CN111735651A - 一种地质钻探取样装置及其使用方法 - Google Patents

一种地质钻探取样装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地质钻探取样装置及其使用方法,属于地质勘探技术领域,包括支撑架,固定连接在支撑架一侧面的太阳能板,固定连接在支撑架顶面的蓄电池组,固定连接在支撑架顶面的第一电机,太阳能板与蓄电池组接线连接,蓄电池组与第一电机接线连接,支撑架顶面固定连接且贯穿支撑架顶面的推杆,推杆与第一电机电连接,推杆下端固定连接推板,推板下设有第二电机,第二电机与第一电机电连接,第二电机连接钻头组件;钻头组件包括前锥部和存储部,前锥部与存储部螺旋连接,前锥部外侧设有若干螺旋叶片,存储部内侧设有电动推杆,电动推杆上设有6个收纳架,收纳架上设有若干取样管,存储部侧壁上设有开口。本发明能够快速取样,降低粉尘污染。

Description

一种地质钻探取样装置及其使用方法
技术领域
本发明属于地质勘探技术领域,具体涉及一种地质钻探取样装置及其使用方法。
背景技术
在进行工程建筑施工前,通常需要对即将施工场地各岩土层的类型、深度、分布、工程特性和变化规律;对场地和地基的稳定性、均匀性、适宜性和承载力作出分析和评价,查明地下水的埋藏条件和分布。而传统的钻探取样时,会产生大量的粉尘,且由于钻探孔时直径通常较小,人工取样存在很大的安全隐患。
发明内容
发明目的:提供一种地质钻探取样装置及其使用方法,解决了现有技术存在的上述问题。
技术方案:一种地质钻探取样装置,包括:支撑架,所述支撑架为n形,固定连接在所述支撑架一侧面的太阳能板,固定连接在所述支撑架顶面的蓄电池组,固定连接在所述支撑架顶面的第一电机,所述太阳能板与所述蓄电池组接线连接,所述蓄电池组与所述第一电机接线连接,所述支撑架顶面固定连接且贯穿支撑架顶面的推杆,所述推杆与所述第一电机电连接,所述推杆下端固定连接推板,所述推板下设有第二电机,所述第二电机与所述第一电机电连接,所述第二电机连接钻头组件,所述钻头组件包括前锥部和存储部,所述前锥部与所述存储部螺旋连接,所述前锥部外侧设有若干螺旋叶片,所述存储部内侧设有电动推杆,所述电动推杆从上至下设有6个收纳架,所述收纳架上设有若干取样管,所述存储部侧壁上设有开口,所述开口大小与所述取样管直径相同。
优选的,所述前锥部底面为圆台体,所述前锥部内侧底面上设有贴片电阻,所述贴片电阻上侧设有电阻式传感器,所述贴片电阻与所述电阻式传感器接线连接,所述电阻式传感器上端设有控制器,所述控制器与所述电阻式传感器接线连接,所述控制器与所述蓄电池组电连接。
优选的,所述锥形螺旋叶片顶端直径30-50mm,数学表达如下:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中n为第一电机转速,γ为土质散装容量,φ为锥形螺旋的充满系数,Q为锥形螺旋叶片输送量,Sn为锥形螺旋终端节距,σ为锥形螺旋叶片厚度,Z为锥形螺旋叶片的个数,d为锥形螺旋转轴直径。
优选的,所述存储部外部壳体下端设有若干柱形螺旋叶片,所述开口上固定连接过滤装置,所述过滤装置包括壳体,所述壳体为两端开口的圆柱体,所述圆柱体一端固定连接在开口上,所述圆柱体另一端固定连接有过滤板,固定连接在过滤板上的旋转浆叶。
优选的,所述电动推杆上设有第一位移传感器,所述第一位移传感器与所述蓄电池组、所述电动推杆电连接。所述收纳架上设有称重传感器,所述称重传感器与所述第一位移传感器电连接。
优选的,所述开口上设有环形凹槽,固定连接在所述环形凹槽顶部的环形电磁铁吸盘,所述环形电磁铁吸盘与所述第一位移传感器电连接,所述环形凹槽内设有环形金属挡板。
优选的,所述支撑架顶面内侧上设有第二位移传感器,所述第一电机、所述推杆与所述第二位移传感器电连接。
优选的,所述取样管为管道上部与管道下部相互垂直。
优选的,所述支撑架两侧支撑臂底端分别设有向外突出的支撑板。
一种地质钻探取样装置及其使用方法,其特征在于包括以下步骤:
第一步,地质钻探装置放置在需要勘探的场地,启动第一电机、第二电机,第二电机带动推杆将推板做向下运动的同时,第一电机带动钻头组件进行转动,通过电阻式传感器来测量贴片电阻的电压变化,并通过控制器将测量的数据传输至电脑终端进行分析;
