CN109296312A - 一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地质勘探领域，具体的说是一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，该方法包括以下步骤：S1，利用铁锹将待钻孔部位进行清理，同时利用铁锹挖出深度为0.2米的基坑；S2，向S1中的基坑中灌入水，然后利用钻杆进行人力钻探；S3，S2中钻探到预定深度以后，将基坑中剩余的水排出；S4，利用扩孔器对S3中钻出的孔洞进行扩孔；S5，S4中扩孔完毕后，便可利用取样器对土质进行取样。本方法利用水对泥土进行润湿，从而便于钻杆的钻探，接着利用扩孔器对钻孔进行扩孔，扩孔器能够将浸有水的泥土刮去下来，以便于后续的取样工作，提高了取样的效率及准确性。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探领域，具体的说是一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法。
背景技术
“地质勘探”，即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。
然而传统的地质勘探用扩孔器在使用过程中不能将地面打孔，只能对打好的孔进行扩张，功能单一，扩张效率低，且扩张后无法对扩张机构积进行限位，容易发生孔洞塌陷。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，本方法利用水对泥土进行润湿，从而便于钻杆的钻探，接着利用扩孔器对钻孔进行扩孔，扩孔器能够将浸有水的泥土刮去下来，以便于后续的取样工作，提高了取样的效率及准确性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，该方法包括以下步骤：
S1，利用铁锹将待钻孔部位进行清理，同时利用铁锹挖出深度为0.2米的基坑；
S2，向S1中的基坑中灌入水，然后利用钻杆进行人力钻探；
S3，S2中钻探到预定深度以后，将基坑中剩余的水排出；
S4，利用扩孔器对S3中钻出的孔洞进行扩孔；
S5，S4中扩孔完毕后，便可利用取样器对土质进行取样；
本方法中采用的扩孔器包括固定机构、开口机构、张合机构、转动机构及限位机构；用于将地质勘探开孔进行扩张的所述张合机构的内部滑动连接有用于确定扩张孔洞直径的所述固定机构，所述固定机构贯穿于所述张合机构的顶部，所述转动机构滑动连接于所述固定机构的内部，且所述转动机构贯穿于所述固定机构的内部，所述张合机构的底部设有用于地质勘探扩孔时扩孔的所述开口机构，所述转动机构贯穿所述固定机构内部的一端固定连接于所述开口机构，所述张合机构的顶部设有用于将所述固定机构进行限位、避免开孔复位的所述限位机构。
具体的，所述张合机构包括盖板、铰链、扩张板、观察窗及挡板，所述固定机构的外侧壁滑动连接两个呈中空半圆台形结构的所述扩张板，两个所述扩张板之间呈中空圆台形结构，两个相对设置的所述扩张板的典故边沿处通过所述铰链与呈中空圆柱形结构的所述盖板转动连接，其中一个所述扩张板的侧壁设有用于方便观察的所述观察窗，所述盖板的底部内侧边沿处固定连接用于阻挡所述扩张板、避免所述铰链折断的呈圆环形结构的所述挡板。
具体的，所述固定机构包括压杆、滑块、压板及滑槽，两个所述扩张板的内侧壁对称开设用呈梯形结构的所述滑槽，呈圆台形结构的所述压板通过横截面呈梯形结构的所述滑块滑动于所述滑槽，所述滑块的最大直径等于所述滑槽的最大内径，呈圆柱形结构的、顶部呈圆台形结构的所述压杆贯穿所述盖板的一端固定于所述压板的顶部中心处。
