CN111257043A

CN111257043A - 一种土木工程用钻孔土质检测装置

Info

Publication number: CN111257043A
Application number: CN202010172355.4A
Authority: CN
Inventors: 兰杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2020-06-09

Abstract

本发明涉及土木工程钻孔土质检测领域，具体涉及一种土木工程用钻孔土质检测装置，通过设置螺杆、连接杆、横板、伺服电机和驱动板，利用伺服电机驱动螺杆转动，从而使得驱动板下移，进而改变钻杆所处的位置，可以对钻孔的深度进行控制，同时激光测距仪的设置，便于精确控制钻孔的深度，方便操作人员使用，通过设置取样槽，在钻杆和钻头进行钻孔作业的同时，随着钻杆的下移，钻孔各部位的土壤挤压进入取样槽中，取样槽内的土壤对应钻孔内部各高度的土壤，钻孔完成后，反转伺服电机，将钻杆转出，钻杆携带整体土壤样品逐渐脱离钻孔，利用探测电动伸缩杆推动探头插入取样槽中的土壤中，进行检测，可以对钻孔内任一高度区间上的土质进行检测。

Description

一种土木工程用钻孔土质检测装置

技术领域

本发明涉及土木工程钻孔土质检测领域，具体涉及一种土木工程用钻孔土质检测装置。

背景技术

土木工程是建造各类土地工程设施的科学技术的统称，它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。目前土木工程所有涉及的建筑物都在向高层、深层、大面积、重型化方向发展，大型建筑都需要良好的基础，基础形式有整板基础和桩基础，整板基础由于基础深度太浅，不适合高楼建筑。桩基础由于基础深度大，承载能力强，施工容易，所以高楼建筑都采用桩基础，而在进行桩基础施工之前，需要对施工现场的基础土质进行取样检测，便于确定合适的桩基施工方案，

申请号为CN201910339461.4的专利为最接近的现有技术，且公开了一种土木工程用钻孔土质检测装置，它涉及土木工程技术领域，它包含壳体、旋转机构、升降机构、定位杆、检测机构、定位移动机构；壳体固定连接于检测机构的左侧，定位移动机构安装于壳体与检测机构的底部周边，旋转机构、升降机构与定位杆均设置于壳体的内部，定位杆的数量为两根，两根定位杆分别穿过旋转机构与升降机构，并固定安装于壳体的内部下方，升降机构位于旋转机构的上方，且相齿合；它可以快速地实现定点不同深度的土质检测，方便快捷；可方便整体装置的移动，且方便对设备进行检修。但是，使用该装置进行土木工程钻孔土质检测，无法精确控制钻孔的深度，同时无法对指定深度的土质进行取样检测。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种土木工程用钻孔土质检测装置，可解决无法精确控制钻孔的深度，同时无法对指定深度的土质进行取样检测的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种土木工程用钻孔土质检测装置，包括底板，所述底板底端设置有移动轮，所述底板侧面中心固定有移动把手，所述底板顶端中心一侧固定有土质检测器，所述土质检测器前侧电性连接有显示屏，所述土质检测器前侧固定有控制台，所述控制台包括有高度显示屏和控制钮，所述底板底端中心开设有安装槽，所述安装槽内部安装有固定电动推杆，所述固定电动推杆内部活动连接有活塞杆，所述活塞杆端部固定有固定盘，所述固定盘底端中心设置有固定凸起，所述底板顶端中心另一侧对称固定有两组连接轴承，所述连接轴承转动连接有螺杆，所述螺杆顶端固定有连接杆，所述连接杆顶端外壁设置有转动轴承，所述转动轴承顶端固定有横板，所述横板顶端正对连接杆的位置开设有第一通孔，所述第一通孔内部设置有第一轴承，所述横板顶端安装有伺服电机，所述伺服电机输出端连接有伺服转轴，所述伺服转轴通过第一轴承连接连接杆，所述螺杆之间螺纹转动连接有驱动板，所述驱动板顶端中心开设有第二通孔，所述第二通孔内部设置有第二轴承，所述驱动板顶端中心固定有钻孔电机，所述钻孔电机输出端连接有钻孔转轴，所述转孔转轴端部固定有钻杆，所述驱动板底端嵌设有激光测距仪，所述钻杆侧壁自底端开设有取样槽，所述钻杆底端固定有钻头，所述底板顶端正对驱动板中心的位置开设有贯通槽，所述土质检测器侧面底端边缘设置有探测电动伸缩杆，所述探测电动伸缩杆端部连接有探头，所述探头顶端电性连接有传输线，所述传输线端部和土质检测器电性相连。

