CN111707804B - 地质勘测设备及山地公路线形设计方法 - Google Patents

地质勘测设备及山地公路线形设计方法 Download PDF

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CN111707804B CN202010462660.7A CN202010462660A CN111707804B CN 111707804 B CN111707804 B CN 111707804B CN 202010462660 A CN202010462660 A CN 202010462660A CN 111707804 B CN111707804 B CN 111707804B
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Abstract

本发明公开了一种地质勘测设备及山地公路线形设计方法,所述地质勘测设备包括:壳体,其为开口向下的筒体,所述筒体设置有内壁和外壁,所述内壁和外壁之间设置有容置腔,所述容置腔包括顶部的分离腔和侧部的集灰腔,所述分离腔内安装有离心式风机,所述内壁之间形成内腔,所述分离腔和集灰腔之间设置有挡板,所述挡板上设置有多个菱形的孔,所述孔的周沿远离所述离心式风机的两条边设置有凸出所述挡板向上的凸沿,所述凸沿的顶部靠近所述离心式风机倾斜设置;内筒;以及,钻杆。本发明所述地质勘测设备,能够适应不同的地质条件,在勘察岩石区域时,可以防止钻探过程中碎石飞溅,避免尘土飞扬;在勘察软土层区域时,增加了取土效率。

Description

地质勘测设备及山地公路线形设计方法
技术领域
本发明涉及地质勘测用设备技术领域。更具体地说,本发明涉及一种地质勘测设备及山地公路线形设计方法。
背景技术
地质勘查是地质勘查工作的简称,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水和地貌等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作,按不同的目的,有不同的地质勘查工作。在地质勘查的过程会使用到取土器来更好的进行勘查工作,由于地质的不同,会在取土过程中给工作人员增加难度,现阶段所使用的取土器不便于对土壤和碎石进行取出,影响工作效率;另外在对岩石区进行钻探时,容易造成岩石飞溅,存在严重的安全隐患。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种地质勘测设备及山地公路线形设计方法,其能够满足不同的地质要求,防止碎石飞溅,便于取土。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种地质勘测设备,包括:壳体,其为开口向下的筒体,所述筒体设置有内壁和外壁,所述内壁和外壁之间设置有容置腔,所述容置腔包括顶部的分离腔和侧部的集灰腔,所述分离腔内安装有离心式风机,所述内壁之间形成内腔,所述分离腔和集灰腔之间设置有挡板,所述挡板上设置有多个菱形的孔,所述孔的周沿远离所述离心式风机的两条边设置有凸出所述挡板向上的凸沿,所述凸沿的顶部靠近所述离心式风机倾斜设置;
内筒,其下端开口设置在所述内腔内,沿所述内筒的轴线设置有旋转套筒,所述旋转套筒穿过所述壳体顶部与所述内壁和外壁轴承连接,所述内筒内设置有多条钢丝绳,每条钢丝绳的两端分别可拆卸固定在所述内筒侧壁和旋转套筒底部,所述旋转套筒侧壁分布有两层通风孔,两层通风孔沿所述旋转套筒的轴线方向自上而下包括三角形通风孔和长条形通风,所述旋转套筒连接有电机I;以及,
钻杆,其穿设在所述旋转套筒内,所述钻杆的顶部设置有电机安装架,所述电机安装架内设置有电机II,所述电机II与所述钻杆连接,所述电机安装架与所述壳体顶部之间连接有液压杆,所述钻杆底部安装有钻头,所述钻杆底部可拆卸套设有搅拌框,所述搅拌框包括垂直于所述钻杆的横杆、连接所述横杆两端的弧形杆,所述横杆和弧形杆的中间均设置有供所述钻杆穿过的孔。
优选的是,所述凸沿的倾斜角度为30~90度。
优选的是,所述离心式风机为空心轴风机,其套设在所述旋转套筒外周,所述离心式风机与所述旋转套筒轴承连接。