具体的，所述转动机构包括手柄、连接杆、固定螺帽、六角螺母及套筒，所述压杆的内部滑动连接所述连接杆，所述连接杆贯穿所述压杆的一端固定连接有呈圆台形结构的所述手柄，所述手柄与所述压杆顶部之间的所述连接杆的表面螺纹连接所述固定螺帽，所述连接杆的另有一段贯穿所述压板的一端固定连接所述六角螺母，所述六角螺母套接于内部呈中、内部呈空六边形结构的所述套筒。
具体的，所述开口机构包括固定圈、钻头、固定块、卡槽及连接块，两个所述扩张板的内侧壁对称固定连接所述固定块，所述固定块的侧壁面开设所述卡槽，所述固定块的侧面位于所述卡槽处的棱角呈弧形结构，两个所述扩张板的内部转动连接有呈圆锥形结构的所述钻头，所述钻头的顶部边沿处固定连接呈“L”形结构的所述连接块，所述连接块通过所述卡槽卡合于所述固定块的内部，所述套筒的底部固定于所述钻头的顶部，所述钻头的侧壁边沿处固定连接呈圆环形结构的所述固定圈。
具体的，所述限位机构包括限位齿、卡齿、滑杆、固定圈、螺杆柱、支撑管、固定柱、固定槽及弹簧，所述盖板的顶部固定连接所述固定柱，所述固定柱相对所述压杆的侧壁垂直固定连接内部中空的所述支撑管，所述支撑管的内部滑动连接所述滑杆，所述滑杆与所述支撑管的内部之间安装有所述弹簧，所述滑杆背离所述弹簧的一端固定连接有呈三棱柱形结构的所述卡齿，所述卡齿卡合于位于所述压杆侧壁等距固定连接的所述限位齿，所述滑杆的表面螺纹连接所述固定圈，所述固定圈的相对所述支撑管的侧壁卡斯和所述固定槽，位于所述支撑管的一端侧部固定连接呈圆环形结构的所述螺杆柱，所述螺杆柱螺纹连接于所述固定槽的内部。
本发明的有益效果：
(1)本方法中采用的扩孔器，盖板的底部通过铰链铰接两个对称的扩张板，在对打好的孔进行扩张时用铁锤向下锤压杆实现压板向下运动，从而使两个扩张板相背运动，最终达到了扩张后孔洞的目的，扩张机构配合限位机构，在扩张时将卡齿与限位齿卡合避免压杆复位造成孔洞旁的泥土塌陷。
(2)本方法中采用的扩孔器，压杆的内部滑动连接连接杆，转动手柄实现连接杆在压杆的内部转动，进一步的实现钻头顶部的连接块卡合于固定块的内部，对钻头进行固定，再将固定螺母固定于压杆的顶部对连接杆进行限位，避免打孔时钻头滑落。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本方法中采用的扩孔器的结构示意图；
图2为图1所示的扩张板与开口机构连接示意图；
图3为图1所示的A部放大示意图；
图4为图3所示的限位机构构示意图。
图5为图1所示的张合机构示意图。
图中：1、固定机构，11、压杆，12、滑块，13、压板，14、滑槽，2、开口机构，21、固定圈，22、钻头，23、固定块，24、卡槽，25、连接块，3、张合机构，31、盖板，32、铰链，33、扩张板，34、观察窗，35、挡板，4、转动机构，41、手柄，42、连接杆，43、固定螺帽，44、六角螺母，45、套筒，5、限位机构，51、限位齿，52、卡齿，53、滑杆，54、固定圈，55、螺杆柱，56、支撑管，57、固定柱，58、固定槽，59、弹簧。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图5所示，本发明所述的一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，该方法包括以下步骤：
S1，利用铁锹将待钻孔部位进行清理，同时利用铁锹挖出深度为0.2米的基坑；
S2，向S1中的基坑中灌入水，然后利用钻杆进行人力钻探；
S3，S2中钻探到预定深度以后，将基坑中剩余的水排出；
S4，利用扩孔器对S3中钻出的孔洞进行扩孔；
S5，S4中扩孔完毕后，便可利用取样器对土质进行取样；