第二步,当钻头组件上的开口往岩土层内部移动一米时,在第一位移传感器的作用下,使第一电机与推杆停止工作,在第二位移传感器的作用下,环形电磁铁吸盘通电吸住环形金属挡板,电动推杆向下移动,直到取样管管口移至开口处进行取样。
第三步,取样管内取得的样品重量达到收纳架上称重传感器设定值时,环形电磁铁吸盘断电,是环形金属挡板落下封住开口,第一电机和第二电机通电工作。
第四步,重复第二步到第三步,直至推杆停止工作。
有益效果:本发明涉及一种地质钻探取样装置,通过电阻传感器来检测前锥部没测底面上的贴片电阻的信息,通过控制器将信息传送至电脑终端来分析,从而得知土层的类型,当存储部进入土层不同深度时,通过取样管对不同深度的泥土及水质进行取样;在前锥部外设置若干螺旋叶片,通过螺旋叶片将孔扩大至存储部可进入的大小,大大的降低了粉尘量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的主视图;
图3为本发明的D-D方向的剖面图;
图4为本发明的钻头组件示意图;
图5为本发明F-F方向的剖面图;
图6为本发明A-A方向的剖面图;
图7为本发明Ⅰ局部放大图打开状态;
图8为本发明Ⅰ局部放大图关闭状态。
图中各附图标记为:支撑架1、太阳能板2、蓄电池组3、第一电机4、推杆5、第二位移传感器6、推板7、第二电机8、钻头组件9、电动推杆11、收纳架12、取样管13、环形电磁铁吸盘14、环形金属挡板15、第一位移传感器16、存储部91、前锥部92、锥形螺旋叶片93、贴片电阻94、电阻式传感器95、控制器96、开口90、过滤装置97、壳体21、过滤板22、旋转浆叶23、柱形螺旋叶片98。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,而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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至图8所示,一种地质钻探取样装置,以下简称“该装置”。该装置包括支撑架1,所述支撑架1为n形,所述支撑架1两侧支撑臂底端分别设有向外突出的支撑板,固定连接在所述支撑架1一侧面的太阳能板2,固定连接在所述支撑架1顶面的蓄电池组3,固定连接在所述支撑架1顶面的第一电机4,所述支撑架1顶面内侧上设有第二位移传感器6,所述太阳能板2与所述蓄电池组3接线连接,所述蓄电池组3与所述第一电机4接线连接,所述支撑架1顶面固定连接且贯穿支撑架1顶面的推杆5,所述第一电机4、所述推杆5与所述第二位移传感器6电连接,所述推杆5下端固定连接推板7,所述推板7下设有第二电机8,所述第二电机8与所述第一电机4电连接,所述第二电机8连接钻头组件9;所述钻头组件9包括前锥部92和存储部91,所述前锥部92与所述存储部91螺旋连接,所述前锥部92外侧设有若干锥形螺旋叶片93,所述前锥部顶端直径为30-50mm,通过如下数学表达式:
Figure 857601DEST_PATH_IMAGE001
,其中n为第一电机转速,γ为土质散装容量,φ为锥形螺旋的充满系数,Q为锥形螺旋叶片输送量,Sn为锥形螺旋终端节距,σ为锥形螺旋叶片厚度,Z为锥形螺旋叶片的个数,d为锥形螺旋转轴直径,通过前锥部顶端直径来限定锥形螺旋叶片,减少顶端土壤的自由滑落,所述前锥部92的底面为圆台体,所述前锥部92内侧底面上设有贴片电阻94,所述贴片电阻94上侧设有电阻式传感器95,所述贴片电阻94与所述电阻式传感器95接线连接,所述电阻式传感器95上端设有控制器96,所述控制器96与所述电阻式传感器95接线连接,通过电阻式传感器95来测量贴片电阻94的值,通过控制器96输送至电脑终端,来确定前锥部92底面所承受的压力,来推定地下土质情况,所述控制器96与所述蓄电池组3电连接,所述存储部91外部壳体21下端设有若干柱形螺旋叶片98,通过柱形螺旋叶片98扩大转孔,放置上层土质滑落阻碍推板进入孔内,所述存储部91内侧设有电动推杆11,所述电动推杆11上设有第一位移传感器16,所述第一位移传感器16与所述蓄电池组3、所述电