优选的是,所述内筒侧壁等高度设置有多个纵切面为C形的凹槽,所述旋转套筒底部沿轴线设置有多个凸起,所述钢丝绳两端分别缠绕在所述凹槽和所述凸起上。
优选的是,多个凹槽等间隔设置,多个凸起等间隔设置。
优选的是,所述凹槽的高度高于所述凸起的高度,所述钢丝绳倾斜设置。
优选的是,所述钢丝绳与所述旋转套筒轴线方向之间的夹角为45~85度。
优选的是,所述壳体底部设置有锥形底座,所述锥形底座上设置有排灰口连通所述集灰腔。
基于本发明所述的地质勘测设备的山地公路线形设计方法,主要包括以下步骤:
步骤一、收集山地不同时期的地质历史资料并进行数字化处理形成图像,结合地形条件在图上利用圆弧和直线控制路线的基本位置,再在直线与圆弧之间、圆弧与圆弧之间配置回旋线,构成初定路线;
步骤二、在初定路线上,对一般路基利用所述地质勘测设备勘察地质结构,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,开启所述电机II控制所述钻杆转动对岩石进行钻探,开启所述离心式风机,钻探过程中碎石飞溅并穿过所述钢丝绳钻进所述内筒内,旋转的风机中心形成负压,使钻探过程中产生的烟尘经所述旋转套筒侧壁上的通风孔收集到所述集灰腔内,关闭所述电机II和离心式风机,上提所述地质勘测设备,将所述内筒内收集的碎石和所述集灰腔内收集的烟尘取出并对其进行检测勘察;
步骤三、对陡坡路堤利用所述地质勘测设备勘察软土层,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,拆除所述钢丝绳,安装所述搅拌框,开启所述电机I和电机II,控制所述钻杆和搅拌框转动对软土层进行钻探,同时所述旋转套筒转动带动内筒转动,所述液压杆伸长使所述壳体下压,所述钻杆和所述内筒对软土层进行钻探,关闭所述电机I和电机II,对钻孔内软土的密度、含水状态进行检测勘察;
步骤四、对岩石路段利用所述地质勘测设备勘察岩石类别,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,开启所述电机II控制所述钻杆转动对岩石进行钻探,钻探过程中岩石碎屑飞溅,块状岩石穿过所述钢丝绳钻进所述内筒内,关闭所述电机II,上提所述地质勘测设备,将所述内筒内收集的岩石取出并对其进行检测勘察;
步骤五、根据勘测结果,修改初定路线,最终确定山地公路路线。
本发明至少包括以下有益效果:
第一、本发明所述地质勘测设备,设置有双层壁结构,双层壁之间形成容置腔,所述容置腔内设置离心式风机,开启离心式风机可对钻探过程中产生的烟尘吸取至集灰腔,避免了烟尘弥散,减少了环境污染;
第二、本发明所述地质勘测设备,设置所述内筒,内筒内安装有钢丝绳,钻探时飞溅的碎石穿过钢丝绳并保留在所述内筒内,便于收集;
第三、本发明所述内筒可旋转,在对软土层进行勘测时,所述内筒和钻杆同时旋转,同时在钻杆上安装搅拌框,便于对软土层进行钻探和收集。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明一种技术方案中所述地质勘测设备的结构示意图;
图2为本发明一种技术方案中所述钢丝绳的横切示意图;
图3为本发明一种技术方案中所述钢丝绳的纵切示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得;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”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。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。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1~3所示,本发明提供了一种地质勘测设备,包括:
壳体100,其为开口向下的筒体,所述筒体设置有内壁和外壁,所述内壁和外壁之间设置有容置腔,所述容置腔包括顶部的分离腔101和侧部的集灰腔102,所述分离腔101内安装有离心式风机103,所述内壁之间形成内腔,所述分离腔101和集灰腔102之间设置有挡板104,所述挡板104上设置有多个菱形的孔,所述孔的周沿远离所述离心式风机103的两条边设置有凸出所述挡板104向上的凸沿,所述凸沿的顶部靠近所述离心式风机103倾斜设置;
