CN113418783B - 一种围岩强度测试装置、系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种围岩强度测试装置、系统及其测试方法，涉及围岩原位动态测试技术领域，用于解决采用现有针贯入仪测量软岩单轴抗压强度存在人工测试作用力不均、读数困难的问题。本发明的岩体强度测试装置包括：外壳，外壳上设有数据接口，数据接口用于与上位机通信连接；固定装置，固定装置与外壳连接、且用于将外壳固定在岩体上；测试组件，测试组件包括依次传动连接的驱动件、传动件及测试件，驱动件与数据接口电连接，且驱动件用于当从数据接口接收到测试信号时，驱动传动件带动测试件插入岩体内；检测装置，检测装置设置在外壳内、且与数据接口电连接，检测装置用于检测测试件插入岩体的位移、以及测试件插入岩体时承受的压力。

Description

一种围岩强度测试装置、系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及围岩原位动态测试技术领域，尤其涉及一种围岩强度测试装置、系统及其测试方法。

背景技术

岩体的物理力学特性研究对围岩稳定分析具有重要的作用，特别是岩体的抗压指标。软岩是一种常见的岩体，软岩的强度较低，结构松散，完整取芯困难。并且软岩难以加工成为高质量标准试件来测试单轴的抗压强度，使得软岩现场取样和室内标准试验测其单轴抗压强度的困难性较大，无法客观地获取现场施工影响下的力学参数。因此，软岩需进行现场原位测试。

针贯入仪是目前常用的一种获取软岩单轴抗压强度的原位试验仪器。但是，在隧道、隧洞等一些照明条件有限的地下工程应用中，现有的针贯入仪存在人工测试作用力不均、读数困难等问题。

发明内容

本发明提供一种围岩强度测试装置、系统及其测试方法，用于解决现有技术中采用针贯入仪测量软岩单轴抗压强度存在人工测试作用力不均、读数困难的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例包括一种岩体强度测试装置，包括：外壳，所述外壳上设有数据接口，所述数据接口用于与上位机通信连接；固定装置，所述固定装置与所述外壳连接、且用于将所述外壳固定在岩体上；测试组件，所述测试组件包括依次传动连接的驱动件、传动件及测试件，所述驱动件与所述数据接口电连接，且所述驱动件用于当从所述数据接口接收到测试信号时，驱动所述传动件带动所述测试件插入所述岩体内；检测装置，所述检测装置设置在所述外壳内、且与所述数据接口电连接，所述检测装置用于检测所述测试件插入岩体的位移、以及所述测试件插入岩体时承受的压力。

在本发明一些可能的实施例中，所述驱动件为直线电机，所述传动件为与所述直线电机的输出轴连接的压力弹簧，所述测试件为与所述压力弹簧传动连接的测试针。

在本发明一些可能的实施例中，所述测试组件还包括固定轴，所述固定轴设置在所述外壳内、且沿所述测试针的移动方向延伸，所述压力弹簧套设在所述固定轴外。

在本发明一些可能的实施例中，所述外壳上开设有连通孔，所述检测装置包括：压力传感器，所述压力传感器安装在所述压力弹簧上；压力采集模块，所述压力采集模块分别与所述压力传感器、所述数据接口电连接；位移传感器，所述位移传感器安装在所述外壳内靠近所述连通孔的位置，所述压力弹簧的一端与所述位移传感器连接，所述测试针的一端安装在所述压力传感器上，所述测试针的另一端通过所述连通孔穿设在所述外壳外；位移采集模块，所述位移采集模块分别与所述位移传感器、所述数据接口电连接。

在本发明一些可能的实施例中，所述岩体强度测试装置还包括照明装置，所述照明装置安装在所述外壳的外壁上、且与所述数据接口电连接。

在本发明一些可能的实施例中，所述岩体强度测试装置还包括储电组件，所述储电组件与所述检测装置、所述驱动件电连接。

在本发明一些可能的实施例中，所述外壳内形成有容置腔，所述容置腔用于容置备用测试件。

在本发明一些可能的实施例中，所述容置腔内设有用于保护备用测试件的保护材料层。

在本发明一些可能的实施例中，所述固定装置包括：连接套管，所述连接套管与所述外壳的外壁连接；多个伸缩杆，多个所述伸缩杆的一端均可旋转连接在所述连接套管上、且沿所述连接套管的圆周方向间隔分布；多个支撑脚，多个所述支撑脚分别连接在多个所述伸缩杆的另一端上。

