CN114837551A - 一种岩土工程勘察用钻探装置及钻探工艺 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种岩土工程勘察用钻探装置及钻探工艺，其包括：底架；安装在底架中间位置的钻孔装置；间隔安装在底架周侧的多个用于底架移动的移动组件；安装在底架周侧且位于相邻移动组件之间的多组相对称的竖板；通过滑板沿竖直方向滑动安装在竖板之间的抵接组件；以及设置在底架上用于驱动滑板滑动以使抵接组件对底架位置进行限制的升降组件。本申请在使用时，能够提高钻探装置的适用范围，提高钻探装置在不同环境工作时的稳定性和精准度。

Description

一种岩土工程勘察用钻探装置及钻探工艺

技术领域

本发明涉及岩土勘察领域，尤其是涉及一种岩土工程勘察用钻探装置及钻探工艺。

背景技术

在工程建设之前，一般需要利用钻探装置对施工场地的地质、环境特征和岩土工程条件等进行勘察，其主要目的是：运用测试手段和方法对施工场地进行调查研究和分析判断，以保证后续施工过程中地基的承载能力。

目前，常用的钻探装置主要包括：底架，安装在底架周侧的支腿，以及竖直安装在底架中间位置的钻孔装置，当需要对施工场进行钻探时，将底架搬运至探测地的预定位置，固定好支腿的位置，启动钻孔装置，钻孔装置会驱动钻杆钻向地下预定位置，以完成勘探工作。

针对相关技术情况，发明人认为，在钻探装置工作时，实际的勘测地一般环境比较恶劣，勘测场地的地质也不一样，而支腿适用范围有限，这就容易影响钻孔装置钻探工作的稳定性和精准度，对此有待进一步改进。

发明内容

本申请的目的在于提供一种岩土工程勘察用钻探装置及钻探工艺，能够提高钻探装置的适用范围，提高钻探装置在不同环境工作时的稳定性和精准度。

本申请提供的一种岩土工程勘察用钻探装置，采用如下的技术方案：

一种岩土工程勘察用钻探装置，包括：底架；安装在底架中间位置的钻孔装置；间隔安装在底架周侧的多个用于底架移动的移动组件；安装在底架周侧且位于相邻移动组件之间的多组相对称的竖板；通过滑板沿竖直方向滑动安装在竖板之间的抵接组件；以及设置在底架上用于驱动滑板滑动以使抵接组件对底架位置进行限制的升降组件。

通过采用上述技术方案，在钻探装置使用过程中，设置的移动组件，可以方便钻探装置移动，以减少工作人员的劳动量，在需要钻探时，可以利用升降组件驱动滑板下降，使得滑板上的抵接组件抵接在地面的预定位置，从而可以对整个钻探装置进行限制，减少底架晃动的情况，以提高钻探装置在不同环境下工作的稳定性与钻探精准度。

本申请进一步设置: 所述移动组件包括：竖直安装在底架上的滑筒；沿竖直方向滑动设置在滑筒内的滑动杆；安装在滑动杆底部的滚轮；以及设置在滑筒顶部用于驱动滑动杆滑动的第一驱动件。

通过采用上述技术方案，设置的第一驱动件，可以驱动滑动杆在滑筒内滑动，以带动滚轮进行伸缩，从而可以很方便的实现底架的移动，降低工作人员不必要的劳动量。

本申请进一步设置: 所述抵接组件包括：安装在滑板上相对称的安装座；安装在安装座上的转轴；垂直安装在转轴上且位于竖板之间的抵接杆；安装在滑板上用于驱动转轴旋转的第二驱动件。

通过采用上述技术方案，当需要对底架的位置进行固定时，可以开启第二驱动件带动转轴旋转到预定位置，使得抵接杆朝下，同时还可以开启升降组件，升降组件可以驱动整个滑板沿着竖板向下移动，使得抵接杆抵接在地面的预定位置，以限制整个底架。

本申请进一步设置: 所述抵接杆设置有至少两个，且抵接杆远离转轴的一端螺纹连接有套筒，其中一套筒远离抵接杆的一端安装有锥形杆，另一套筒远离抵接杆的一端安装有垫块。

通过采用上述技术方案，当遇到不同的地质环境时，面对不同的地面可以通过第二驱动件驱动转轴，以切换对应的垫块或锥形杆，此方案可以有效的增加抵接组件的适用范围。

本申请进一步设置: 所述竖板沿竖直方向开设有供转轴端部穿过的滑槽，所述滑槽的端部内壁均安装有弹簧，所述弹簧靠近转轴的一端安装有与转轴外轮廓相适配的弧形块，所述滑槽供弧形块滑动。