作为上述方案的进一步改进，所述移动轮共有四组且等间距对称设置在底板底端四角，所述移动轮为万向轮，所述安装槽共有三组且等间距设置在底板底端中心，所述固定电动推杆伸缩的程度大于底板底端至移动轮底端的垂直距离。

作为上述方案的进一步改进，所述固定凸起圆周均匀排布在固定盘底端中心，所述固定凸起的底端为尖头形状结构。

作为上述方案的进一步改进，所述第一轴承的长度等于第一通孔的深度，所述伺服转轴的长度等于第一通孔的深度，所述第二转轴的长度等于第二通孔的深度，所述钻孔转轴的长度等于第二通孔的深度。

作为上述方案的进一步改进，所述钻杆的长度等于螺杆的长度，所述钻孔电机的高度和钻杆的长度之和等于螺杆的长度和连接杆的长度之和，所述激光测距仪底端所处水平面和驱动板底端所处水平面为同一水平面。

作为上述方案的进一步改进，所述取样槽共有四组且圆周均匀设置在钻杆表壁，所述取样槽的高度略小于钻杆的高度，所述取样槽的深度小于钻杆的半径，所述钻头为底部为较小尖头的倒圆台形结构，所述钻头的高度等于底板的厚度，所述贯通槽的直径大于钻杆的直径。

作为上述方案的进一步改进，所述探测电动伸缩杆完全伸缩时的总长度大于土质检测器至钻杆之间的最小水平距离，所述探头的长度大于取样槽的深度，所述传输线为软性连接电线。

作为上述方案的进一步改进，所述控制台通过控制钮电性控制土质检测器、固定电动推杆、伺服电机、钻孔电机、激光测距仪和探测电动伸缩杆工作，所述高度显示屏和激光测距仪电信相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设置固定电动推杆、固定盘和固定凸起，在装置需要固定时，利用固定电动推杆推动固定盘下移，利用固定凸起插入地面对装置进行限位固定。

2、本发明中，通过设置螺杆、连接杆、横板、伺服电机和驱动板，利用伺服电机驱动螺杆转动，从而使得驱动板下移，进而改变钻杆所处的位置，可以对钻孔的深度进行控制，同时激光测距仪的设置，便于精确控制钻孔的深度，方便操作人员使用，通过设置控制台，利用控制台上的控制钮电性控制土质检测器、固定电动推杆、伺服电机、钻洞电机、激光测距仪和探测电动伸缩杆工作，便于操作人员使用。

3、本发明中，通过设置取样槽，在钻杆和钻头进行钻孔作业的同时，随着钻杆的下移，钻孔各部位的土壤挤压进入取样槽中，取样槽内的土壤对应钻孔内部各高度的土壤，钻孔完成后，反转伺服电机，将钻杆转出，钻杆携带整体土壤样品逐渐脱离钻孔，利用探测电动伸缩杆推动探头插入取样槽中的土壤中，进行检测，可以对钻孔内任一高度区间上的土质进行检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明立体结构示意图；