在本发明一些可能的实施例中，所述固定装置还包括水平调节器和垂直调节器，所述水平调节器和垂直调节器均安装在所述连接套管的外壁上。

在本发明一些可能的实施例中，所述岩体强度测试装置还包括测试区划分装置，所述测试区划分装置用于设置在岩体内，所述测试区划分装置包括外框和划分网，所述划分网安装在所述外框内。

在本发明一些可能的实施例中，所述外框上设置有多个支撑连接柱，多个所述支撑连接柱用于与多个支撑脚连接。

在本发明一些可能的实施例中，所述岩体强度测试装置还包括摄像头，所述摄像头安装在所述外壳上靠近所述测试件的位置、且与所述数据接口电连接。

在本发明一些可能的实施例中，所述岩体强度测试装置还包括保护盖，所述保护盖与所述外壳可拆卸连接、且用于盖设在所述测试件外。

相较于现有技术，当采用本发明实施例的岩体强度测试装置检测软岩时，通过固定装置将岩体强度测试装置的外壳固定在软岩上，并通过数据接口与上位机连接，之后上位机发出测试信号，驱动件通过数据接口接收到测试信号后，驱动传动件带动测试件插入软岩内。在上述测试件插入软岩内的过程中，检测装置能够检测测试件插入软岩的位移、以及测试件插入软岩时承受的压力。检测组件能够将检测数据通过数据接口传输至上位机内，从而实现了对软岩的原位检测。在上述对软岩的检测过程，采用固定装置将外壳固定，并采用上位机控制驱动件，通过传动件驱动测试件自动插入软岩进行测试，实现了对测试件的自动检测，测量数据精度较高，有效避免了人工操作针贯入仪插入软岩进行测试时作用力不均而使得测量数据精度不足的问题。

第二方面，本发明实施例包括一种岩体强度测试系统，包括：上位机和上述实施例所述的岩体强度测试装置，所述上位机包括显示器，所述岩体强度测试装置与所述上位机通过数据接口通讯连接。由于本发明实施例岩体强度测试系统中的岩体强度测试装置与上述实施例中的岩体强度测试装置结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

第三方面，本发明实施例包括一种采用岩体强度测试系统测试岩体强度的测试方法。所述岩体强度测试系统包括上位机和岩体强度测试装置，所述上位机包括显示器，所述岩体强度测试装置包括：外壳，所述外壳上设有数据接口，所述数据接口用于与上位机通信连接；固定装置，所述固定装置与所述外壳连接、且用于将所述外壳固定在岩体上；测试组件，所述测试组件包括依次传动连接的驱动件、传动件及检测件，所述驱动件与所述数据接口电连接，且所述驱动件用于当从所述数据接口接收到测试信号时，驱动所述传动件带动所述检测件插入所述岩体内；检测装置，所述检测装置与所述数据接口电连接，所述检测装置用于检测所述测试件插入岩体时承受的压力、以及所述测试件插入岩体时承受的压力；照明装置，所述照明装置安装在所述外壳的外壁上，且与所述数据接口电连接；摄像头，所述摄像头安装在所述外壳上靠近所述测试件的位置、且与所述数据接口电连接；测试区划分装置，所述测试区划分装置用于设置在岩体内，所述测试区划分装置包括外框和划分网，所述划分网安装在所述外框内。所述测试方法以下步骤：将岩体强度测试装置中的测试区划分装置预埋在岩体内；将岩体强度测试装置的数据接口与上位机通讯连接，上位机控制打开照明装置和摄像头；通过固定装置调节外壳的方位，并将所述固定装置与外壳固定连接；将测试件与测试区划分装置中划分网的一个网格对准后，执行测试步骤；其中，所述测试步骤包括：推进测试件，使测试件与网格内的岩面接触，上位机发出测试信号，驱动件驱动传动件带动所述测试件插入所述岩体内，检测装置将检测测试件插入岩体的位移、以及所述测试件插入岩体时承受的压力；重复执行上述测试步骤，以检测测试区划分装置中划分网的多个网格内的岩体。本申请实施例测试岩体强度的测试方法能够采用岩体强度测试系统实现对岩体的强度检测，所达到的技术效果与岩体强度测试系统相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例岩体强度测试装置安装在岩体上的结构示意图；

图2为本发明实施例岩体强度测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例岩体强度测试装置的截面示意图；