通过采用上述技术方案，设置的弹簧与弧形块相互配合，在滑板带动转轴上下移动过程中，弹簧可以利用自身的弹性力对转轴起到一定的缓冲作用，减少整个抵接组件受到的影响。

本申请进一步设置: 所述底架上设置有安装架，所述安装架上沿竖直方向滑动设置有定位插杆，所述底架上安装有用于驱动定位插杆升降的第三驱动件。

通过采用上述技术方案，当开启第三驱动件，可以驱动定位插杆抵接或插入地下，从而可以在抵接组件的基础上进一步限制整个底架，以提高底架的整体稳定性。

本申请进一步设置: 所述定位插杆底部螺纹套设有限位板，所述定位插杆外侧活动套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端抵接在限位板上、另一端连接在底架的底部。

通过采用上述技术方案，设置的限位板，在定位插杆插入地下的过程中，限位板可以抵接在地面上，既可以限制定位插杆继续移动，同时，还可以增大与地面的接触面积，以提高整个底架的稳定性。

本申请进一步设置: 所述限位板底端面设置成向外凸出的弧形面，且限位板周侧固定有多个倾斜向下的倾斜杆，所述倾斜杆的底部与限位板的底端面中间相平齐。

通过采用上述技术方案，设置的倾斜杆，可以在限位板抵接地面的同时，增加与地面的抵接力，从而可以进一步提高钻探装置工作的稳定性。

本申请还在于提供一种岩土工程勘察用钻探工艺，包括如下步骤：

步骤一：利用移动组件将底架移动至预定的位置，使得钻孔装置的钻孔部位对准预定位置；

步骤二：开启升降组件与第二驱动件，使得抵接组件上的预定抵接件抵接地面；

步骤三：开启第一驱动件驱动滚轮复位到预定位置；

步骤四：开启第三驱动件，驱动定位插杆插入地面预定位置；

步骤五：开启钻孔装置进行钻探工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置可上下伸缩的移动组件，在移动底架的过程中，可以方便移动，降低工作人员的劳动量，而设置的抵接组件，在移动组件的基础上可以增加整个底架的稳定性，使得底架上的钻孔装置在工作时，可以更加的稳定，钻孔的位置更加精准；

设置多个抵接杆，且抵接杆的端部设置有不同的抵接件，从而可以根据不同的地面来选择适配不同的抵接件，提高了抵接组件的适用范围，而设置的定位插杆与第三驱动件，两者的相互配合，可以在抵接组件的基础上进一步增加底架的稳定性，使得整个钻探工作取得的数据更加准确。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的局部结构示意图。

附图标记说明：1、底架；10、钻孔装置；2、竖板；20、滑板；21、滑槽；22、弹簧；23、弧形块；3、滑筒；31、滑动杆；32、滚轮；4、安装座；41、转轴；42、抵接杆；43、套筒；44、锥形杆；45、垫块；5、安装架；51、定位插杆；52、限位板；53、压缩弹簧；54、倾斜杆。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种岩土工程勘察用钻探装置，如图1和图2所示，包括：底架1以及安装在底架1上的钻孔装置10，在工程建设之前，一般需要利用钻探装置对施工地进行钻孔取样，以判断整个地基的承载力，本实施例中，为了方便底架1能够在户外工作过程中的移动，在底架1的周侧间隔安装有多个移动组件。

其中，移动组件包括：竖直安装在底架上的滑筒3，在滑筒3内沿竖直方向滑动安装有滑动杆31，在滑动杆31的底部安装有滚轮32，在滑筒3的顶部安装有第一驱动件，第一驱动件用于驱动滑动杆31在滑筒3内滑动，以带动滚轮32的伸缩。

当工作人员需要勘察待检测地的地质情况时，可以开启第一驱动件驱动滑动杆31下降，以使滚轮32伸出滑筒3并抵接在地面上，方便工作人员移动底架1，待底架1移动到预定的位置后，可以再利用第一驱动件驱动滚轮32收缩至滑筒3内，以提高整个底架1的稳定性。

