CN115749623B - 一种用于建筑工程勘察的钻探装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑勘探设备技术领域，涉及一种用于建筑工程勘察的钻探装置，包括顶板、多个支撑杆、安装箱、钻探组件、伸缩组件、多个限位筒、多个支撑台、移动环、支撑环；多个定位钉，竖直设置在支撑环的下部，沿着支撑环均匀设置，下端与多个支撑台的下端齐平；压力组件，设置在移动环与支撑环之间，用于通过安装箱的向下移动对支撑环施加压力使多个定位钉插入地面。本发明通过多个支撑台、移动环、支撑环、多个定位钉与压力组件的配合设置，增大与地面接触面积的同时，带动多个定位钉插入地面，使钻探装置更加稳定，避免钻探工作时发生大幅度震动或晃动，使钻杆能够始终保持竖直的状态，保证钻探的正常进行，提高钻杆的使用寿命。

Description

一种用于建筑工程勘察的钻探装置

技术领域

本发明属于建筑勘探设备技术领域，涉及一种用于建筑工程勘察的钻探装置。

背景技术

建设工程勘察是指根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质地理环境特征和岩土工程条件，编制建设工程勘察文件的活动。建设工程勘察的基本内容是工程测量、水文地质勘查和工程地质勘查。勘察任务在于查明工程项目建设地点的地形地貌、地层土壤岩性、地质构造、水文条件等自然地质条件资料，做出鉴定和综合评价，为建设项目的选址、工程设计和施工提供科学可靠的依据。

在地质勘探过程中，一般采用钻探装置对地质进行钻探取样，钻取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等实体样本，为建设项目的选址、工程设计和施工提供实验数据的支持。

目前，现有钻探装置与地面接触面积小，连接不紧密，稳定性较低，在进行钻探工作时，容易发生大幅度震动或晃动，很容易导致钻杆倾斜，影响钻探工作的同时缩短了钻杆的使用寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于建筑工程勘察的钻探装置，以解决现有现有钻探装置与地面接触面积小，连接不紧密，稳定性较低，在进行钻探工作时，容易发生大幅度震动或晃动，很容易导致钻杆倾斜，影响钻探工作的同时缩短了钻杆使用寿命的技术问题。

为实现上述目的，本发明一种用于建筑工程勘察的钻探装置的具体技术方案如下：

一种用于建筑工程勘察的钻探装置，包括顶板，顶板水平设置，顶板下部竖直设置有多个支撑杆，多个支撑杆沿着顶板的边缘均匀设置，还包括：

安装箱，设置在顶板下部，位于多个支撑杆之间的位置，下部设置有钻探组件，上部与顶板之间通过伸缩组件连接；

多个限位筒，分别套设在多个支撑杆上，位置靠近安装箱且与安装箱的侧面连接；

多个支撑台，分别设置在多个支撑杆的下端；

移动环，套设在多个限位筒上，与多个限位筒连接；

支撑环，套设在多个支撑台上，位置靠近多个支撑台的上端，与多个支撑台滑动连接；

多个定位钉，竖直设置在支撑环的下部，沿着支撑环均匀设置，下端与多个支撑台的下端齐平；

压力组件，设置在移动环与支撑环之间，用于通过安装箱的向下移动对支撑环施加压力使多个定位钉插入地面。

本发明的特点还在于：

其中伸缩组件包括液压缸，液压缸竖直设置在安装箱与顶板之间，液压缸的下端与安装箱连接，液压缸的上端与顶板连接。

其中压力组件包括多个伸缩杆，多个伸缩杆竖直设置在移动环与支撑环之间，多个伸缩杆沿着移动环均匀设置，每一个伸缩杆的两端分别连接在移动环与支撑环上，每一个伸缩杆上套设有第一弹性件，第一弹性件的两端分别连接在移动环与支撑环上。

其中多个支撑台的侧面靠近支撑环内圈的位置分别竖直开设有导向槽，导向槽内设置有导向块，导向块远离导向槽的侧面与支撑环的内圈连接。

其中支撑环下部靠近多个定位钉的位置分别开设有伸缩孔，伸缩孔内设置有滑块与第二弹性件，第二弹性件的一端与伸缩孔的底部连接，第二弹性件的另一端与滑块的上部连接，滑块的下部与对应定位钉的上端连接，滑块为圆柱形，滑块的侧面与伸缩孔的内壁相接触。

