CN114412457A - 一种岩土工程勘察钻探设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻探设备领域，尤其涉及一种岩土工程勘察钻探设备，包括钻筒，所述钻筒的下端固定安装有钻头，所述钻筒上端设置有若干个相互插装配合的拼接筒，所述拼接筒的内壁上同轴转动连接有两个内筒，两个所述内筒相靠近的端部之间转动安装有转动轴，所述内筒与转动轴的一端通过啮合结构相传动，所述转动轴的另一端延伸至拼接筒的外部并固定安装有拨动板，本方案可以用在岩土混层地带，在钻探取出时，借由与土壤接形成的相对推挤力使得最下方的土层被兜起，防止自然掉落的问题发生，同时接触土壤的相对下移运动，使得内侧的内筒相对转动，从而起到疏松内侧土层的作用，协助后期将内侧采样土层快速倒出，使用便捷。
Description
技术领域
本发明涉及钻探设备领域，尤其涉及一种岩土工程勘察钻探设备。
背景技术
岩土工程中，需要预先对图层勘探，对于岩石与土壤的混层来说，普通的钻探设备在钻探过程中，通过金刚石材质的钻头进行破碎下钻，并通过管状的采样筒进行收集，最后上提即可将管体取出，再将内侧土层倒出，完成勘察，而现有技术中，钻探时由于岩石与土壤的混合存在，因此随着钻探的进行，土质部分挤压至岩石间隙间，造成与采样管内壁撑起过紧的问题发生，尤其在采样管内中上位置处随着下钻的进行，挤压时间较长，该问题更为明显，从而导致了最后采样的土层难以取出的问题发生，还有在土与岩石混层处采样钻探时，由于最下端处被相对推挤时的推挤程度最少，因此，最下端位置处存在上提时存在局部落走的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种岩土工程勘察钻探设备。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种岩土工程勘察钻探设备，包括钻筒，所述钻筒的下端固定安装有钻头，所述钻筒上端设置有若干个相互插装配合的拼接筒，所述拼接筒的内壁上同轴转动连接有两个内筒，两个所述内筒相靠近的端部之间转动安装有转动轴，所述内筒与转动轴的一端通过啮合结构相传动，所述转动轴的另一端延伸至拼接筒的外部并固定安装有拨动板，所述拼接筒的外表面固定安装有套在拨动板外侧的固定壳，所述钻筒的外表面沿竖向滑动安装有若干个导块，所述导块的下端活动安装有弧形杆，所述弧形杆的下端滑动插入钻筒的内侧，所述拼接筒的外表面靠近固定壳的一侧固定安装有竖向导板，所述竖向导板的上端延伸有弯曲导板，位于上方的竖向导板的下端安装有限位板件抵在弯曲导板或者导块的一侧，所述导块的外表面凸设有弧形片，最上方的所述拼接筒上端安装有下钻机构。
优选的，所述啮合结构包括凸设在相邻两个内筒相靠近端部的凸出沿，上下相邻的两个凸出沿的端面活动贴合，所述两个所述内筒相靠近的端面凸设有环形阵列排布的传动齿，所述转动轴的一端固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮与传动齿相啮合。
优选的，所述固定壳的上端面开设有倾斜顶，土粒经过所述倾斜顶的表面后滑向固定壳与竖向导板之间的间隙位置。
优选的，所述导块靠近拼接筒的一侧开设有沿竖向延伸的凸型滑槽，所述拼接筒的外表面固定连接有凸型卡块，所述凸型卡块滑动卡入凸型滑槽的内侧。
优选的，所述导块的下端开设有凹槽，所述凹槽的两侧内壁上分别开设有嵌入槽，所述弧形杆的两侧面靠近上端处凸设有转轴，所述转轴分别活动卡入嵌入槽的内侧。
优选的，所述钻筒的外表面对应每个弧形杆的位置处开设有弧形插口，所述弧形杆滑动插入弧形插口的内侧，所述弧形杆的下端固定连接有连接片，所述连接片嵌在钻筒的内壁。
优选的，所述限位板件包括设置在竖向导板下端的限位板，所述限位板的外表面开设有卡入槽，所述限位板的下端伸入卡入槽的内侧，所述竖向导板的一侧外表面贯穿设置有若干个安装栓，所述限位板与竖向导板之间通过安装栓相安装连接，所述限位板抵在弯曲导板的一侧或者导块的一侧。
优选的，下钻机构包括底架、固定安装在底架上端面的升降机构，所述升降机构的升降端安装有滑动壳的上端固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴安装有传动轴，所述传动轴的下端与位于最上方的拼接筒上端通过连接法兰相安装。