图4为本发明实施例岩体强度测试装置中驱动件的结构示意图；

图5为本发明实施例岩体强度测试装置中金属隔板的结构示意图；

图6为本发明实施例岩体强度测试装置中固定装置的结构示意图之一；

图7为本发明实施例岩体强度测试装置中固定装置的结构示意图之二；

图8为本发明实施例岩体强度测试装置中测试区划分装置的结构示意图；

图9为本发明实施例采用岩体强度测试系统测试岩体强度的测试方法的流程示意图；

图10为本发明实施例采用岩体强度测试系统测试岩体强度的测试方法中测试步骤的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参照图1，本发明实施例的岩体强度测试装置100包括外壳1、固定装置2、测试组件3及检测装置4。其中，外壳1上设有如图2所示的数据接口111，数据接口111用于与上位机通信连接。例如，在数据接口111内插入数据连接线200，数据连接线200与上位机连接。上述固定装置2与外壳1连接、且用于将外壳1固定在岩体300上。参照图1和图3，测试组件3包括依次传动连接的驱动件31、传动件32及测试件33。驱动件31与数据接口111电连接，且驱动件31用于当从数据接口111接收到测试信号时，驱动传动件32带动测试件33插入岩体300内。检测装置4设置在外壳1内、且与数据接口111电连接。检测装置4用于检测测试件33插入岩体300的位移、以及测试件33插入岩体300时承受的压力。

相较于现有技术，当采用本发明实施例的岩体强度测试装置100检测软岩时，通过固定装置2将岩体强度测试装置100的外壳1固定在软岩上，并通过数据接口111与上位机连接，之后上位机发出测试信号，驱动件31通过数据接口111接收到测试信号后，驱动传动件32带动测试件33插入软岩内。在上述测试件33插入软岩内的过程中，检测装置4能够检测测试件33插入岩体300的位移、以及测试件33插入岩体300时承受的压力。检测组件能够将检测数据通过数据接口111传输至上位机内，从而实现了对软岩的原位检测。在上述对软岩的检测过程，采用固定装置2将外壳1固定，并采用上位机控制驱动件31，通过传动件32驱动测试件33自动插入软岩进行测试，实现了对岩体现场工况的动态测试和研究，且检测过程自动，测量数据精度较高，有效避免了人工操作针贯入仪插入软岩进行测试时作用力不均而使得测量数据精度不足的问题。

需要说明的是，上述外壳1包括端盖11、以及与端盖11可拆卸连接的壳体12。该端盖11可以为棱形，也可以为圆形。上述数据接口111可以设置在端盖11上。壳体12可以为圆柱形。或者，壳体12可以由多节圆柱形组成，如图3所示。端盖11可以与壳体12螺纹连接，端盖11可以从壳体12上拆下，便于拆卸和组装，降低维修成本。

上述驱动件31可以为直线电机，也可以为气缸。以驱动件31为直线电机为例，参照图3和图4，传动件32为与直线电机的输出轴连接的压力弹簧，测试件33为与压力弹簧传动连接的测试针。驱动件31可以匀速推动测试针插入岩体300内，测试结果准确，且测试组件3的结构简单、传动结构简单。该测试针的尺寸为：长度为39.5mm，测试针的末端直径为0.84mm。

基于以上，本发明实施例中的测试组件3还包括固定轴34，固定轴34设置在外壳1内、且沿测试针的移动方向延伸，压力弹簧套设在固定轴34外。固定轴34能够限制压力弹簧的移动方向，使得压力弹簧始终沿固定轴34的轴向移动，从而驱动测试针沿平行于固定轴34的轴向方向移动。

参照图1和图3，上述检测装置4包括压力传感器、压力采集模块41、位移传感器42及位移采集模块43。其中，压力传感器安装在压力弹簧上、且用于压力弹簧上承受的压力值。压力采集模块41分别与压力传感器、数据接口111电连接，压力采集模块41从压力传感器采集压力值，并将采集到的压力值通过数据接口111传递至上位机。外壳1上开设有连通孔，位移传感器42安装在外壳1内靠近连通孔的位置，压力弹簧的一端与位移传感器42连接，测试针安装在压力弹簧上，测试针的一端安装在压力传感器上，测试针的另一端通过连通孔穿设在外壳1外。位移传感器42不仅能够固定测试针，而且能够检测测试针在测试过程中动态的位移量。位移采集模块43分别与位移传感器42、数据接口111电连接，位移采集模块43从位移传感器42采集位移量，并将采集到的位移量通过数据接口111传递至上位机。从而，实现了对岩体300的位移量检测。