动推杆11电连接,所述电动推杆11从上至下设有6个收纳架12,所述收纳架12上设有称重传感器,所述称重传感器与所述第一位移传感器16电连接,所述收纳架12上设有若干取样管13,所述取样管13为管道上部与管道下部相互垂直,所述存储部91侧壁上设有开口90,所述开口90大小与所述取样管13直径相同,所述开口上固定连接过滤装置97,所述过滤装置97包括壳体21,所述壳体21为两端开口的圆柱体,所述圆柱体一端固定连接在开口上,所述圆柱体另一端固定连接有过滤板22,固定连接在过滤板22上的旋转浆叶23,防止碎石进入取样管13内,也能有效的预防开口被堵塞,导致无法取样,所述开口90上设有环形凹槽,固定连接在所述环形凹槽顶部的环形电磁铁吸盘14,所述环形电磁铁吸盘14与所述第一位移传感器16电连接,所述环形凹槽内设有环形金属挡板15。
通过上述技术方案,本发明能够实现如下工作过程:
首先,地质钻探装置放置在需要勘探的场地,启动第一电机4、第二电机8,第二电机8带动推杆5将推板7做向下运动的同时,第一电机4带动钻头组件9进行转动,通过电阻式传感器95来测量贴片电阻94的电压变化,并通过控制器96将测量的数据传输至电脑终端进行分析;
其次,当钻头组件9上的开口90往岩土层内部移动一米时,在第一位移传感器16的作用下,使第一电机4与推杆5停止工作,在第二位移传感器6的作用下,环形电磁铁吸盘14通电吸住环形金属挡板15,电动推杆11向下移动,直到取样管13管口移至开口90处进行取样。
然后,取样管13内取得的样品重量达到收纳架12上称重传感器设定值时,环形电磁铁吸盘14断电,使环形金属挡板15落下封住开口90,第一电机4和第二电机8通电工作。
重复上述工作过程,直至推杆5停止工作。
如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (10)

1.一种地质钻探取样装置,其特征在于,包括:
支撑架,所述支撑架为n形,固定连接在所述支撑架一侧面的太阳能板,固定连接在所述支撑架顶面的蓄电池组,固定连接在所述支撑架顶面的第一电机,所述太阳能板与所述蓄电池组接线连接,所述蓄电池组与所述第一电机接线连接,所述支撑架顶面固定连接且贯穿支撑架顶面的推杆,所述推杆与所述第一电机电连接,所述推杆下端固定连接推板,所述推板下设有第二电机,所述第二电机与所述第一电机电连接,所述第二电机连接钻头组件;
所述钻头组件包括前锥部和存储部,所述前锥部与所述存储部螺旋连接,所述前锥部外侧设有若干锥形螺旋叶片,所述存储部内侧设有电动推杆,所述电动推杆从上至下设有6个收纳架,所述收纳架上设有若干取样管,所述存储部侧壁上设有开口,所述开口大小与所述取样管直径相同。
2.根据权利要求1所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述前锥部底面为圆台体,所述前锥部内侧底面上设有贴片电阻,所述贴片电阻上侧设有电阻式传感器,所述贴片电阻与所述电阻式传感器接线连接,所述电阻式传感器上端设有控制器,所述控制器与所述电阻式传感器接线连接,所述控制器与所述蓄电池组电连接。
3.根据权利要求1所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述锥形螺旋叶片顶端直径30-50mm,数学表达如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中n为第一电机转速,γ为土质散装容量,φ为锥形螺旋的充满系数,Q为锥形螺旋叶片输送量,Sn为锥形螺旋终端节距,σ为锥形螺旋叶片厚度,Z为锥形螺旋叶片的个数,d为锥形螺旋转轴直径。
4.根据权利要求1所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述存储部外部壳体下端设有若干柱形螺旋叶片,所述开口上固定连接过滤装置,所述过滤装置包括壳体,所述壳体为两端开口的圆柱体,所述圆柱体一端固定连接在开口上,所述圆柱体另一端固定连接有过滤板,固定连接在过滤板上的旋转浆叶。