优选的，所述升降机构包括转动安装在底架上端面的导架、转动安装在导架内侧靠近下端端的链轮，上下两个所述链轮外表面共同套装有传动链，所述滑动壳滑动套装在导架的外表面，所述滑动壳的上下端面固定安装有夹住传动链外表面的连接夹板，所述滑动壳内壁上转动安装有转动辊，所述转动辊活动接触导架的外表面，其中一个链轮的中轴连接第二电机的输出轴，所述第二电机固定安装在导架的外表面。
优选的，所述拼接筒的下端凸设有凸型弧块，所述拼接筒或者钻筒的上端开设有弧形槽，所述弧形槽的一侧设置有凸型弧槽，所述凸型弧块下移插入弧形槽的内侧扭动后滑入凸型弧槽的内侧。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本方案可以用在岩土混层地带，在钻探取出时，借由与土壤接形成的相对推挤力使得最下方的土层被兜起，防止自然掉落的问题发生，同时接触土壤的相对下移运动，使得内侧的内筒相对转动，从而起到疏松内侧土层的作用，协助后期将内侧采样土层快速倒出，使用便捷。
2、下钻过程中，钻头破碎土层与岩石，土层直接进入钻筒与拼接筒的内侧，由于转动的进行，弧形片与土层接触推挤，使得导块始终具有上滑的趋势，因此不会发生下降的问题，而凸型卡块触碰凸型滑槽的底面以防止导块一直上滑，在上提出的过程中，停止钻筒的转动，土粒经过倾斜顶的顶面，相对的下滑至固定壳与竖向导板之间，会挤动拨动板，使得拨动板带动转动轴转动，进而使得传动齿轮转动，在传动齿的配合下，上下相邻的内筒发生相反方向的转动，从而促使内侧土样层的松动，倒出内侧土层的过程中，从最上方拼接筒的上端端口倒出即可，较为流畅便利。
3、在上提取出过程中，土粒顺应着竖向导板侧面下滑至下方的弯曲导板表面，再顺应着侧面继续下滑至另一个下方的竖向导板的侧面，依此进行，该种设计使得周围各处的土粒大部分可以汇集经过拨动板处，以保障推挤效果，直至到达最下方的导块处，将弧形片向下推挤，导块下移时，弧形杆沿着弧形插口的内侧滑动，进而使得连接片抵住最下方土层的靠近下端处，若干的环形排布的弧形杆可以起到共同兜住土层下端的作用，因此，在上提钻筒的过程中，有效减少土层掉落的问题发生。
4、检修维护过程中，拆卸下安装栓后，取下限位板，将相邻的拼接筒之间或者拼接筒与钻筒间相互扭动、再上提，使得凸型弧块沿着凸型弧槽内滑至弧形槽内后，上提即可相互拆解开，利于局部更换、内侧维修等操作，较为便利。
附图说明
图1为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的结构示意图；
图2为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的局部结构示意图；
图3为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的钻筒处结构示意图；
图4为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的局部剖视图；
图5为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的导块处拆解图；
图6为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的钻筒示意图；
图7为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的啮合结构处示意图；
图8为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的拼接筒连接处示意图；
图9为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的图2中A处放大图；
图10为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的图3中B处放大图
图11为本发明一种岩土工程勘察钻探设备的下钻机构处示意图。