需要说明的是，上述压力弹簧的一端可以与位移传感器42连接。上述驱动件31推动压力弹簧沿固定轴34的周向运动，位移传感器42随着压力弹簧运动，并带动测试针插入岩体300内。在测试针插入岩体300的过程中，会使得压力弹簧被压缩。

为了便于在隧道、隧洞等照明条件较低的地下工程中进行岩体300检测，本发明实施例中的岩体强度测试装置100还包括照明装置5，照明装置5安装在外壳1的外壁上、且与数据接口111电连接。上位机可通过数据接口111控制照明装置5开启，从而提高隧道、隧洞中测试区域的亮度。具体地，上述照明装置5可以为LED探照灯，亮度较高。

此外，在本发明实施例中还包括储电组件7，储电组件7与检测装置4、驱动件31电连接。储电组件7能够给检测装置4、驱动件31供电。

需要说明的是，上述储电组件7可以包括蓄电池71和蓄电池保护壳72，蓄电池保护壳72套设在蓄电池71外。

上述外壳1内形成有第一容置腔101和第二容置腔102。对于长条形的外壳结构，第一容置腔101和第二容置腔102沿长度方向依次设置，如图3所示。第一容置腔101和第二容置腔102通过金属隔板103隔开，在金属隔板103上设有如图5所示的导电槽1031，导电槽1031与蓄电池71的电极对应，通过导电槽1031固定蓄电池71的电极、并实现两者的电连接。

上述储电组件7可以设置在第一容置腔101内，第一容置腔101的部分壁面为端盖11的内壁。图3中的储电组件7位于第一容置腔101的中部，储电组件7中蓄电池保护壳72的外壁与壳体12之间的空间可以用作存储备用测试件33a。而上述测试组件3中的驱动件31、传动件32、部分测试件33、以及检测装置4均位于第二容置腔102内。基于以上，外壳1内的各部件安装紧凑，使得外壳1的体积可以设计的较小。并且，端盖11与壳体12可拆卸连接，便于取用备用测试件33a以及拆装蓄电池71。

需要说明的是，上述驱动件31的导电端与金属隔板103接触，从而通过金属隔板103将驱动件31和蓄电池71电连接。上述固定轴34也可以采用导电材料制作，如通过金属材料制作。固定轴34的一端抵靠在金属隔板103上，固定轴34的另一端连接有螺纹导电线13，螺纹导电线13与位移传感器42电连接。位移传感器42依次通过螺纹导电线13、固定轴34、金属隔板103与蓄电池71电连接，适用于图3中位移传感器42与蓄电池71距离较远的方案。金属隔板103上还开设有用于穿过穿设连接电线15的连接孔，连接电线15用于与压力采集模块41、压力传感器、位移采集模块43电连接。

由于测试件33为测试针，为了保护测试针的针头，所以，本发明实施例的第一容置腔101内设有保护材料层14，如保护材料为棉花、或软布料。在放置测试针时，将测试针的针头放置在保护材料层14上，从而减少测试针与壳体12、或蓄电池保护壳72发生机械碰撞而造成损伤。

在一些实施例中，第一容置腔101内还安装有加固圆环6，加固圆环6可以设置在第一容置腔101上靠近金属隔板103的位置。加固圆环6能够提高对岩体强度测试装置100的结构强度。上述保护材料层14可设置在加固圆环6的环形表面上。

参照图6和图7，上述固定装置2包括连接套管21、多个伸缩杆22、多个支撑脚23。其中，连接套管21与外壳1的外壁连接。多个伸缩杆22的一端均可旋转连接在连接套管21上、且沿连接套管21的圆周方向间隔分布。多个伸缩杆22可相对连接套管21旋转至合适的安装位置，并相应调整伸缩杆22的长度，从而便于调整外壳1的安装位置、以及方便收纳固定装置2。多个支撑脚23分别连接在多个伸缩杆22的另一端上，即每个伸缩杆22一端与连接套管21可旋转连接，伸缩杆22的另一端与支撑件连接。支撑脚23能够便于伸缩杆22与岩体300的固定。当然，固定装置2也可以才采用其他结构，如仅包括上述连接套管21和多个伸缩杆22。

需要说明的是，上述连接套管21与外壳1的连接方式可以为固定连接、也可以为可拆卸连接。例如，连接套管21与外壳1的可拆卸连接方式为螺纹连接、或卡接。上述外壳1的尺寸可以为：长度为290mm，最大直径为45mm，连接套管21的尺寸可以为：长度为200mm，最大直径为40mm。伸缩杆22的尺寸为：最大长度为200mm，最小长度为50mm。