图2为本发明A部放大结构示意图；

图3为本发明上视结构示意图；

图4为本发明图3的A-A剖面结构示意图；

图5为本发明图3的B-B剖面结构示意图；

图6为本发明B部放大结构示意图；

图7为本发明图3的C-C剖面结构示意图。

其中，1-底板，2-移动轮，3-移动把手，4-土质检测器，5-显示屏，6-控制台，7-高度显示屏，8-控制钮，9-安装槽，10-固定电动推杆，11-活塞杆，12-固定盘，13-固定凸起，14-连接轴承，15-螺杆，16-连接杆，17-转动轴承，18-横板，19-第一通孔，20-第一轴承，21-伺服电机，22-伺服转轴，23-驱动板，24-第二通孔，25-第二轴承，26-钻孔电机，27-钻孔转轴，28-钻杆，29-激光测距仪，30-取样槽，31-钻头，32-贯通槽，33-探测电动伸缩杆，34-探头，35-传输线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

下面结合附图对本发明的技术方案进一步说明。

实施例一

如图1、图2、图3和图4所示，一种土木工程用钻孔土质检测装置，包括底板1，底板1底端设置有移动轮2，移动轮2共有四组且等间距对称设置在底板1底端四角，移动轮2为万向轮，底板1侧面中心固定有移动把手3，底板1顶端中心一侧固定有土质检测器4，土质检测器4前侧电性连接有显示屏5，土质检测器4前侧固定有控制台6，控制台6包括有高度显示屏7和控制钮8，控制台6通过控制钮8电性控制土质检测器4、固定电动推杆10、伺服电机21、钻孔电机26、激光测距仪29和探测电动伸缩杆33工作；

高度显示屏7和激光测距仪29电信相连，底板1底端中心开设有安装槽9，安装槽9共有三组且等间距设置在底板1底端中心，安装槽9内部安装有固定电动推杆10，固定电动推杆10伸缩的程度大于底板1底端至移动轮2底端的垂直距离，固定电动推杆10内部活动连接有活塞杆11，活塞杆11端部固定有固定盘12，固定盘12底端中心设置有固定凸起13，固定凸起13圆周均匀排布在固定盘12底端中心，固定凸起13的底端为尖头形状结构，底板1顶端中心另一侧对称固定有两组连接轴承14，连接轴承14转动连接有螺杆15，螺杆15顶端固定有连接杆16，连接杆16顶端外壁设置有转动轴承17，转动轴承17顶端固定有横板18，通过设置固定电动推杆10、固定盘12和固定凸起13，在装置需要固定时，利用固定电动推杆10推动固定盘12下移，利用固定凸起13插入地面对装置进行限位固定。

实施例二

实施例二是在实施例一上的进一步改进。

如图5、图6和图7所示，横板18顶端正对连接杆16的位置开设有第一通孔19，第一通孔19内部设置有第一轴承20，第一轴承20的长度等于第一通孔19的深度，横板18顶端安装有伺服电机21，伺服电机21输出端连接有伺服转轴22，伺服转轴22的长度等于第一通孔19的深度，伺服转轴22通过第一轴承20连接连接杆16，螺杆15之间螺纹转动连接有驱动板23，驱动板23顶端中心开设有第二通孔24，第二通孔24内部设置有第二轴承25，第二转轴25的长度等于第二通孔24的深度，驱动板23顶端中心固定有钻孔电机26，钻孔电机26输出端连接有钻孔转轴27，钻孔转轴27的长度等于第二通孔24的深度，转孔转轴27端部固定有钻杆28，钻杆28的长度等于螺杆15的长度，钻孔电机26的高度和钻杆28的长度之和等于螺杆15的长度和连接杆16的长度之和，驱动板23底端嵌设有激光测距仪29，激光测距仪29底端所处水平面和驱动板23底端所处水平面为同一水平面，通过设置螺杆15、连接杆16、横板18、伺服电机21和驱动板23，利用伺服电机21驱动螺杆15转动，从而使得驱动板23下移，进而改变钻杆28所处的位置，可以对钻孔的深度进行控制，同时激光测距仪29的设置，便于精确控制钻孔的深度，方便操作人员使用；