1、钻筒；2、钻头；3、拼接筒；4、竖向导板；5、弯曲导板；6、固定壳；7、倾斜顶；8、内筒；9、凸出沿；10、传动齿；11、传动齿轮；12、转动轴；13、拨动板；14、导块；15、凸型滑槽；16、凸型卡块；17、弧形插口；18、弧形杆；19、凹槽；20、嵌入槽；21、转轴；22、连接片；23、弧形片；24、限位板；25、卡入槽；26、安装栓；27、底架；28、导架；29、链轮；30、传动链；31、转动辊；32、滑动壳；33、第一电机；34、传动轴；35、连接法兰；36、第二电机；37、连接夹板；38、弧形槽；39、凸型弧槽；40、凸型弧块。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1-图11所示的一种岩土工程勘察钻探设备，包括钻筒1，钻筒1的下端固定安装有钻头2，钻筒1上端设置有若干个相互插装配合的拼接筒3，拼接筒3的内壁上同轴转动连接有两个内筒8，两个内筒8相靠近的端部之间转动安装有转动轴12，内筒8与转动轴12的一端通过啮合结构相传动，转动轴12的另一端延伸至拼接筒3的外部并固定安装有拨动板13，拼接筒3的外表面固定安装有套在拨动板13外侧的固定壳6，钻筒1的外表面沿竖向滑动安装有若干个导块14，导块14的下端活动安装有弧形杆18，弧形杆18的下端滑动插入钻筒1的内侧，拼接筒3的外表面靠近固定壳6的一侧固定安装有竖向导板4，竖向导板4的上端延伸有弯曲导板5，位于上方的竖向导板4的下端安装有限位板件抵在弯曲导板5或者导块14的一侧，导块14的外表面凸设有弧形片23，最上方的拼接筒3上端安装有下钻机构。
本方案可以用在岩土混层地带，在钻探取出时，借由与土壤接形成的相对推挤力使得最下方的土层被兜起，防止自然掉落的问题发生，同时接触土壤的相对下移运动，使得内侧的内筒8相对转动，从而起到疏松内侧土层的作用，协助后期将内侧采样土层快速倒出，使用便捷。
啮合结构包括凸设在相邻两个内筒8相靠近端部的凸出沿9，上下相邻的两个凸出沿9的端面活动贴合，两个内筒8相靠近的端面凸设有环形阵列排布的传动齿10，转动轴12的一端固定连接有传动齿轮11，传动齿轮11与传动齿10相啮合，转动轴12转动时，传动齿轮11转动，进而使得内筒8相互反向的转动。
固定壳6的上端面开设有倾斜顶7，土粒经过倾斜顶7的表面后滑向固定壳6与竖向导板4之间的间隙位置，起到引导土粒流动的作用。
导块14靠近拼接筒3的一侧开设有沿竖向延伸的凸型滑槽15，拼接筒3的外表面固定连接有凸型卡块16，凸型卡块16滑动卡入凸型滑槽15的内侧，可以引导导块14上下滑动。
导块14的下端开设有凹槽19，凹槽19的两侧内壁上分别开设有嵌入槽20，弧形杆18的两侧面靠近上端处凸设有转轴21，转轴21分别活动卡入嵌入槽20的内侧，转轴21使得弧形杆18的上端既可以转动，也可以相对的滑动，以保障弧形杆18可以顺应着弧形插口17的内侧滑动。
钻筒1的外表面对应每个弧形杆18的位置处开设有弧形插口17，弧形杆18滑动插入弧形插口17的内侧，弧形杆18的下端固定连接有连接片22，连接片22嵌在钻筒1的内壁，连接片22防止弧形杆18上移过度。
限位板件包括设置在竖向导板4下端的限位板24，限位板24的外表面开设有卡入槽25，限位板24的下端伸入卡入槽25的内侧，竖向导板4的一侧外表面贯穿设置有若干个安装栓26，限位板24与竖向导板4之间通过安装栓26相安装连接，限位板24抵在弯曲导板5的一侧或者导块14的一侧，起到限制的作用，防止拼接筒3之间，拼接筒3与钻筒1之间自然错开，同时该结构也保障了便于相互之间组装拆卸。
下钻机构包括底架27、固定安装在底架27上端面的升降机构，升降机构的升降端安装有滑动壳32的上端固定安装有第一电机33，第一电机33的输出轴安装有传动轴34，传动轴34的下端与位于最上方的拼接筒3上端通过连接法兰35相安装，为常见的连接方式，第一电机33驱动传动轴34转动，使得下方拼接筒3转动，进而起到下钻的作用。
升降机构包括转动安装在底架27上端面的导架28、转动安装在导架28内侧靠近下端端的链轮29，上下两个链轮29外表面共同套装有传动链30，滑动壳32滑动套装在导架28的外表面，滑动壳32的上下端面固定安装有夹住传动链30外表面的连接夹板37，滑动壳32内壁上转动安装有转动辊31，转动辊31活动接触导架28的外表面，其中一个链轮29的中轴连接第二电机36的输出轴，第二电机36固定安装在导架28的外表面，第二电机36转动时，使得链轮29转动，进而带动传动链30进行传动，从而使得滑动壳32上下移动，达到进行下钻与抬升的作用。