为了提高钻探装置在勘察过程中的稳定性，以提高勘察数据的准确度，在底架1的周侧还设置有多组相对称的竖板2，每组竖板2位于相邻移动组件之间的位置，同时，在竖板2之间沿竖直方向滑动设置有滑板20，在滑板20上安装有抵接组件，抵接组件与移动组件相互间隔设置，另外，在底架1上还竖直安装有升降组件，升降组件用于驱动滑板20升降，以带动整个抵接组件也升降。

本实施例中，抵接组件包括：安装在滑板20上相对称的安装座4，在安装座4上水平安装有转轴41，转轴41的延伸方向与竖板2的宽度方向相垂直，在转轴41上垂直安装有多个抵接杆42，在抵接杆42远离转轴41的一端安装有不同的抵接件，使得不同的地面可以采用不同的抵接件，本实施例中，抵接件的数量为三种，同时，在滑板20上还安装有第二驱动件，第二驱动件用于驱动转轴41进行旋转。

当移动组件带动底架1移动到预定的位置时，此时，可以开启第二驱动件带动转轴41旋转，使得对应的抵接件对准地面，再利用升降组件驱动整个滑板20下降，从而可以很方便的驱动抵接件抵接在地面的预定位置上，以限制整个底架1的具体位置。

本实施例中，为了方便拆卸以及调节抵接件，在抵接杆42远离转轴41的一端螺纹连接有套筒43，而抵接件则安装在套筒43远离转轴41的一端上，需要说明的是，三个抵接件中，其中一个抵接件为安装在套筒43上的锥形杆44，而另一个抵接件为安装在套筒43上的垫块45，垫块45的底端面面积大于套筒43的底部面积，第三个抵接件可以是延长的套筒43，具体根据实际情况来设计第三个抵接件的套筒43长度。

当实际勘察的地面土质存在不一样时，可以开启第二驱动件带动转轴41旋转，使得相适配的抵接件对准地面，假如是土质比较松软的情况下，可以采用垫块45，以增大与地面的接触面积，直至底架1稳定的处于预定位置上，假如是砂石较多的地面，则可以采用锥形杆44，具体使用哪种抵接件，可以根据实际情况来调整。

本实施例中，在竖板2沿竖直方向开设有滑槽21，滑槽21可以供转轴41的端部穿过，在滑槽21的端部内壁上均安装有弹簧22，弹簧22位于滑槽21内，在弹簧22远离滑槽21端部的一端上固定有弧形块23，弧形块23也可以在滑槽21内滑动，且弧形块23的内壁轮廓与转轴41的外轮廓相适配，当升降组件驱动滑板20沿着竖板2竖直滑动时，弧形块23会在弹簧22的弹性作用力下，始终抵接在转轴41外侧，不仅可以保证转轴41的稳定性，同时，还可以对整个抵接杆42起到一定的缓冲作用。

为了进一步提高整个底架1的稳定性，增加勘测数据的准确度，在底架1上还安装有安装架5，在安装架5上沿竖直方向滑动设置有定位插杆51，在底架1上还安装有第三驱动件，第三驱动件用于驱动定位插杆51沿竖直方向升降，当抵接组件抵接地面后，可以开启第三驱动件带动定位插杆51向下移动，直至定位插杆51插入地面预定的尺寸，从而可以加强整个底架1的稳定性。

考虑到实际中有一些勘测地的地表比较疏松，或者下雨后地面比较松软，不利于底架1的固定，因此，在定位插杆51远离底架1的一端螺纹套设有限位板52，在定位插杆51插入地面时，限位板52可以抵接在地面上，以限制定位插杆51的继续下移，同时，也可以通过旋转限位板52来改变对定位插杆51的限制程度。

另外，在定位插杆51的外侧还活动套设有压缩弹簧53，压缩弹簧53的一端抵接在限位板52上、另一端固定在底架1的底部，压缩弹簧53的设置，可以对限位板52起到一定的缓冲保护作用。

其中，本实施例中，将限位板52底端面设置成向外凸出的弧形面，且限位板52的周侧焊接有多个倾斜向下的倾斜杆54，倾斜杆54的底部与限位板52的底端面中间位置相平齐，这样设置的好处在于，在限位板52抵接在地面时，倾斜杆54也可以抵接在地面上，从而可以在限位板52的基础上增加整个定位插杆51以及限位板52的稳定性，以提高底架1的稳定性。

