CN110220739B - 一种岩土勘察用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土勘察用取样装置，涉及岩土勘察技术领域，包括由上至下依次设置的：支撑部，支撑部包括环状支撑座和多个支撑杆，环状支撑座顶端固设有顶盘且顶盘内活动穿设有重锤；连接部，连接部包括多个首尾螺纹连接的节状管，节状管内活动穿设有推力杆和控制组件；以及取样部，取样部包括外筒，外筒内滑移设置有内盖，内盖远离节状管的一端插接设置有内衬筒。使用时，操作人员敲击重锤，重锤将冲击力通过推力杆传递给内盖，内盖推动内衬筒离开外筒伸入土层，从而实现土样的获取。通过节状管的多段式组合，可实现根据勘察孔深度从而有效调节本发明实际取样深度，进而快速获取不同深度的土样，同时可分离式设计携带方便组装便捷。

Description

一种岩土勘察用取样装置

技术领域

本发明涉及岩土勘察技术领域，尤其是涉及一种岩土勘察用取样装置。

背景技术

工程建设过程中，岩土工程的勘察质量要求越来越高，人们对地下岩、土体的探求欲望也越来越大，因此需对某深度处的岩、土体进行取样，测试其物理力学参数。样品质量能够显著影响其物理力学参数，进而影响建设项目的安全性和造价，因此取样器的类型以及其正确、合理选择对样品质量至关重要。

针对上述问题，专利公告号为CN103868753A的中国专利，提出了及一种取土器,具体的说是一种带支架的衬管式原状土取土器，该取土器包括取土器主体、设置在取土器主体上的固定套，连接在固定套上的一端带有搬手的丝杠，套装在丝杠上的丝杠固定器，连接丝杠固定器上的三角支杆，设置在三角支杆下端对取土器主体起固定和限位作用的圆盘形底座。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：根据土层厚度情况，勘察孔的开挖深度经常性的会进行调整，以达到目标土层，但是取土器由于运输过程中受到尺寸限制，使得其实际取样深度也受到限制，难以适应勘察孔实际深度的改变。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合式、取样深度可调节的岩土勘察用取样装置。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种岩土勘察用取样装置，包括由上至下依次设置的：

支撑部，所述支撑部包括环状支撑座和铰接连接于其周壁的多个支撑杆，所述环状支撑座顶端固设有顶盘且所述顶盘内活动穿设有重锤；

连接部，所述连接部包括多个首尾螺纹连接的节状管，所述节状管内活动穿设有推力杆和用于限制所述推力杆移动距离的控制组件；以及

取样部，所述取样部包括外筒，所述外筒内滑移设置有受所述推力杆推动的内盖，所述内盖远离所述节状管的一端插接设置有内衬筒。

通过采用上述技术方案，操作人员将环状支撑座置于勘察孔位置，展开支撑杆使其对环状支撑座形成有力支撑，环状支撑座内插入有首尾连接呈整体的节状管，节状管主体伸入至勘察孔内且其底端还螺纹连接有外筒。使用时，操作人员敲击重锤，重锤将冲击力通过推力杆传递给内盖，内盖推动内衬筒离开外筒伸入土层，从而实现土样的获取。通过节状管的多段式组合，可实现根据勘察孔深度从而有效调节本发明实际取样深度，进而快速获取不同深度的土样，同时可分离式设计携带方便组装便捷，占用体积小，便于野外使用。

进一步设置为：所述环状支撑座周壁铰接连接有多个侧边杆，所述支撑杆和所述侧边杆分别置于所述环状支撑座的上下两端且一一对应设置，所述支撑杆远离其铰接点的一端可抵压于所述侧边杆远离其铰接点的一端。

通过采用上述技术方案，侧边杆可展开，从而贴靠于地面，提高环状支撑座与地面的接触面积，支撑杆展开后可压紧于侧边杆的端部，从而形成三角支撑，使得支撑部受力时整体更加稳定。