钻杆28侧壁自底端开设有取样槽30，取样槽30共有四组且圆周均匀设置在钻杆28表壁，取样槽30的高度略小于钻杆28的高度，取样槽30的深度小于钻杆28的半径，钻杆28底端固定有钻头31，钻头31为底部为较小尖头的倒圆台形结构，钻头31的高度等于底板1的厚度，底板1顶端正对驱动板23中心的位置开设有贯通槽32，贯通槽32的直径大于钻杆28的直径，土质检测器4侧面底端边缘设置有探测电动伸缩杆33，探测电动伸缩杆33完全伸缩时的总长度大于土质检测器4至钻杆28之间的最小水平距离，探测电动伸缩杆33端部连接有探头34，探头34的长度大于取样槽30的深度，传输线35为软性连接电线，探头34顶端电性连接有传输线35，传输线35端部和土质检测器4电性相连，通过设置取样槽30，在钻杆28和钻头31进行钻孔作业的同时，随着钻杆28的下移，钻孔各部位的土壤挤压进入取样槽30中，取样槽30内的土壤对应钻孔内部各高度的土壤，钻孔完成后，反转伺服电机21，将钻杆28转出，钻杆28携带整体土壤样品逐渐脱离钻孔，利用探测电动伸缩杆33推动探头34插入取样槽30中的土壤中，进行检测，可以对钻孔内任一高度区间上的土质进行检测，通过设置螺杆15、连接杆16、横板18、伺服电机21和驱动板23，利用伺服电机21驱动螺杆15转动，从而使得驱动板23下移，进而改变钻杆28所处的位置，可以对钻孔的深度进行控制，同时激光测距仪29的设置，便于精确控制钻孔的深度，方便操作人员使用。

使用时，通过移动把手3，利用移动轮2，移动装置到达土质取样位置，在装置需要固定时，利用固定电动推杆10推动固定盘12下移，利用固定凸起13插入地面对装置进行限位固定，接着利用控制台6上的控制钮8，启动激光测距仪29和伺服电机21，利用伺服电机21驱动螺杆15转动，从而使得驱动板23下移，进而改变钻杆28所处的位置，通过高度显示屏7上显示的高度数据可以精确控制钻杆28和钻头31钻孔的深度，通过设置取样槽30，在钻杆28和钻头31进行钻孔作业的同时，随着钻杆28的下移，钻孔各部位的土壤挤压进入取样槽30中，取样槽30内的土壤对应钻孔内部各高度的土壤，钻孔完成后，反转伺服电机21，将钻杆28转出，钻杆28携带整体土壤样品逐渐脱离钻孔，利用探测电动伸缩杆33推动探头34插入取样槽30中的土壤中，进行检测，可以对钻孔内任一高度区间上的土质进行检测，，控制台6通过控制钮8电性控制土质检测器4、固定电动推杆10、伺服电机21、钻洞电机26、激光测距仪29和探测电动伸缩杆33工作，便于操作人员控制和使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种土木工程用钻孔土质检测装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）底端设置有移动轮（2），所述底板（1）侧面中心固定有移动把手（3），所述底板（1）顶端中心一侧固定有土质检测器（4），所述土质检测器（4）前侧电性连接有显示屏（5），所述土质检测器（4）前侧固定有控制台（6），所述控制台（6）包括有高度显示屏（7）和控制钮（8），所述底板（1）底端中心开设有安装槽（9），所述安装槽（9）内部安装有的固定电动推杆（10），所述电动推杆（10）内部活动连接有活塞杆（11），所述活塞杆（11）端部固定有固定盘（12），所述固定盘（12）底端中心设置有固定凸起（13），所述底板（1）顶端中心另一侧对称固定有两组连接轴承（14），所述连接轴承（14）转动连接有螺杆（15），所述螺杆（15）顶端固定有连接杆（16），所述连接杆（16）顶端外壁设置有转动轴承（17），所述转动轴承（17）顶端固定有横板（18），所述横板（18）顶端正对连接杆（16）的位置开设有第一通孔（19），所述第一通孔（19）内部设置有第一轴承（20），所述横板（18）顶端安装有伺服电机（21），所述伺服电机（21）输出端连接有伺服转轴（22），所述伺服转轴（22）通过第一轴承（20）连接连接杆（16），所述螺杆（15）之间螺纹转动连接有驱动板（23），所述驱动板（23）顶端中心开设有第二通孔（24），所述第二通孔（24）内部设置有第二轴承（25），所述驱动板（23）顶端中心固定有钻孔电机（26），所述钻孔电机（26）输出端连接有钻孔转轴（27），所述转孔转轴（27）端部固定有钻杆（28），所述驱动板（23）底端嵌设有激光测距仪（29），所述钻杆（28）侧壁自底端开设有取样槽（30），所述钻杆（28）底端固定有钻头（31），所述底板（1）顶端正对驱动板（23）中心的位置开设有贯通槽（32），所述土质检测器（4）侧面底端边缘设置有探测电动伸缩杆（33），所述探测电动伸缩杆（33）端部连接有探头（34），所述探头（34）顶端电性连接有传输线（35），所述传输线（35）端部和土质检测器（4）电性相连。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程用钻孔土质检测装置，其特征在于：所述移动轮（2）共有四组且等间距对称设置在底板（1）底端四角，所述移动轮（2）为万向轮，所述安装槽（9）共有三组且等间距设置在底板（1）底端中心，所述固定电动推杆（10）伸缩的程度大于底板（1）底端至移动轮（2）底端的垂直距离。