5.根据权利要求1所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述电动推杆上设有第一位移传感器,所述第一位移传感器与所述蓄电池组、所述电动推杆电连接,所述收纳架上设有称重传感器,所述称重传感器与所述第一位移传感器电连接。
6.根据权利要求3所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述开口上设有环形凹槽,固定连接在所述环形凹槽顶部的环形电磁铁吸盘,所述环形电磁铁吸盘与所述第一位移传感器电连接,所述环形凹槽内设有环形金属挡板。
7.根据权利要求1所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述支撑架顶面内侧上设有第二位移传感器,所述第一电机、所述推杆与所述第二位移传感器电连接。
8.根据权利要求 1所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述取样管为管道上部与管道下部相互垂直。
9.根据权利要求1所述的一种地质钻探取样装置,其特征在于,所述支撑架两侧支撑臂底端分别设有向外突出的支撑板。
10.一种地质钻探取样装置的使用方法,其特征在于:
S1、地质钻探装置放置在需要勘探的场地,启动第一电机、第二电机,第二电机带动推杆将推板做向下运动的同时,第一电机带动钻头组件进行转动,通过电阻式传感器来测量贴片电阻的电压变化,并通过控制器将测量的数据传输至电脑终端进行分析;
S2、当钻头组件上的开口往岩土层内部移动一米时,在第一位移传感器的作用下,使第一电机与推杆停止工作,在第二位移传感器的作用下,环形电磁铁吸盘通电吸住环形金属挡板,电动推杆向下移动,直到取样管管口移至开口处进行取样;
S3,取样管内取得的样品重量达到收纳架上称重传感器设定值时,环形电磁铁吸盘断电,是环形金属挡板落下封住开口,第一电机和第二电机通电工作;
S4,重复S2至S3,直至推杆停止工作。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113686611A (zh) * 2021-09-16 2021-11-23 王磊 一种环境检测用淤泥取样装置
CN116357314A (zh) * 2022-12-19 2023-06-30 济宁华杰技术服务有限公司 一种地质环境取样钻机及其使用方法
CN117108276A (zh) * 2023-10-24 2023-11-24 烟台鲁东勘察测绘有限公司 一种水工环地质勘测用钻探装置
CN117722138A (zh) * 2024-02-02 2024-03-19 大安润风能源开发有限公司 一种适用于复杂地质环境的深层地热钻探装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113686611A (zh) * 2021-09-16 2021-11-23 王磊 一种环境检测用淤泥取样装置
CN113686611B (zh) * 2021-09-16 2023-12-08 中化学土木工程有限公司 一种环境检测用淤泥取样装置
CN116357314A (zh) * 2022-12-19 2023-06-30 济宁华杰技术服务有限公司 一种地质环境取样钻机及其使用方法
CN116357314B (zh) * 2022-12-19 2024-04-19 济宁华杰技术服务有限公司 一种地质环境取样钻机及其使用方法
CN117108276A (zh) * 2023-10-24 2023-11-24 烟台鲁东勘察测绘有限公司 一种水工环地质勘测用钻探装置
CN117108276B (zh) * 2023-10-24 2023-12-19 烟台鲁东勘察测绘有限公司 一种水工环地质勘测用钻探装置
CN117722138A (zh) * 2024-02-02 2024-03-19 大安润风能源开发有限公司 一种适用于复杂地质环境的深层地热钻探装置
CN117722138B (zh) * 2024-02-02 2024-04-23 大安润风能源开发有限公司 一种适用于复杂地质环境的深层地热钻探装置

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