CN113931623A - 一种岩土工程用地质勘察钻探装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土工程用地质勘察钻探装置，涉及工程地质勘察技术领域。该岩土工程用地质勘察钻探装置，包括底板，所述底板的顶部中心开设有通孔，所述底板的底部固定安装有固定钉，所述底板的底部固定安装有固定齿，所述底板的顶部设置有活动机构，所述活动机构下端设置有取样机构，所述活动机构包括固定柱、活动架、电机、螺纹杆和活动件，所述固定柱固定安装在底板的顶部，所述活动架活动安装在底板的上端，所述活动架与固定柱活动插接。该岩土工程用地质勘察钻探装置，设置活动机构和取样机构，使装置抓紧地面，并将固定钻头深入地底，对地底的泥土进行取样，在钻探的同时对泥土进行采样收集，减轻了勘察人员的工作负担。

Description

一种岩土工程用地质勘察钻探装置

技术领域

本发明涉及工程地质勘察技术领域，具体为一种岩土工程用地质勘察钻探装置。

背景技术

岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制，岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象，在岩土工程中，为确保施工点的地质环境，我们需要使用钻探装置对施工点进行勘察。

目前钻探装置在进行地质钻探时仅能实现钻探效果，无法对深层的土质进行取样并带出土质层，这为后续的取样检测带来了难度，提升了工作负担。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种岩土工程用地质勘察钻探装置，通过活动机构和取样机构，使固定钻头深入地底，并对地底的泥土进行取样，减轻了勘察人员的工作负担。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种岩土工程用地质勘察钻探装置，包括底板，所述底板的顶部中心开设有通孔，所述底板的底部固定安装有固定钉，所述底板的底部固定安装有固定齿，所述底板的顶部设置有活动机构，所述活动机构下端设置有取样机构；

所述活动机构包括固定柱、活动架、电机、螺纹杆和活动件，所述固定柱固定安装在底板的顶部，所述活动架活动安装在底板的上端，所述活动架与固定柱活动插接，所述电机固定安装在活动架的顶部中心，所述螺纹杆固定安装在电机的输出轴下端，所述螺纹杆的下端位于底板底部中心的通孔内侧，所述活动件设置在螺纹杆的外表面；

所述取样机构包括固定钻头和集土槽，所述固定钻头固定安装在螺纹杆的下端，所述集土槽开设在固定钻头的内侧。

优选的，所述活动机构还包括抓地件和回复弹簧，所述抓地件设置在活动件的下端，所述回复弹簧活动套接在固定柱的外表面，所述回复弹簧的上端与活动架的底部相接，所述回复弹簧的下端与底板的顶部相接。

优选的，所述活动件包括限位柱、活动板和螺纹环，所述限位柱固定安装在底板的顶部，所述活动板活动安装在底板的上端，所述活动板顶部被限位柱贯穿，所述螺纹环固定安装在活动板的中心，所述螺纹环与螺纹杆螺纹连接。

优选的，所述抓地件包括弧形入地条、活动槽、活动齿和挤压腔，所述弧形入地条固定安装在活动板的底部，所述活动槽开设在弧形入地条靠近螺纹杆的一侧，所述活动槽贯穿至弧形入地条远离螺纹杆的一侧，所述活动齿靠近螺纹杆的一端通过固定块与活动槽的内壁相接，所述活动齿远离螺纹杆的一端活动安装在活动槽内，所述挤压腔开设在活动齿的固定端。

优选的，所述取样机构还包括空腔和取样件，所述空腔开设在固定钻头的内侧靠近顶部，所述取样件设置在固定钻头的内侧。

优选的，所述取样件包括转动取样块、热膨胀气囊和连接条，所述转动取样块转动安装在固定钻头的外表面，所述转动取样块与集土槽相导通，所述热膨胀气囊固定安装在空腔的内侧，所述热膨胀气囊的内侧固定安装有弹性件，所述连接条固定安装在热膨胀气囊的外表面，所述连接条远离热膨胀气囊的一端贯穿固定钻头与转动取样块相接。

本发明提供了一种岩土工程用地质勘察钻探装置。具备以下有益效果：

（1）、该岩土工程用地质勘察钻探装置，设置活动机构和取样机构，使装置抓紧地面，并将固定钻头深入地底，对地底的泥土进行取样，在钻探的同时对泥土进行采样收集，减轻了勘察人员的工作负担。

（2）、该岩土工程用地质勘察钻探装置，活动板活动时，底部的弧形入地条穿过底板伸入地下，弧形入地条深入地面后，活动槽处受到泥土的挤压，挤压腔处受到压力，推动活动齿伸出弧形入地条的外表面，此时活动齿卡入土内，活动槽也与土块贴合紧密，弧形入地条使底板稳定安置在地面上，避免了装置运行时底板脱离地面，影响勘察结果。

（3）、该岩土工程用地质勘察钻探装置，固定钻头下移过程中，不断与地下的土块沙石产生摩擦，当固定钻头到达钻探深度时，固定钻头内侧的热量传递至空腔内，使热膨胀气囊受热膨胀，连接条在热膨胀气囊的推动下对转动取样块施力，使转动取样块向远离固定钻头处转动，控制电机，使其正转，在螺纹环的配合下，螺纹杆带动固定钻头向上活动，转动取样块将外侧的土块沙石拨向集土槽内，对钻探处的岩土样本进行收集，方便了对岩土的取样。