本方法中采用的扩孔器包括固定机构1、开口机构2、张合机构3、转动机构4及限位机构5；用于将地质勘探开孔进行扩张的所述张合机构3的内部滑动连接有用于确定扩张孔洞直径的所述固定机构1，所述固定机构1贯穿于所述张合机构3的顶部，所述转动机构4滑动连接于所述固定机构1的内部，且所述转动机构4贯穿于所述固定机构1的内部，所述张合机构3的底部设有用于地质勘探扩孔时扩孔的所述开口机构2，所述转动机构4贯穿所述固定机构1内部的一端固定连接于所述开口机构2，所述张合机构3的顶部设有用于将所述固定机构1进行限位、避免开孔复位的所述限位机构5。
具体的，所述张合机构3包括盖板31、铰链32、扩张板33、观察窗34及挡板35，所述固定机构1的外侧壁滑动连接两个呈中空半圆台形结构的所述扩张板33，两个所述扩张板33之间呈中空圆台形结构，两个相对设置的所述扩张板33的典故边沿处通过所述铰链32与呈中空圆柱形结构的所述盖板31转动连接，其中一个所述扩张板33的侧壁设有用于方便观察的所述观察窗34，所述盖板31的底部内侧边沿处固定连接用于阻挡所述扩张板33、避免所述铰链32折断的呈圆环形结构的所述挡板35，在使用时，先打孔，将整体结构放入孔洞的内部，通过所述固定机构1的下压将两个所述扩张板33在开挖好的孔洞的内部相背运动，从而实现了对孔洞的扩张，避免了扩张的泥土塌陷。
具体的，所述固定机构1包括压杆11、滑块12、压板13及滑槽14，两个所述扩张板33的内侧壁对称开设用呈梯形结构的所述滑槽14，呈圆台形结构的所述压板13通过横截面呈梯形结构的所述滑块12滑动于所述滑槽14，所述滑块12的最大直径等于所述滑槽14的最大内径，呈圆柱形结构的、顶部呈圆台形结构的所述压杆11贯穿所述盖板31的一端固定于所述压板13的顶部中心处，在对控控扩张时，将所述扩张板33放进孔洞的内部用铁锤将所述压杆11的顶部向下敲打实现所述压杆11将所述压板13下滑，进一步的所述滑块12在所述滑槽14的内部滑动，进而实现所述压板13将两个所述扩张板33相背运动，最终将孔洞扩张，方便勘探。
具体的，所述转动机构4包括手柄41、连接杆42、固定螺帽43、六角螺母44及套筒45，所述压杆11的内部滑动连接所述连接杆42，所述连接杆42贯穿所述压杆11的一端固定连接有呈圆台形结构的所述手柄41，所述手柄41与所述压杆11顶部之间的所述连接杆42的表面螺纹连接所述固定螺帽43，所述连接杆42的另有一段贯穿所述压板13的一端固定连接所述六角螺母44，所述六角螺母44套接于内部呈中、内部呈空六边形结构的所述套筒45，在扩张前打孔时，转动所述手柄41实现所述连接杆42在所述压杆11的内部滑动且转动，进一步的实现所述连接杆42底部的所述六角螺母44将所述套筒45转动，从而实现所述套筒45开口机构2进行转动。
具体的，所述开口机构2包括固定圈21、钻头22、固定块23、卡槽24及连接块25，两个所述扩张板33的内侧壁对称固定连接所述固定块23，所述固定块23的侧壁面开设所述卡槽24，所述固定块23的侧面位于所述卡槽24处的棱角呈弧形结构，两个所述扩张板33的内部转动连接有呈圆锥形结构的所述钻头22，所述钻头22的顶部边沿处固定连接呈“L”形结构的所述连接块25，所述连接块25通过所述卡槽24卡合于所述固定块23的内部，所述套筒45的底部固定于所述钻头22的顶部，所述钻头22的侧壁边沿处固定连接呈圆环形结构的所述固定圈21，将所述手柄41转动后实现所述连接杆42底部的所述六角螺母44将所述套筒45转动，进一步的实现所述钻头22转动，进而实现所述连接块25卡合于所述固定块23内部的所述卡槽24的内部，将位于所述连接杆42侧壁的所述固定螺母43转动到位于所述压杆11的顶部，将所述钻头22固定，避免钻头22在钻孔的时候掉落。