内筒200,其下端开口设置在所述内腔内,沿所述内筒200的轴线设置有旋转套筒201,所述旋转套筒201穿过所述壳体100顶部与所述内壁和外壁轴承连接,所述内筒200内设置有多条钢丝绳202,每条钢丝绳202的两端分别可拆卸固定在所述内筒200侧壁和旋转套筒201底部,所述旋转套筒201侧壁分布有两层通风孔,两层通风孔沿所述旋转套筒201的轴线方向自上而下包括三角形通风孔210和长条形通风211,所述旋转套筒201连接有电机I203;以及,
钻杆300,其穿设在所述旋转套筒201内,所述钻杆300的顶部设置有电机安装架301,所述电机安装架301内设置有电机II,所述电机II与所述钻杆300连接,所述电机安装架301与所述壳体100顶部之间连接有液压杆302,所述钻杆300底部安装有钻头303,所述钻杆300底部可拆卸套设有搅拌框304,所述搅拌框304包括垂直于所述钻杆300的横杆、连接所述横杆两端的弧形杆,所述横杆和弧形杆的中间均设置有供所述钻杆300穿过的孔。本技术方案设置所述壳体100具有双层壁结构,双层壁之间设置容置腔,所述容置腔分为分离腔101和集灰腔102,所述分离腔101内安装离心式风机103,所述分离腔101和集灰腔102间设置挡板104,挡板104上设置孔,孔一侧周沿设置有朝向所述离心式风机103倾斜的凸沿;壳体100的中间安装有内筒200,所述内筒200轴线设置有旋转套筒201,所述旋转套筒201连接有电机I 203,所述内筒200可连同所述旋转套筒201旋转,所述内筒200内可拆卸安装多条钢丝绳202,所述钢丝绳202两端安装在所述内筒200侧壁和旋转套筒201底部,所述旋转套筒201侧壁设置有通风孔;所述钻杆300穿设在所述旋转套筒201内部,所述钻杆300连接有电机II,所述电机II安装在电机安装架301上,所述电机安装架301安装在所述钻杆300顶部,所述电机安装架301与壳体100之间设置有液压杆302,钻杆300底部安装钻头303,钻杆300底部还套设有搅拌框304,所述搅拌框304可拆卸安装。在对一般路基进行勘测时,在内筒200内安装钢丝绳202,开启所述电机II和离心式风机103,所述液压杆302伸长,使所述钻杆300下移,所述钻杆300转动对路基进行钻探,钻探过程中产生的碎石飞溅并穿过所述钢丝绳202,收集到所述内筒200内,所述离心式风机103转动,风机中心形成负压,对钻探时产生的烟尘经所述旋转套筒201的通风孔进入并收集如所述集灰腔102,关闭所述电机II和离心式风机103,对收集到的碎石和烟尘进行检测勘察;在对陡坡路堤进行勘测时,拆除所述内筒200内的钢丝绳202,将所述搅拌框304安装在所述钻杆300底部,开启所述电机I 203和电机II,所述钻杆300、搅拌框304和内筒200均开始旋转,所述液压杆302伸长,使所述钻杆300下移对软土进行钻探,所述搅拌框304将周围土壤翻搅,关闭所述电机I 203和电机II,收集土壤并对其密度和含水状态进行检测勘察;对硬质岩石区域进行勘测时,在所述内筒200内安装钢丝绳202,拆除所述搅拌框304,开启所述电机II控制所述钻杆300转动对岩石进行钻探,钻探过程中岩石碎屑飞溅,块状岩石穿过所述钢丝绳202收集进所述内筒200内,关闭所述电机II,上提所述地质勘测设备,将所述内筒200内收集的岩石取出并对其进行检测勘察。本技术方案所述地质勘测设备,在所述内筒200内设置钢丝绳202,便于收集钻探时飞溅的碎石,壳体100内设置分离式风机,旋转套筒201侧壁设置通风孔,所述分离腔101和集灰腔102之间设置挡板104,挡板104上设置菱形孔,孔周沿设置倾斜的凸沿,便于收集钻探时产生的烟尘,避免烟尘弥散,减少环境污染,同时便于对收集的烟尘进行勘测;所述内筒200可随所述旋转套筒201旋转,在所述钻杆300底部安装搅拌框304,所述内筒200、钻杆300和搅拌框304同时转动,便于对软土层进行翻搅钻探,所述通风孔自上而下包括三角形通风孔210和长条形通风孔211,所述三角形通风孔210的底边在上,顶角穿插在所述长条形通风孔211的中间,便于吸取所述旋转套筒201底部的烟尘,同时防止通风口堵塞;本技术方案所述地质勘测设备,能够适应不同的地质条件,设计合理,使用方便。