（4）、该岩土工程用地质勘察钻探装置，在固定钻头上移五厘米后，关闭电机，使固定钻头内侧的热量消散，热膨胀气囊收缩，内侧的弹性件向空腔内侧拉动连接条，使转动取样块转动至与固定钻头贴合，将转动取样块上端的土石样本拨向集土槽内，避免了固定钻头上移时转动取样块始终处于展开状态，导致过多的土石样本进入集土槽内，影响样本的检测。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明活动板处结构示意图；

图3为本发明弧形入地条处剖视图；

图4为本发明图3中A处结构放大图；

图5为本发明固定钻头处结构示意图；

图6为本发明固定钻头处剖视图。

图中：1、底板；2、固定钉；3、固定齿；4、活动机构；41、固定柱；42、活动架；43、电机；44、螺纹杆；45、活动件；451、限位柱；452、活动板；453、螺纹环；46、抓地件；461、弧形入地条；462、活动槽；463、活动齿；464、挤压腔；47、回复弹簧；5、取样机构；51、固定钻头；52、集土槽；53、空腔；54、取样件；541、转动取样块；542、热膨胀气囊；543、连接条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种岩土工程用地质勘察钻探装置，包括底板1，底板1的顶部中心开设有通孔，底板1的底部固定安装有固定钉2，底板1的底部固定安装有固定齿3，固定钉2和固定齿3在装置自身重力的作用下扎入泥土内，对装置进行了初始固定，增大了装置与地面的摩擦力，避免了装置的滑动，底板1的顶部设置有活动机构4，活动机构4下端设置有取样机构5。

活动机构4包括固定柱41、活动架42、电机43、螺纹杆44和活动件45，固定柱41固定安装在底板1的顶部，活动架42活动安装在底板1的上端，活动架42与固定柱41活动插接，电机43固定安装在活动架42的顶部中心，螺纹杆44固定安装在电机43的输出轴下端，螺纹杆44的下端位于底板1底部中心的通孔内侧，活动件45设置在螺纹杆44的外表面，活动件45包括限位柱451、活动板452和螺纹环453，限位柱451固定安装在底板1的顶部，活动板452活动安装在底板1的上端，活动板452顶部被限位柱451贯穿，螺纹环453固定安装在活动板452的中心，螺纹环453与螺纹杆44螺纹连接，活动机构4还包括抓地件46和回复弹簧47，抓地件46设置在活动件45的下端，抓地件46包括弧形入地条461、活动槽462、活动齿463和挤压腔464，弧形入地条461固定安装在活动板452的底部，弧形入地条461在活动板452活动时，穿过底板1伸入地下，弧形入地条461深入地面后，活动槽462处受到泥土的挤压，挤压腔464处受到压力，推动活动齿463伸出弧形入地条461的外表面，此时活动齿463卡入土内，活动槽462也与土块贴合紧密，弧形入地条461使底板1稳定安置在地面上，避免了装置运行时底板1脱离地面，影响勘察结果，活动槽462开设在弧形入地条461靠近螺纹杆44的一侧，活动槽462贯穿至弧形入地条461远离螺纹杆44的一侧，活动齿463靠近螺纹杆44的一端通过固定块与活动槽462的内壁相接，活动齿463远离螺纹杆44的一端活动安装在活动槽462内，挤压腔464开设在活动齿463的固定端，回复弹簧47活动套接在固定柱41的外表面，回复弹簧47的上端与活动架42的底部相接，回复弹簧47的下端与底板1的顶部相接。

取样机构5包括固定钻头51和集土槽52，固定钻头51固定安装在螺纹杆44的下端，集土槽52开设在固定钻头51的内侧，取样机构5还包括空腔53和取样件54，空腔53开设在固定钻头51的内侧靠近顶部，取样件54设置在固定钻头51的内侧，取样件54包括转动取样块541、热膨胀气囊542和连接条543，转动取样块541转动安装在固定钻头51的外表面，转动取样块541与集土槽52相导通，热膨胀气囊542固定安装在空腔53的内侧，热膨胀气囊542的内侧固定安装有弹性件，连接条543固定安装在热膨胀气囊542的外表面，连接条543远离热膨胀气囊542的一端贯穿固定钻头51与转动取样块541相接。