进一步设置为：所述环状支撑座的侧壁开设有用于收纳所述侧边杆的收纳槽。

通过采用上述技术方案，侧边杆可收入在收纳槽内，支撑杆贴靠于侧边杆上，减小支撑部的整体占用体积。

进一步设置为：所述节状管上下两端分别固设有螺纹首端和螺纹尾端，所述顶盘朝向所述环状支撑座的一侧开设有与所述螺纹首端螺纹配合的凹面，所述外筒的朝向所述环状支撑座的一端与所述螺纹尾端螺纹配合。

通过采用上述技术方案，两个节状管之间螺纹连接，同时两个推力杆将相互抵接，从而便于力的传递。

进一步设置为：所述节状管沿其轴线方向开设有调节通道，所述控制组件包括固设于所述推力杆周侧的挡环，所述推力杆周侧于所述调节通道内套设有复位弹簧。

通过采用上述技术方案，通过复位弹簧使得推力杆实现快速复位，为下一次冲击做准备。

进一步设置为：所述推力杆的两端均套设有磁环。

通过采用上述技术方案，多个节状管连接后，其内部推力杆自动吸引从而连成一体。

进一步设置为：所述内盖朝向所述推力杆的一侧开设有锥型凹槽，所述推力杆的端部伸入至所述锥型凹槽内，所述内盖远离锥型凹槽的一侧开设有内凹槽。

通过采用上述技术方案，推力杆的端部冲击内盖时，将撞击锥型凹槽，使得内盖受力均匀和稳定。

进一步设置为：所述外筒内壁沿其轴线方向开设有多个滑槽，所述内盖周壁固设有多个与所述滑槽滑移适配的滑移凸点。

通过采用上述技术方案，内盖的滑移凸点可在外筒的滑槽内滑动，从而实现其稳定滑动。

进一步设置为：所述内衬管包括两个插接于所述内盖端面内的半圆板和与两个所述半圆板端部螺纹连接的套环，所述套环远离所述内盖的一端呈锥面设置。

通过采用上述技术方案，内衬管由两个插入内凹槽的半圆板围拢，另一端通过套环固定而成，可拆卸设置便于取出土样。

进一步设置为：两个所述半圆板之间设置有存土管。

通过采用上述技术方案，两个半圆板合拢之前在其内部置入存土管，存土管由塑料制成，便于收纳土样。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

通过支撑部、连接部和取样部的组合形成整体，从而对勘察孔进行取样，可根据勘察孔深度有效调节取样深度，进而快速获取不同深度的土样，采用分离式设计，便于携带和组装，也便于转移和运输。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是图2中B部局部放大图；

图4是图2中C部局部放大图；

图5是本发明中连接部的结构示意图；

图6是本发明中取样部的爆炸图。

附图标记：11、环状支撑座；12、支撑杆；13、顶盘；14、重锤；15、侧边杆；16、收纳槽；17、凹面；21、节状管；22、推力杆；23、螺纹首端；24、螺纹尾端；25、调节通道；26、挡环；27、复位弹簧；28、磁环；31、外筒；32、内盖；33、内衬筒；34、锥型凹槽；35、内凹槽；36、滑槽；37、滑移凸点；38、半圆板；39、套环；40、存土管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种岩土勘察用取样装置，包括用于安置于地面的支撑部、用于伸入勘察孔的连接部和用于对土样进行挖取的取样部。

参照图1，支撑部包括环状支撑座11，环状支撑座11用于竖直放置于正对勘察孔的位置，其周壁的顶端铰接连接有多个支撑杆12，支撑杆12优选为三个且以环状支撑座11以中心旋转对称设置，支撑杆12的长度大于环状支撑座11的长度，支撑杆12远离其与环状支撑座11铰接点的一端呈弯折设置。环状支撑座11周壁的底端铰接连接有多个侧边杆15，侧边杆15优选为三个且以环状支撑座11以中心旋转对称设置，支撑杆12和侧边杆15一一对应设置，侧边杆15长度小于环状支撑座11的长度。当侧边杆15展开至与环状支撑座11轴线正交时，支撑杆12远离其铰接点的一端可抵压于侧边杆15远离其铰接点的一端。侧边杆15展开后贴靠于地面，从而提高环状支撑座11与地面的接触面积，同时展开支撑杆12，支撑杆12展开后去端部可压紧于侧边杆15的端部，环状支撑座11、支撑杆12和侧边杆15形成多个三角支撑，使得支撑部受力时整体更加稳定。环状支撑座11的侧壁开设有用于收纳侧边杆15的收纳槽16，收纳槽16开设方向与环状支撑座11的轴线方向一致。当侧边杆15收纳于收纳槽16内后，支撑杆12贴靠于侧边杆15上，减小支撑部的整体占用体积。