需要说明的是，本实施例中的第一驱动件、升降组件以及第三驱动件均可以采用比较常见的气缸，而第二驱动件，可以采用伺服电机，在此不做过多赘述。

本实施例中还在于提供一种岩土工程勘察用钻探工艺，包括如下步骤：

步骤一：当需要勘察地质时，可以开启第一驱动件，驱动滚轮32伸出抵接在地面上，以将底架1移动至预定的位置，直至钻孔装置10的钻孔部位对准地面的预定位置；

步骤二：开启升降组件，同时开启第二驱动件带动转轴41旋转，选择好抵接件的类型，使得相适配的抵接件抵接地面；

步骤三：待完成步骤二后，开启第一驱动件驱动滚轮32复位到原来的预定位置；

步骤四：待完成步骤三后，再开启第三驱动件，驱动定位插杆51插入地面的预定位置，检查整个底架1的稳定性；

步骤五：完成步骤四后，再开启钻孔装置10进行钻探工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，包括：底架（1）；

安装在底架（1）中间位置的钻孔装置（10）；

间隔安装在底架（1）周侧的多个用于底架（1）移动的移动组件；

安装在底架（1）周侧且位于相邻移动组件之间的多组相对称的竖板（2）；

通过滑板（20）沿竖直方向滑动安装在竖板（2）之间的抵接组件；

以及设置在底架（1）上用于驱动滑板（20）滑动以使抵接组件对底架（1）位置进行限制的升降组件。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，所述移动组件包括：竖直安装在底架（1）上的滑筒（3）；沿竖直方向滑动设置在滑筒（3）内的滑动杆（31）；安装在滑动杆（31）底部的滚轮（32）；以及设置在滑筒（3）顶部用于驱动滑动杆（31）滑动的第一驱动件。

3.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，所述抵接组件包括：安装在滑板（20）上相对称的安装座（4）；安装在安装座（4）上的转轴（41）；垂直安装在转轴（41）上且位于竖板（2）之间的抵接杆（42）；安装在滑板（20）上用于驱动转轴（41）旋转的第二驱动件。

4.根据权利要求3所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，所述抵接杆（42）设置有至少两个，且抵接杆（42）远离转轴（41）的一端螺纹连接有套筒（43），其中一套筒（43）远离抵接杆（42）的一端安装有锥形杆（44），另一套筒（43）远离抵接杆（42）的一端安装有垫块（45）。

5.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，所述竖板（2）沿竖直方向开设有供转轴（41）端部穿过的滑槽（21），所述滑槽（21）的端部内壁均安装有弹簧（22），所述弹簧（22）靠近转轴（41）的一端安装有与转轴（41）外轮廓相适配的弧形块（23），所述滑槽（21）供弧形块（23）滑动。

6.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，所述底架（1）上设置有安装架（5），所述安装架（5）上沿竖直方向滑动设置有定位插杆（51），所述底架（1）上安装有用于驱动定位插杆（51）升降的第三驱动件。

7.根据权利要求6述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，所述定位插杆（51）底部螺纹套设有限位板（52），所述定位插杆（51）外侧活动套设有压缩弹簧（53），所述压缩弹簧（53）的一端抵接在限位板（52）上、另一端连接在底架（1）的底部。

8.根据权利要求7所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于，所述限位板（52）底端面设置成向外凸出的弧形面，且限位板（52）周侧固定有多个倾斜向下的倾斜杆（54），所述倾斜杆（54）的底部与限位板（52）的底端面中间相平齐。

9.一种岩土工程勘察用钻探工艺，基于权利要求1-8任一所述的钻探装置，其包括如下步骤:

步骤一：利用移动组件将底架（1）移动至预定的位置，使得钻孔装置（10）的钻孔部位对准预定位置；

步骤二：开启升降组件与第二驱动件，使得抵接组件上的预定抵接件抵接地面；

步骤三：开启第一驱动件驱动滚轮（32）复位到预定位置；

步骤四：开启第三驱动件，驱动定位插杆（51）插入地面预定位置；

步骤五：开启钻孔装置（10）进行钻探工作。

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