使用时，将装置水平放置在待勘察的地面上方，此时底板1底部的固定钉2和固定齿3在装置自身重力的作用下扎入泥土内，打开电机43的正转开关，电机43的输出轴带动螺纹杆44转动，螺纹杆44转动时，对活动板452中心的螺纹环453产生作用力，使螺纹环453配合限位柱451带动活动板452向下活动，活动板452活动时，底部的弧形入地条461穿过底板1伸入地下，弧形入地条461深入地面后，活动槽462处受到泥土的挤压，挤压腔464处受到压力，推动活动齿463伸出弧形入地条461的外表面，此时活动齿463卡入土内，活动槽462也与土块贴合紧密，弧形入地条461使底板1稳定安置在地面上，避免了装置运行时底板1脱离地面，影响勘察结果，当活动板452向下活动至与底板1顶部贴紧时，控制电机43反转，螺纹杆44通过螺纹环453对活动板452产生向上的力，活动板452在弧形入地条461的作用下停留在底板1的顶部，螺纹环453对螺纹杆44产生相互作用力，使螺纹杆44带动电机43及活动架42向下压缩回复弹簧47，螺纹杆44向下活动时将固定钻头51送入地下，固定钻头51下移过程中，不断与地下的土块沙石产生摩擦，当固定钻头51到达钻探深度时，固定钻头51内侧的热量传递至空腔53内，使热膨胀气囊542受热膨胀，连接条543在热膨胀气囊542的推动下对转动取样块541施力，使转动取样块541向远离固定钻头51处转动，控制电机43，使其正转，在螺纹环453的配合下，螺纹杆44带动固定钻头51向上活动，转动取样块541将外侧的土块沙石拨向集土槽52内，对钻探处的岩土样本进行收集，方便了对岩土的取样，在固定钻头51上移五厘米后，关闭电机43，使固定钻头51内侧的热量消散，热膨胀气囊542收缩，内侧的弹性件向空腔53内侧拉动连接条543，使转动取样块541转动至与固定钻头51贴合，将转动取样块541上端的土石样本拨向集土槽52内，避免了固定钻头51上移时转动取样块541始终处于展开状态，导致过多的土石样本进入集土槽52内，影响样本的检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种岩土工程用地质勘察钻探装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）的顶部中心开设有通孔，所述底板（1）的底部固定安装有固定钉（2），所述底板（1）的底部固定安装有固定齿（3），所述底板（1）的顶部设置有活动机构（4），所述活动机构（4）下端设置有取样机构（5）；

所述活动机构（4）包括固定柱（41）、活动架（42）、电机（43）、螺纹杆（44）和活动件（45），所述固定柱（41）固定安装在底板（1）的顶部，所述活动架（42）活动安装在底板（1）的上端，所述活动架（42）与固定柱（41）活动插接，所述电机（43）固定安装在活动架（42）的顶部中心，所述螺纹杆（44）固定安装在电机（43）的输出轴下端，所述螺纹杆（44）的下端位于底板（1）底部中心的通孔内侧，所述活动件（45）设置在螺纹杆（44）的外表面；

所述取样机构（5）包括固定钻头（51）和集土槽（52），所述固定钻头（51）固定安装在螺纹杆（44）的下端，所述集土槽（52）开设在固定钻头（51）的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程用地质勘察钻探装置，其特征在于：所述活动机构（4）还包括抓地件（46）和回复弹簧（47），所述抓地件（46）设置在活动件（45）的下端，所述回复弹簧（47）活动套接在固定柱（41）的外表面，所述回复弹簧（47）的上端与活动架（42）的底部相接，所述回复弹簧（47）的下端与底板（1）的顶部相接。

3.根据权利要求1所述的一种岩土工程用地质勘察钻探装置，其特征在于：所述活动件（45）包括限位柱（451）、活动板（452）和螺纹环（453），所述限位柱（451）固定安装在底板（1）的顶部，所述活动板（452）活动安装在底板（1）的上端，所述活动板（452）顶部被限位柱（451）贯穿，所述螺纹环（453）固定安装在活动板（452）的中心，所述螺纹环（453）与螺纹杆（44）螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的一种岩土工程用地质勘察钻探装置，其特征在于：所述抓地件（46）包括弧形入地条（461）、活动槽（462）、活动齿（463）和挤压腔（464），所述弧形入地条（461）固定安装在活动板（452）的底部，所述活动槽（462）开设在弧形入地条（461）靠近螺纹杆（44）的一侧，所述活动槽（462）贯穿至弧形入地条（461）远离螺纹杆（44）的一侧，所述活动齿（463）靠近螺纹杆（44）的一端通过固定块与活动槽（462）的内壁相接，所述活动齿（463）远离螺纹杆（44）的一端活动安装在活动槽（462）内，所述挤压腔（464）开设在活动齿（463）的固定端。

5.根据权利要求1所述的一种岩土工程用地质勘察钻探装置，其特征在于：所述取样机构（5）还包括空腔（53）和取样件（54），所述空腔（53）开设在固定钻头（51）的内侧靠近顶部，所述取样件（54）设置在固定钻头（51）的内侧。

6.根据权利要求5所述的一种岩土工程用地质勘察钻探装置，其特征在于：所述取样件（54）包括转动取样块（541）、热膨胀气囊（542）和连接条（543），所述转动取样块（541）转动安装在固定钻头（51）的外表面，所述转动取样块（541）与集土槽（52）相导通，所述热膨胀气囊（542）固定安装在空腔（53）的内侧，所述热膨胀气囊（542）的内侧固定安装有弹性件，所述连接条（543）固定安装在热膨胀气囊（542）的外表面，所述连接条（543）远离热膨胀气囊（542）的一端贯穿固定钻头（51）与转动取样块（541）相接。

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