参照图1和图2，环状支撑座11顶端固设有顶盘13，顶盘13中心处开设有通孔，顶盘13朝向环状支撑座11的一侧开设凹面17，凹面17侧壁设置有螺纹。顶盘13内竖直穿设有重锤14，重锤14底端伸入至通孔内。操作人员可通过握紧重锤14下砸或者采用器具打压重锤14，环状支撑座11起到支撑和限制重锤14施力方向的作用。

参照图3和图5，连接部包括多个首尾螺纹连接的节状管21，节状管21用于伸入至勘察孔中，节状管21由不锈钢制成且长度在60-100cm之间，便于运输和携带。节状管21上下两端分别固设有螺纹首端23和螺纹尾端24，螺纹首端23为外螺纹，螺纹尾端24为内螺纹,螺纹首端23和螺纹尾端24的长度一样,节状管21的直径小于环状支撑座11的内径，节状管21端部的螺纹首端23可与凹面17的螺纹进行螺纹配合。根据勘察孔的深度进行节状管21的组合，多个节状管21之间螺纹连接后形成管状的整体。

参照图3，节状管21沿其轴线方向开设有调节通道25，调节通道25内活动穿设有推力杆22，推力杆22的长度等于对应节状管21和螺纹首端23的长度之和，调节通道25两端开口直径等于推力杆22直径且调节通道25中间位置的直径大于推力杆22直径，节状管21内设置有用于限制推力杆22移动距离的控制组件。控制组件包括固设于推力杆22周侧的挡环26，挡环26位于调节通道25内，推力杆22周侧于调节通道25内套设有复位弹簧27，复位弹簧27与挡环26同轴线设置且其两端分别固定有挡环26和调节通道25端壁。当节状管21相互组装后，相邻节状管21内的推力杆22将相互抵接，从而便于力的传递，复位弹簧27可以便于推力杆22快速复位，为下一次冲击做准备。推力杆22的两端均套设有磁环28，相邻磁环28之间产生有吸附力。多个节状管21连接后，其内部推力杆22自动吸引从而连成一体。

参照图4和图6，取样部包括外筒31，外筒31端部带有螺纹且可以与螺纹尾端24螺纹连接，外筒31内沿其轴线方向滑移设置有内盖32，内盖32呈阶梯状，外筒31内壁沿其轴线方向开设有多个滑槽36，滑槽36优选为四个且等间距分布，内盖32周壁固设有多个与滑槽36滑移适配的滑移凸点37。通过滑移凸点37和滑槽36的滑动配合，从而实现内盖32的稳定滑动。

内盖32朝向推力杆22一侧的中心处开设有锥型凹槽34，推力杆22的端部可伸入至锥型凹槽34内。推力杆22的端部冲击内盖32时，将撞击锥型凹槽34，使得内盖32受力均匀和稳定。内盖32远离锥型凹槽34一侧的中心处开设有内凹槽35，内凹槽35内插接设置有内衬筒33。通过内衬筒33进行土样的获取。

内衬管包括两个插接于内凹槽35中的半圆板38，两个半圆板38由不锈钢材料制成且可为围拢呈筒状，两个半圆板38远离内盖32的端部螺纹连接的套环39，套环39远离内盖32的一端呈锥面设置。内衬管由两个插入内凹槽35的半圆板38围拢，另一端通过套环39固定而成，可拆卸设置便于取出土样。两个半圆板38之间存放有存土管40，存土管40由塑料制成。当内盖32收到推力杆22的冲击后，推动套环39离开外筒31伸入至土层中，土样通过套环39进入存土管40中，从而实现土样的采集。