为了便于观测外壳1的安装方位，本发明实施例的固定装置2还包括水平调节器24和垂直调节器25，水平调节器24和垂直调节器25均安装在连接套管21的外壁上。在通过固定装置2对外壳1的方位进行调节的过程中，可参照水平调节器24和垂直调节器25，方便将外壳1调整至合适方位，如外壳1处于水平位置、或者垂直位置。

上述伸缩杆22上靠近连接套管21的一端安装有连接杆26，连接杆26通过圆形连接头27与连接套管21的外壁可旋转连接。并且，圆形连接头27上还安装有夹紧螺旋头28，夹紧螺旋头28能够固定圆形连接头27，以将连接杆26固定在连接套管21上。

由于对岩体300某一区域仅单次测量，其测试结构容易不准确。所以，在测试时应多次测量，以提高检测结果地准确性。在本发明的一些实施例中，岩体强度测试装置100还包括如图8所示的测试区划分装置8，测试区划分装置8用于设置在岩体300内。例如，在隧道内喷混凝土400之前，将测试区划分装置8预埋在整平的岩体300（如软弱围岩）上。上述测试区划分装置8包括外框81和划分网82，划分网82安装在外框81内。在预埋测试区划分装置8时，需注意外框81需与软弱围岩紧密贴合。划分网82内的多个网格820将整平的软弱围岩分隔为多个测试区，以便于测试时选定合适的测试区。

在设计测试区划分装置8的尺寸时，例如，外框81为圆环形，外框81的外径为300mm，外框81的内径为295mm。划分网82的网格820为正方形，正方形网格的边长为10mm。

基于以上，上述外框81上设有多个支撑连接柱811，多个支撑连接柱811用于与多个支撑脚23连接。支撑连接柱811与多个支撑脚23固定方便、连接稳固，操作较方便。

为了辅助测试件33与划分网82内的网格820的对准操作，在本发明的一些实施例中，岩体强度测试装置100还包括摄像头9，摄像头9安装在外壳1上靠近测试件33的位置、且与数据接口111电连接。摄像头9可将测试件33的所在位置的环境图像通过数据接口111传递至上位机，上位机的显示器能够显示该图像。从而，通过从显示器观测，即可确定测试件33与划分网82内的网格820是否对准。在选择摄像头9，可以选择高清摄像头，提高图像的清晰度。

需要说明的是，本发明实施例中的外壳1、测试件33、备用测试件33a、固定装置2的连接套管21以及测试区划分装置8的外框81均采用硬质钢，提高岩体强度测试装置100的耐用度。

为了保护位于外壳1外的测试针的针头，本发明实施例的岩体强度测试装置100还包括保护盖10，保护盖10与外壳1可拆卸连接、且用于盖设在测试件33外。当不采用岩体强度测试装置100进行测试时，可将保护盖10盖设在测试件33外，以保护测试针的针头，避免针头伤人、或者产生机械碰撞而造成弯折、断裂等问题，提高测试针的重复利用率。并且，该保护盖10的底部可以设置摩擦结构10a，摩擦结构10a可用于整平围岩面。该摩擦结构10a可以为设置在保护盖10的底部外表面的摩擦轮。

本发明实施例还包括一种岩体强度测试系统，包括上位机和上述实施例的岩体强度测试装置。其中，上位机包括显示器，岩体强度测试装置与上位机通过数据接口111通讯连接。由于本发明实施例岩体强度测试系统中的岩体强度测试装置与上述实施例中的岩体强度测试装置100结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

参照图9，本发明实施例还包括一种采用上述岩体强度测试系统测试岩体强度的测试方法，具体包括以下步骤：

S101：将岩体强度测试装置中的测试区划分装置预埋在岩体内。

S102：将岩体强度测试装置的数据接口与上位机通讯连接，上位机控制打开照明装置和摄像头。

S103：通过固定装置调节外壳的方位，并将固定装置与外壳固定连接。

例如，先将固定装置的连接套管套设在外壳的外壁，此时连接套管与外壳可相对移动。然后参照水平调节器和垂直调节器，旋转固定装置中伸缩杆的安装角度、以及伸缩杆的长度，调整好连接套管的方位后，再将连接套管与外壳固定连接（如拧紧）。

S104：将测试件与测试区划分装置中划分网的一个网格对准后，执行测试步骤。

其中，参照图10，上述测试步骤包括：

S1041：推进测试件，使测试件与网格内的岩面接触。

S1042：上位机发出测试信号，驱动件驱动传动件带动测试件插入岩体内，检测装置将检测测试件插入岩体的位移、以及所述测试件插入岩体时承受的压力。

S105：重复执行上述测试步骤，以检测测试区划分装置中划分网的多个网格内的岩体。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种围岩强度测试装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳上设有数据接口，所述数据接口内插入数据连接线，通过数据连接线与上位机连接；

