(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210485415.7 (22)申请日 2022.05.06 (71)申请人 青岛理工大 学 地址 266520 山东省青岛市黄岛区嘉陵江 东路777号 (72)发明人 白晓宇　张立　王雪岭　张亚妹　 闫楠　陈吉光　张昌太　银吉超　 徐泽强　孙淦　王凤姣　刁浩杰　 秘金卫　吴泽坤　苏杭　郝增明　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 赵敏玲 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置及 其方法 (57)摘要 本发明公开了一种测试原状软岩单轴抗压 强度的装置及其方法， 涉及岩 土工程检测技术领 域， 解决了现有针贯入仪测量精度低的问题， 提 高了软岩单轴抗压强度测量的效率及精度， 具体 方案如下： 包括推拉力计、 点锥接头以及与点锥 接头可拆卸连接的贯入针， 所述推 拉力计底部活 动设有连接杆， 所述连接杆的底部与点锥接头的 顶部可拆卸连接， 所述点锥接头的底部为尖头结 构。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 114910351 A 2022.08.16 CN 114910351 A 1.一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 其特征在于， 包括推拉力 计、 点锥接头以及 与点锥接头可拆卸 连接的贯入针， 所述推拉力计底部活动设有连接杆， 所述连接杆 的底部 与点锥接 头的顶部可拆卸连接， 所述 点锥接头的底部为尖头结构。 2.根据权利要求1所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 其特征在于， 所述点 锥接头由圆柱形 的连接部和锥形 的安装部组成， 所述安装部固定设置在连接部的底部， 安 装部的底部为尖头结构， 连接 部的顶部与连接杆 可拆卸连接 。 3.根据权利要求2所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 其特征在于， 所述安 装部底部的圆锥尖点中心轴向钻有安装孔， 所述 贯入针与安装孔间隙配合。 4.根据权利要求3所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 其特征在于， 所述安 装孔的深度小于贯入针的长度。 5.根据权利要求3所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 其特征在于， 所述安 装孔、 贯入针和连接杆同轴设置 。 6.根据权利要求1所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 其特征在于， 所述推 拉力计的仪器主体上设有显示器和峰值旋钮， 所述峰值旋钮能够通过旋转锁定测力峰值， 且通过按压峰值旋钮 使得显示器上读数归零。 7.一种测试原状软岩单轴抗压强度的方法， 其特征在于， 利用了如权利要求1 ‑6中任一 项所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 具体如下： 测试装置的装配； 确定原状软岩测点 位置和测点数量； 旋转峰值旋钮， 锁定峰值受力， 手扶贯入针并将贯入针尖端垂直指向测点， 移开贯入针 处的手并施力将装置向下按压， 使得贯入针贯入土体； 当岩样上的针贯入孔即将破裂或产生裂缝前停止施力， 将贯入针与安装孔分离， 度量 贯入针的贯入深度； 计算针贯入比， 根据针贯入比得 出单轴抗压强度。 8.根据权利要求7所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的方法， 其特征在于， 每次施 力前均需要 按压峰值旋钮 进行调零。 9.根据权利要求7所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的方法， 其特征在于， 所述贯 入针需要准备若干根。 10.根据权利要求7所述的一种测试原状软岩单轴抗压强度的方法， 其特征在于， 所述 单轴抗压强度按照计算得到的针贯入比与单轴抗压强度关系图进行 换算得到； 或者， 通过针贯入比计算得到 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114910351 A 2一种测试原状软岩单轴抗压强度的装 置及其方 法 技术领域 [0001]本发明涉及岩土工程检测技术领域， 特别是涉及 一种测试原状软岩 单轴抗压强度 的装置及其方法。 背景技术 [0002]这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技 术， 而不必然地构成现有技 术。 [0003]单轴抗压强度是反映岩体分级和岩体特性的重要指标， 单轴抗压强度试验一般需 制备高质量的标准岩样试件并通过相关大型设备进行测得， 而对于风化程度高等难以制成 标准岩样的软岩， 或是自然、 人造的历史岩石构造、 遗迹、 建筑等不允许钻孔机械钻取岩样 的对象， 一般使用针贯入仪进行 单轴抗压强度的检测。 [0004]发明人发现， 由于软岩具有显著的非均质性， 测试微小单元面积上单轴抗压强度 尤为重要， 而现有的针贯入仪按压子尺寸较大， 不易精准确定贯入点的位置， 容易导致测点 偏差， 同时底部接触面积过大， 每测一个点会引起测点周围软岩局部破坏， 限制了间距和测 点数量， 不利于强度值的离散型和 不均匀性的减小； 且现有的针贯入仪易受岩样表面平整 度的影响。 发明内容 [0005]针对现有技术存在的不足， 本发明的目的是提供一种测试原状软岩 单轴抗压强度 的装置及其方法， 在推拉力计的底部设置了用于安装贯入针的点锥接头， 不会大范围的破 坏岩样测点周围的软岩， 可以大大缩短测点之 间的间距， 增加单位面积的测点数量， 不仅能 够保证贯入点位的精 准性和测试精度， 而且还能够有效记录针贯入原状软岩过程中的贯入 阻力和贯入深度， 用于得出原状软岩的单轴抗压强度， 揭示原状软岩的初始及损伤状态， 有 效解决了现有针贯入仪测量精度低的问题。 [0006]为了实现上述目的， 本发明是通过如下的技 术方案来实现： [0007]第一方面， 本 发明提供了一种测试原状软岩单轴抗压强度的装置， 包括推拉力计、 点锥接头以及与点锥接头可拆卸连接的贯入针， 所述推拉力计底部活动设有连接杆， 所述 连接杆的底部与点锥接 头的顶部可拆卸连接， 所述 点锥接头的底部为尖头结构。 [0008]作为进一步的实现方式， 所述点锥接头 由圆柱形的连接部和锥形的安装部组成， 所述安装部固定设置在连接部的底部， 安装部的底部为尖头结构， 连接部的顶部与连接杆 可拆卸连接 。 [0009]作为进一步的实现方式， 所述安装部底部 的圆锥尖点中心轴向钻有安装孔， 所述 贯入针与安装孔间隙配合。 [0010]作为进一 步的实现方式， 所述 安装孔的深度小于贯入针的长度。 [0011]作为进一 步的实现方式， 所述 安装孔、 贯入针和连接杆同轴设置 。 [0012]作为进一步的实现方式， 所述推拉力计的仪器主体上设有显示器和峰值旋钮， 所 述峰值旋钮能够通过旋转锁定测力峰值， 且通过按压峰值旋钮 使得显示器上读数归零。说　明　书 1/5 页 3 CN 114910351 A 3