本实施例的实施原理及有益效果为：

根据勘察孔深度选择不同长度不同数量的节状管21，将多个节状管21螺纹连接后形成整体，其中，节状管21内的推力杆22相互抵接，节状管21形成的整体一端伸入环状支撑座11内与顶盘13螺纹连接，另一端与外筒31螺纹连接，将环状支撑座11置于勘察孔位置，节状管21和外筒31伸入至勘察孔内，展开侧边杆15和支撑杆12，使得侧边杆15压紧在勘察孔位置，支撑杆12端部压紧在侧边杆15端，通过侧边杆15和支撑杆12对环状支撑座11形成有力支撑。使用时，操作人员敲击重锤14，重锤14将冲击力通过推力杆22传递给内盖32，内盖32推动内衬筒33离开外筒31伸入土层，从而实现土样的获取。从勘察孔中取出外筒31后，取下套环39，将半圆板38分离，土样存在在存土管40中。

本发明采用支撑部、连接部和取样部的组合方式实现可分离设计，便于携带和组合，占用体积小，便于转移和运输，通过不同长度和不同数量节状管21的组合，可实现根据勘察孔深度有效调节取样深度，进而快速获取不同深度的土样。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种岩土勘察用取样装置，其特征在于，包括由上至下依次设置的：

支撑部，所述支撑部包括环状支撑座（11）和铰接连接于其周壁的多个支撑杆（12），所述环状支撑座（11）顶端固设有顶盘（13）且所述顶盘（13）内活动穿设有重锤（14）；

连接部，所述连接部包括多个首尾螺纹连接的节状管（21），所述节状管（21）内活动穿设有推力杆（22）和用于限制所述推力杆（22）移动距离的控制组件；所述节状管（21）上下两端分别固设有螺纹首端（23）和螺纹尾端（24），所述顶盘（13）朝向所述环状支撑座（11）的一侧开设有与所述螺纹首端（23）螺纹配合的凹面（17）；

以及取样部，所述取样部包括外筒（31），所述外筒（31）的朝向所述环状支撑座（11）的一端与所述螺纹尾端（24）螺纹配合，所述外筒（31）内滑移设置有受所述推力杆（22）推动的内盖（32），所述内盖（32）远离所述节状管（21）的一端插接设置有内衬筒（33）；所述内盖（32）朝向所述推力杆（22）的一侧开设有锥型凹槽（34），所述推力杆（22）的端部伸入至所述锥型凹槽（34）内，所述内盖（32）远离锥型凹槽（34）的一侧开设有内凹槽（35）。

2.根据权利要求1所述的岩土勘察用取样装置，其特征在于，所述环状支撑座（11）周壁铰接连接有多个侧边杆（15），所述支撑杆（12）和所述侧边杆（15）分别置于所述环状支撑座（11）的上下两端且一一对应设置，所述支撑杆（12）远离其铰接点的一端可抵压于所述侧边杆（15）远离其铰接点的一端。

3.根据权利要求2所述的岩土勘察用取样装置，其特征在于，所述环状支撑座（11）的侧壁开设有用于收纳所述侧边杆（15）的收纳槽（16）。

4.根据权利要求3所述的岩土勘察用取样装置，其特征在于，所述节状管（21）沿其轴线方向开设有调节通道（25），所述控制组件包括固设于所述推力杆（22）周侧的挡环（26），所述推力杆（22）周侧于所述调节通道（25）内套设有复位弹簧（27）。

5.根据权利要求1所述的岩土勘察用取样装置，其特征在于，所述推力杆（22）的两端均套设有磁环（28）。

6.根据权利要求1所述的岩土勘察用取样装置，其特征在于，所述外筒（31）内壁沿其轴线方向开设有多个滑槽（36），所述内盖（32）周壁固设有多个与所述滑槽（36）滑移适配的滑移凸点（37）。

7.根据权利要求1所述的岩土勘察用取样装置，其特征在于，包括内衬管，所述内衬管包括两个插接于所述内盖（32）端面内的半圆板（38）和与两个所述半圆板（38）端部螺纹连接的套环（39），所述套环（39）远离所述内盖（32）的一端呈锥面设置。

8.根据权利要求7所述的岩土勘察用取样装置，其特征在于，两个所述半圆板（38）之间设置有存土管（40）。

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