固定装置，所述固定装置与所述外壳连接、且用于将所述外壳固定在岩体上；

所述固定装置包括：连接套管、伸缩杆、支撑脚、水平调节器和垂直调节器，所述连接套管与所述外壳的外壁连接；多个所述伸缩杆的一端均可旋转连接在所述连接套管上、且沿所述连接套管的圆周方向间隔分布；多个所述支撑脚分别连接在多个所述伸缩杆的另一端上；所述水平调节器和垂直调节器均安装在所述连接套管的外壁上；

测试组件，所述测试组件包括依次传动连接的驱动件、传动件及测试件，所述驱动件与所述数据接口电连接，且所述驱动件用于当从所述数据接口接收到测试信号时，驱动所述传动件带动所述测试件插入所述岩体内；所述驱动件为直线电机，所述传动件为与所述直线电机的输出轴连接的压力弹簧，所述测试件为与所述压力弹簧传动连接的测试针；

检测装置，所述检测装置设置在所述外壳内、且与所述数据接口电连接，所述检测装置用于检测所述测试件插入岩体的位移、以及所述测试件插入岩体时承受的压力；

储电组件，所述储电组件与所述检测装置、所述驱动件电连接；

保护盖，所述保护盖与所述外壳可拆卸连接、且用于盖设在所述测试件外；并且，保护盖的底部设置摩擦结构，摩擦结构用于整平围岩面，摩擦结构为设置在保护盖的底部外表面的摩擦轮；

测试区划分装置，所述测试区划分装置用于设置在岩体内，所述测试区划分装置包括外框和划分网，所述划分网安装在所述外框内，外框为圆环形，划分网的网格为正方形；

所述外框上设置有多个支撑连接柱，多个所述支撑连接柱用于与多个支撑脚连接；

照明装置，所述照明装置安装在所述外壳的外壁上、且与所述数据接口电连接；

摄像头，所述摄像头安装在所述外壳上靠近所述测试件的位置、且与所述数据接口电连接。

2.根据权利要求1所述的围岩强度测试装置，其特征在于，所述测试组件还包括固定轴，所述固定轴设置在所述外壳内、且沿所述测试针的移动方向延伸，所述压力弹簧套设在所述固定轴外。

3.根据权利要求2所述的围岩强度测试装置，其特征在于，所述外壳上开设有连通孔，所述检测装置包括：

压力传感器，所述压力传感器安装在所述压力弹簧上；

压力采集模块，所述压力采集模块分别与所述压力传感器、所述数据接口电连接；

位移传感器，所述位移传感器安装在所述外壳内靠近所述连通孔的位置，所述压力弹簧的一端与所述位移传感器连接，所述测试针的一端安装在所述压力传感器上，所述测试针的另一端通过所述连通孔穿设在所述外壳外；

位移采集模块，所述位移采集模块分别与所述位移传感器、所述数据接口电连接。

4.根据权利要求3所述的围岩强度测试装置，其特征在于，所述外壳内形成有容置腔，所述容置腔用于容置备用测试件；所述容置腔内设有用于保护备用测试件的保护材料层。

5.一种围岩强度测试系统，其特征在于，包括：

上位机，所述上位机包括显示器；

上述权利要求1-4任一项所述的围岩强度测试装置，所述围岩强度测试装置与所述上位机通过数据接口通讯连接。

6.一种采用围岩强度测试系统测试围岩强度的测试方法，其特征在于，包括上述权利要求5所述的围岩强度测试系统，测试方法包括以下步骤：

将围岩强度测试装置中的测试区划分装置预埋在岩体内；

将围岩强度测试装置的数据接口与上位机通讯连接，上位机控制打开照明装置和摄像头；

通过固定装置调节外壳的方位，并将所述固定装置与外壳固定连接；

将测试件与测试区划分装置中划分网的一个网格对准后，执行测试步骤；

其中，所述测试步骤包括：推动测试件，使测试件与网格内的岩面接触；上位机发出测试信号，驱动件驱动传动件带动测试件插入所述岩体内，检测装置将检测测试件插入岩体的位移、以及所述测试件插入岩体时承受的压力；

重复执行上述测试步骤，以检测测试区划分装置中划分网的多个网格内的岩体。

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