另一种技术方案中,如图1所示,所述凸沿的倾斜角度为30~90度。所述凸沿倾斜角度设置在30~90度,所述凸沿的顶部靠近所述离心式风机103,便于收集钻探过程中产生的烟尘,避免烟尘弥散,减少环境污染。
另一种技术方案中,如图1所示,所述离心式风机103为空心轴风机,其套设在所述旋转套筒201外周,所述离心式风机103与所述旋转套筒201轴承连接。所述离心式风机103套设在所述旋转套筒201外周,风机旋转在中心形成负压,烟尘经所述旋转套筒201的通风孔收集至集灰腔102,使用方便,设计合理。
另一种技术方案中,如图2~3所示,所述内筒200侧壁等高度设置有多个纵切面为C形的凹槽212,所述旋转套筒201底部沿轴线设置有多个凸起213,所述钢丝绳202两端分别缠绕在所述凹槽212和所述凸起213上。所述钢丝绳202套设在所述凹槽212和凸起213上,便于拆卸和安装,同时防止钢丝绳202收到碎石冲击而脱出。
另一种技术方案中,如图2~3所示,多个凹槽212等间隔设置,多个凸起213等间隔设置。所述凹槽212和凸起213等间隔设置,使所述钢丝绳202等间隔套设,防止相邻的钢丝绳202打结。
另一种技术方案中,如图2~3所示,所述凹槽212的高度高于所述凸起213的高度,所述钢丝绳202倾斜设置。所述钢丝绳202倾斜设置,凸起213处钢丝绳202间隔距离小,凹槽212处钢丝绳202间隔距离大,便于碎石从大间隔处穿过,散落到所述旋转套筒201周围,减少碎石掉落。
另一种技术方案中,如图2~3所示,所述钢丝绳202与所述旋转套筒201轴线方向之间的夹角为45~85度。所述钢丝绳202的倾斜角度设置为45~85度,便于收集碎石,使碎石集中收集到旋转套筒201周围,避免掉落。
另一种技术方案中,如图1所示,所述壳体100底部设置有锥形底座220,所述锥形底座220上设置有排灰口连通所述集灰腔102。设置所述排灰口,便于将所述集灰腔102内烟尘倒出并对其进行检测勘察。
基于本发明所述的地质勘测设备的山地公路线形设计方法,主要包括以下步骤:
步骤一、收集山地不同时期的地质历史资料并进行数字化处理形成图像,结合地形条件在图上利用圆弧和直线控制路线的基本位置,再在直线与圆弧之间、圆弧与圆弧之间配置回旋线,构成初定路线;
步骤二、在初定路线上,对一般路基利用所述地质勘测设备勘察地质结构,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,开启所述电机II控制所述钻杆300转动对岩石进行钻探,开启所述离心式风机103,钻探过程中碎石飞溅并穿过所述钢丝绳202钻进所述内筒200内,旋转的风机中心形成负压,使钻探过程中产生的烟尘经所述旋转套筒201侧壁上的通风孔收集到所述集灰腔102内,关闭所述电机II和离心式风机103,上提所述地质勘测设备,将所述内筒200内收集的碎石和所述集灰腔102内收集的烟尘取出并对其进行检测勘察;
步骤三、对陡坡路堤利用所述地质勘测设备勘察软土层,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,拆除所述钢丝绳202,安装所述搅拌框304,开启所述电机I 203和电机II,控制所述钻杆300和搅拌框304转动对软土层进行钻探,同时所述旋转套筒201转动带动内筒200转动,所述液压杆302伸长使所述壳体100下压,所述钻杆300和所述内筒200对软土层进行钻探,关闭所述电机I 203和电机II,对钻孔内软土的密度、含水状态进行检测勘察;
步骤四、对岩石路段利用所述地质勘测设备勘察岩石类别,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,开启所述电机II控制所述钻杆300转动对岩石进行钻探,钻探过程中岩石碎屑飞溅,块状岩石穿过所述钢丝绳202钻进所述内筒200内,关闭所述电机II,上提所述地质勘测设备,将所述内筒200内收集的岩石取出并对其进行检测勘察;
步骤五、根据勘测结果,修改初定路线,最终确定山地公路路线。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.地质勘测设备,其特征在于,包括:
壳体,其为开口向下的筒体,所述筒体设置有内壁和外壁,所述内壁和外壁之间设置有容置腔,所述容置腔包括顶部的分离腔和侧部的集灰腔,所述分离腔内安装有离心式风机,所述内壁之间形成内腔,所述分离腔和集灰腔之间设置有挡板,所述挡板上设置有多个菱形的孔,所述孔的周沿远离所述离心式风机的两条边设置有凸出所述挡板向上的凸沿,所述凸沿的顶部靠近所述离心式风机倾斜设置;
内筒,其下端开口设置在所述内腔内,沿所述内筒的轴线设置有旋转套筒,所述旋转套筒穿过所述壳体顶部与所述内壁和外壁轴承连接,所述内筒内设置有多条钢丝绳,每条钢丝绳的两端分别可拆卸固定在所述内筒侧壁和旋转套筒底部,所述旋转套筒侧壁分布有两层通风孔,两层通风孔沿所述旋转套筒的轴线方向自上而下包括三角形通风孔和长条形通风孔 ,所述旋转套筒连接有电机I;以及,
钻杆,其穿设在所述旋转套筒内,所述钻杆的顶部设置有电机安装架,所述电机安装架内设置有电机II,所述电机II与所述钻杆连接,所述电机安装架与所述壳体顶部之间连接有液压杆,所述钻杆底部安装有钻头,所述钻杆底部可拆卸套设有搅拌框,所述搅拌框包括垂直于所述钻杆的横杆、连接所述横杆两端的弧形杆,所述横杆和弧形杆的中间均设置有供所述钻杆穿过的孔。
2.如权利要求1所述的地质勘测设备,其特征在于,所述凸沿的倾斜角度为30~90度。
3.如权利要求1所述的地质勘测设备,其特征在于,所述离心式风机为空心轴风机,其套设在所述旋转套筒外周,所述离心式风机与所述旋转套筒轴承连接。
4.如权利要求1所述的地质勘测设备,其特征在于,所述内筒侧壁等高度设置有多个纵切面为C形的凹槽,所述旋转套筒底部沿轴线设置有多个凸起,所述钢丝绳两端分别缠绕在所述凹槽和所述凸起上。
5.如权利要求4所述的地质勘测设备,其特征在于,多个凹槽等间隔设置,多个凸起等间隔设置。
6.如权利要求4所述的地质勘测设备,其特征在于,所述凹槽的高度高于所述凸起的高度,所述钢丝绳倾斜设置。
7.如权利要求6所述的地质勘测设备,其特征在于,所述钢丝绳与所述旋转套筒轴线方向之间的夹角为45~85度。
8.如权利要求1所述的地质勘测设备,其特征在于,所述壳体底部设置有锥形底座,所述锥形底座上设置有排灰口连通所述集灰腔。
9.基于如权利要求1~8任一项所述的地质勘测设备的山地公路线形设计方法,其特征在于,主要包括以下步骤:
步骤一、收集山地不同时期的地质历史资料并进行数字化处理形成图像,结合地形条件在图上利用圆弧和直线控制路线的基本位置,再在直线与圆弧之间、圆弧与圆弧之间配置回旋线,构成初定路线;
步骤二、在初定路线上,对一般路基利用所述地质勘测设备勘察地质结构,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,开启所述电机II控制所述钻杆转动对岩石进行钻探,开启所述离心式风机,钻探过程中碎石飞溅并穿过所述钢丝绳钻进所述内筒内,旋转的风机中心形成负压,使钻探过程中产生的烟尘经所述旋转套筒侧壁上的通风孔收集到所述集灰腔内,关闭所述电机II和离心式风机,上提所述地质勘测设备,将所述内筒内收集的碎石和所述集灰腔内收集的烟尘取出并对其进行检测勘察;
步骤三、对陡坡路堤利用所述地质勘测设备勘察软土层,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,拆除所述钢丝绳,安装所述搅拌框,开启所述电机I和电机II,控制所述钻杆和搅拌框转动对软土层进行钻探,同时所述旋转套筒转动带动内筒转动,所述液压杆伸长使所述壳体下压,所述钻杆和所述内筒对软土层进行钻探,关闭所述电机I和电机II,对钻孔内软土的密度、含水状态进行检测勘察;
步骤四、对岩石路段利用所述地质勘测设备勘察岩石类别,将所述地质勘测设备放置在待勘察区域,开启所述电机II控制所述钻杆转动对岩石进行钻探,钻探过程中岩石碎屑飞溅,块状岩石穿过所述钢丝绳钻进所述内筒内,关闭所述电机II,上提所述地质勘测设备,将所述内筒内收集的岩石取出并对其进行检测勘察;
步骤五、根据勘测结果,修改初定路线,最终确定山地公路路线。
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