拼接筒3的下端凸设有凸型弧块40，拼接筒3或者钻筒1的上端开设有弧形槽38，弧形槽38的一侧设置有凸型弧槽39，凸型弧块40下移插入弧形槽38的内侧扭动后滑入凸型弧槽39的内侧，配合了竖向导板4与弯曲导板5进行设计，在扭动相组合后，将限位板24安装，即可保障相互连接处的稳定，防止发生连接处相互扭动的问题。
工作过程中，在下钻过程中，钻头2破碎土层与岩石，土层直接进入钻筒1与拼接筒3的内侧，由于转动的进行，弧形片23与土层接触推挤，使得导块14始终具有上滑的趋势，因此不会发生下降的问题，而凸型卡块16触碰凸型滑槽15的底面以防止导块14一直上滑，在上提出的过程中，停止钻筒1的转动，土粒经过倾斜顶7的顶面，相对的下滑至固定壳6与竖向导板4之间，会挤动拨动板13，使得拨动板13带动转动轴12转动，进而使得传动齿轮11转动，在传动齿10的配合下，上下相邻的内筒8发生相反方向的转动，从而促使内侧土样层的松动，倒出内侧土层的过程中，从最上方拼接筒3的上端端口倒出即可，较为流畅便利；在上提取出过程中，土粒顺应着竖向导板4侧面下滑至下方的弯曲导板5表面，再顺应着侧面继续下滑至另一个下方的竖向导板4的侧面，依此进行，该种设计使得周围各处的土粒大部分可以汇集经过拨动板13处，以保障推挤效果，直至到达最下方的导块14处，将弧形片23向下推挤，导块14下移时，弧形杆18沿着弧形插口17的内侧滑动，进而使得连接片22抵住最下方土层的靠近下端处，若干的环形排布的弧形杆18可以起到共同兜住土层下端的作用，因此，在上提钻筒1的过程中，有效减少土层掉落的问题发生；检修维护过程中，拆卸下安装栓26后，取下限位板24，将相邻的拼接筒3之间或者拼接筒3与钻筒1间相互扭动、再上提，使得凸型弧块40沿着凸型弧槽39内滑至弧形槽38内后，上提即可相互拆解开，利于局部更换、内侧维修等操作，较为便利。
在本发明中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，若出现术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种岩土工程勘察钻探设备，包括钻筒(1)，所述钻筒(1)的下端固定安装有钻头(2)，其特征在于：所述钻筒(1)上端设置有若干个相互插装配合的拼接筒(3)，所述拼接筒(3)的内壁上同轴转动连接有两个内筒(8)，两个所述内筒(8)相靠近的端部之间转动安装有转动轴(12)，所述内筒(8)与转动轴(12)的一端通过啮合结构相传动，所述转动轴(12)的另一端延伸至拼接筒(3)的外部并固定安装有拨动板(13)，所述拼接筒(3)的外表面固定安装有套在拨动板(13)外侧的固定壳(6)，所述钻筒(1)的外表面沿竖向滑动安装有若干个导块(14)，所述导块(14)的下端活动安装有弧形杆(18)，所述弧形杆(18)的下端滑动插入钻筒(1)的内侧，所述拼接筒(3)的外表面靠近固定壳(6)的一侧固定安装有竖向导板(4)，所述竖向导板(4)的上端延伸有弯曲导板(5)，位于上方的竖向导板(4)的下端安装有限位板件抵在弯曲导板(5)或者导块(14)的一侧，所述导块(14)的外表面凸设有弧形片(23)，最上方的所述拼接筒(3)上端安装有下钻机构。
2.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述啮合结构包括凸设在相邻两个内筒(8)相靠近端部的凸出沿(9)，上下相邻的两个凸出沿(9)的端面活动贴合，所述两个所述内筒(8)相靠近的端面凸设有环形阵列排布的传动齿(10)，所述转动轴(12)的一端固定连接有传动齿轮(11)，所述传动齿轮(11)与传动齿(10)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述固定壳(6)的上端面开设有倾斜顶(7)，土粒经过所述倾斜顶(7)的表面后滑向固定壳(6)与竖向导板(4)之间的间隙位置。