3.根据权利要求1所述的一种土木工程用钻孔土质检测装置，其特征在于：所述固定凸起（13）圆周均匀排布在固定盘（12）底端中心，所述固定凸起（13）的底端为尖头形状结构。

4.根据权利要求1所述的一种土木工程用钻孔土质检测装置，其特征在于：所述第一轴承（20）的长度等于第一通孔（19）的深度，所述伺服转轴（22）的长度等于第一通孔（19）的深度，所述第二转轴（25）的长度等于第二通孔（24）的深度，所述钻孔转轴（27）的长度等于第二通孔（24）的深度。

5.根据权利要求1所述的一种土木工程用钻孔土质检测装置，其特征在于：所述钻杆（28）的长度等于螺杆（15）的长度，所述钻孔电机（26）的高度和钻杆（28）的长度之和等于螺杆（15）的长度和连接杆（16）的长度之和，所述激光测距仪（29）底端所处水平面和驱动板（23）底端所处水平面为同一水平面。

6.根据权利要求1所述的一种土木工程用钻孔土质检测装置，其特征在于：所述取样槽（30）共有四组且圆周均匀设置在钻杆（28）表壁，所述取样槽（30）的高度略小于钻杆（28）的高度，所述取样槽（30）的深度小于钻杆（28）的半径，所述钻头（31）为底部为较小尖头的倒圆台形结构，所述钻头（31）的高度等于底板（1）的厚度，所述贯通槽（32）的直径大于钻杆（28）的直径。

7.根据权利要求1所述的一种土木工程用钻孔土质检测装置，其特征在于：所述探测电动伸缩杆（33）完全伸缩时的总长度大于土质检测器（4）至钻杆（28）之间的最小水平距离，所述探头（34）的长度大于取样槽（30）的深度，所述传输线（35）为软性连接电线。

8.根据权利要求1所述的一种土木工程用钻孔土质检测装置，其特征在于：所述控制台（6）通过控制钮（8）电性控制土质检测器（4）、固定电动推杆（10）、伺服电机（21）、钻孔电机（26）、激光测距仪（29）和探测电动伸缩杆（33）工作，所述高度显示屏（7）和激光测距仪（29）电信相连。