具体的，所述限位机构5包括限位齿51、卡齿52、滑杆53、固定圈54、螺杆柱55、支撑管56、固定柱57、固定槽58及弹簧59，所述盖板31的顶部固定连接所述固定柱57，所述固定柱57相对所述压杆11的侧壁垂直固定连接内部中空的所述支撑管56，所述支撑管56的内部滑动连接所述滑杆53，所述滑杆53与所述支撑管56的内部之间安装有所述弹簧59，所述滑杆53背离所述弹簧59的一端固定连接有呈三棱柱形结构的所述卡齿52，所述卡齿52卡合于位于所述压杆11侧壁等距固定连接的所述限位齿51，所述滑杆53的表面螺纹连接所述固定圈54，所述固定圈54的相对所述支撑管56的侧壁卡合所述固定槽58，位于所述支撑管56的一端侧部固定连接呈圆环形结构的所述螺杆柱55，所述螺杆柱55螺纹连接于所述固定槽58的内部，所述扩张板33在扩张时为了避免所述压杆11复位导致所述扩张板33回收，造成打好的孔塌陷，在扩张时逆时针转动所述固定圈54实现所述滑杆53向所述支撑管56的外侧滑动，从而实现所述弹簧59将所述滑杆53滑出，所述卡齿42与所述限位齿51卡合，避免了孔洞旁的沙石塌陷，在打孔时将所述固定圈54螺纹连接于所述螺杆柱55的表面，避免所述卡齿52与所述限位齿51卡合后影响打孔。
在使用时，首先将所述手柄41转动后实现所述连接杆42底部的所述六角螺母44将所述套筒45转动，进一步的实现所述钻头22转动，进而实现所述连接块25卡合于所述固定块23内部的所述卡槽24的内部，将位于所述连接杆42侧壁的所述固定螺母43转动到位于所述压杆11的顶部，将所述钻头22固定，避免钻头22在钻孔的时候掉落，可通过所述观察窗34观察，此时两个所述扩张板33被所述钻头22限位，用锤子敲打所述手柄41实现所述钻头22向土地内部钻孔，打完孔后若是发现所述孔洞较小需要扩张孔洞，逆时针转动所述手柄41实现所述固定块23与所述连接块25脱落、两个所述扩张板33分离，在扩张时，将所述扩张板33放进孔洞的内部用铁锤将所述压杆11的顶部向下敲打实现所述压杆11将所述压板13下滑，进一步的所述滑块12在所述滑槽14的内部滑动，进而实现所述压板13将两个所述扩张板33相背运动，最终将孔洞扩张，方便勘探，在扩张时为了避免两个所述扩张板33复位导致孔洞塌陷，在扩张时逆时针转动所述固定圈54实现所述滑杆53向所述支撑管56的外侧滑动，从而实现所述弹簧59将所述滑杆53滑出，所述卡齿42与所述限位齿51卡合，避免了孔洞旁的沙石塌陷，在打孔时将所述固定圈54螺纹连接于所述螺杆柱55的表面，避免所述卡齿52与所述限位齿51卡合后影响打孔。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1，利用铁锹将待钻孔部位进行清理，同时利用铁锹挖出深度为0.2米的基坑；
S2，向S1中的基坑中灌入水，然后利用钻杆进行人力钻探；
S3，S2中钻探到预定深度以后，将基坑中剩余的水排出；
S4，利用扩孔器对S3中钻出的孔洞进行扩孔；
S5，S4中扩孔完毕后，便可利用取样器对土质进行取样；
本方法中采用的扩孔器包括固定机构(1)、开口机构(2)、张合机构(3)、转动机构(4)及限位机构(5)；用于将地质勘探开孔进行扩张的所述张合机构(3)的内部滑动连接有用于确定扩张孔洞直径的所述固定机构(1)，所述固定机构(1)贯穿于所述张合机构(3)的顶部，所述转动机构(4)滑动连接于所述固定机构(1)的内部，且所述转动机构(4)贯穿于所述固定机构(1)的内部，所述张合机构(3)的底部设有用于地质勘探扩孔时扩孔的所述开口机构(2)，所述转动机构(4)贯穿所述固定机构(1)内部的一端固定连接于所述开口机构(2)，所述张合机构(3)的顶部设有用于将所述固定机构(1)进行限位、避免开孔复位的所述限位机构(5)。
2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，其特征在于：所述张合机构(3)包括盖板(31)、铰链(32)、扩张板(33)、观察窗(34)及挡板(35)，所述固定机构(1)的外侧壁滑动连接两个呈中空半圆台形结构的所述扩张板(33)，两个所述扩张板(33)之间呈中空圆台形结构，两个相对设置的所述扩张板(33)的典故边沿处通过所述铰链(32)与呈中空圆柱形结构的所述盖板(31)转动连接，其中一个所述扩张板(33)的侧壁设有用于方便观察的所述观察窗(34)，所述盖板(31)的底部内侧边沿处固定连接用于阻挡所述扩张板(33)、避免所述铰链(32)折断的呈圆环形结构的所述挡板(35)。