4.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述导块(14)靠近拼接筒(3)的一侧开设有沿竖向延伸的凸型滑槽(15)，所述拼接筒(3)的外表面固定连接有凸型卡块(16)，所述凸型卡块(16)滑动卡入凸型滑槽(15)的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述导块(14)的下端开设有凹槽(19)，所述凹槽(19)的两侧内壁上分别开设有嵌入槽(20)，所述弧形杆(18)的两侧面靠近上端处凸设有转轴(21)，所述转轴(21)分别活动卡入嵌入槽(20)的内侧。
6.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述钻筒(1)的外表面对应每个弧形杆(18)的位置处开设有弧形插口(17)，所述弧形杆(18)滑动插入弧形插口(17)的内侧，所述弧形杆(18)的下端固定连接有连接片(22)，所述连接片(22)嵌在钻筒(1)的内壁。
7.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述限位板件包括设置在竖向导板(4)下端的限位板(24)，所述限位板(24)的外表面开设有卡入槽(25)，所述限位板(24)的下端伸入卡入槽(25)的内侧，所述竖向导板(4)的一侧外表面贯穿设置有若干个安装栓(26)，所述限位板(24)与竖向导板(4)之间通过安装栓(26)相安装连接，所述限位板(24)抵在弯曲导板(5)的一侧或者导块(14)的一侧。
8.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：下钻机构包括底架(27)、固定安装在底架(27)上端面的升降机构，所述升降机构的升降端安装有滑动壳(32)的上端固定安装有第一电机(33)，所述第一电机(33)的输出轴安装有传动轴(34)，所述传动轴(34)的下端与位于最上方的拼接筒(3)上端通过连接法兰(35)相安装。
9.根据权利要求8所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述升降机构包括转动安装在底架(27)上端面的导架(28)、转动安装在导架(28)内侧靠近下端端的链轮(29)，上下两个所述链轮(29)外表面共同套装有传动链(30)，所述滑动壳(32)滑动套装在导架(28)的外表面，所述滑动壳(32)的上下端面固定安装有夹住传动链(30)外表面的连接夹板(37)，所述滑动壳(32)内壁上转动安装有转动辊(31)，所述转动辊(31)活动接触导架(28)的外表面，其中一个链轮(29)的中轴连接第二电机(36)的输出轴，所述第二电机(36)固定安装在导架(28)的外表面。
10.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察钻探设备，其特征在于：所述拼接筒(3)的下端凸设有凸型弧块(40)，所述拼接筒(3)或者钻筒(1)的上端开设有弧形槽(38)，所述弧形槽(38)的一侧设置有凸型弧槽(39)，所述凸型弧块(40)下移插入弧形槽(38)的内侧扭动后滑入凸型弧槽(39)的内侧。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117127913A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 江苏省交通工程集团有限公司 | 一种地面施工用水平钻孔装置及其使用方法 |
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2021
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| CN117127913A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-28 | 江苏省交通工程集团有限公司 | 一种地面施工用水平钻孔装置及其使用方法 |
| CN117127913B (zh) * | 2023-10-25 | 2023-12-29 | 江苏省交通工程集团有限公司 | 一种地面施工用水平钻孔装置及其使用方法 |
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