3.根据权利要求2所述的一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，其特征在于：所述固定机构(1)包括压杆(11)、滑块(12)、压板(13)及滑槽(14)，两个所述扩张板(33)的内侧壁对称开设用呈梯形结构的所述滑槽(14)，呈圆台形结构的所述压板(13)通过横截面呈梯形结构的所述滑块(12)滑动于所述滑槽(14)，所述滑块(12)的最大直径等于所述滑槽(14)的最大内径，呈圆柱形结构的、顶部呈圆台形结构的所述压杆(11)贯穿所述盖板(31)的一端固定于所述压板(13)的顶部中心处。
4.根据权利要求3所述的一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，其特征在于：所述转动机构(4)包括手柄(41)、连接杆(42)、固定螺帽(43)、六角螺母(44)及套筒(45)，所述压杆(11)的内部滑动连接所述连接杆(42)，所述连接杆(42)贯穿所述压杆(11)的一端固定连接有呈圆台形结构的所述手柄(41)，所述手柄(41)与所述压杆(11)顶部之间的所述连接杆(42)的表面螺纹连接所述固定螺帽(43)，所述连接杆(42)的另有一段贯穿所述压板(13)的一端固定连接所述六角螺母(44)，所述六角螺母(44)套接于内部呈中、内部呈空六边形结构的所述套筒(45)。
5.根据权利要求4所述的一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，其特征在于：所述开口机构(2)包括固定圈(21)、钻头(22)、固定块(23)、卡槽(24)及连接块(25)，两个所述扩张板(33)的内侧壁对称固定连接所述固定块(23)，所述固定块(23)的侧壁面开设所述卡槽(24)，所述固定块(23)的侧面位于所述卡槽(24)处的棱角呈弧形结构，两个所述扩张板(33)的内部转动连接有呈圆锥形结构的所述钻头(22)，所述钻头(22)的顶部边沿处固定连接呈“L”形结构的所述连接块(25)，所述连接块(25)通过所述卡槽(24)卡合于所述固定块(23)的内部，所述套筒(45)的底部固定于所述钻头(22)的顶部，所述钻头(22)的侧壁边沿处固定连接呈圆环形结构的所述固定圈(21)。
6.根据权利要求3所述的一种地质勘探用取样孔的快速钻探方法，其特征在于：所述限位机构(5)包括限位齿(51)、卡齿(52)、滑杆(53)、固定圈(54)、螺杆柱(55)、支撑管(56)、固定柱(57)、固定槽(58)及弹簧(59)，所述盖板(31)的顶部固定连接所述固定柱(57)，所述固定柱(57)相对所述压杆(11)的侧壁垂直固定连接内部中空的所述支撑管(56)，所述支撑管(56)的内部滑动连接所述滑杆(53)，所述滑杆(53)与所述支撑管(56)的内部之间安装有所述弹簧(59)，所述滑杆(53)背离所述弹簧(59)的一端固定连接有呈三棱柱形结构的所述卡齿(52)，所述卡齿(52)卡合于位于所述压杆(11)侧壁等距固定连接的所述限位齿(51)，所述滑杆(53)的表面螺纹连接所述固定圈(54)，所述固定圈(54)的相对所述支撑管(56)的侧壁卡斯和所述固定槽(58)，位于所述支撑管(56)的一端侧部固定连接呈圆环形结构的所述螺杆柱(55)，所述螺杆柱(55)螺纹连接于所述固定槽(58)的内部。
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