其中滑块的侧面套设有电磁铁，伸缩孔的内壁为铁质材料，电磁铁与伸缩孔的内壁相接触，滑块的下部设置有压力传感器，压力传感器与定位钉的上端连接，顶板的上部设置有控制器，控制器分别与液压缸、多个电磁铁、多个压力传感器电连接。

其中钻探组件包括电机，电机设置在安装箱内顶部，电机与控制器电连接，安装箱底部与电机相对的位置开设有第一通孔，安装箱内竖直设置有钻杆，钻杆的上端与电机的输出端连接，钻杆的下端穿过第一通孔后连接有钻头，安装箱内设置有限位组件，限位组件与钻杆连接，限位组件用于随着安装箱上下移动的同时对钻杆进行限位。

其中限位组件包括安装板，安装板水平设置在安装箱内位于电机下部的位置使安装箱底部与安装板之间的位置形成限位腔，安装板上开设有第二通孔，钻杆穿过第二通孔，钻杆上位于限位腔的位置套设有第一齿轮，限位腔围绕钻杆竖直均匀设置有多个转轴，每一个转轴的两端分别与限位腔的内壁转动连接，每一个转轴上靠近第一齿轮的位置套设有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合连接。

本发明的一种用于建筑工程勘察的钻探装置具有以下优点：

第一，通过多个支撑台、移动环、支撑环、多个定位钉与压力组件的配合设置，增大与地面接触面积的同时，带动多个定位钉插入地面，使钻探装置更加稳定，避免钻探工作时发生大幅度震动或晃动，使钻杆能够始终保持竖直的状态，保证钻探的正常进行，提高钻杆的使用寿命；

第二，通过滑块、第二弹性件、电磁铁与压力传感器的设置，使定位钉能够向伸缩孔内收缩，从而避免因为地面不平或者遇到坚硬物体使装置倾斜，从而进一步保证钻探的正常进行，避免钻探工作时发生大幅度震动或晃动；

第三，通过限位组件的设置，使钻探过程中钻杆能够始终保持竖直，进一步保证了钻探的正常进行，提高了钻杆的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的竖向截面主视结构示意图；

图3为本发明中多个支撑台的仰视结构示意图；

图4为本发明的图2中A部分扩大结构示意图；

图5为本发明中限位腔内部俯视结构示意图；

附图标记：

1、顶板；2、支撑杆；3、支撑台；4、安装箱；5、限位筒；6、安装板；7、第一通孔；8、第二通孔；9、液压缸；10、移动环；11、支撑环；12、伸缩杆；13、第一弹性件；14、定位钉；15、第一齿轮；16、第二齿轮；17、转轴；18、电机；19、钻杆；20、钻头；21、导向槽；22、导向块；23、限位腔；24、伸缩孔；25、滑块；26、压力传感器；27、电磁铁；28、控制器；29、第二弹性件。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种用于建筑工程勘察的钻探装置做进一步详细的描述。

如图1、2所示，本发明一种用于建筑工程勘察的钻探装置，包括顶板1，顶板1水平设置，顶板1下部竖直设置有4个支撑杆2，4个支撑杆2沿着顶板1的边缘均匀设置，每一个支撑杆2的上端与顶板1下部固定连接，顶板1下部位于多个支撑杆2之间的位置设置有安装箱4，安装箱4的下部设置有钻探组件，钻探组件用于对地质进行钻探取样，安装箱4的上部与顶板1之间通过伸缩组件连接，伸缩组件用于带动安装箱4上下移动，便于带动钻探组件向下钻探取样之后复位，4个支撑杆2上靠近安装箱4的位置分别套设有限位筒5，限位筒5的侧面与安装箱4的侧面连接，4个支撑杆2的下端分别设置有支撑台3，便于扩大支撑杆2与地面的接触面积，4个限位筒5上套设有移动环10，移动环10的内圈分别与4个限位筒5的侧面连接，4个支撑台3上套设有支撑环11，支撑环11与4个支撑台3滑动连接，便于支撑环11沿着4个支撑台3的侧面上下移动，支撑环11的下部竖直设置有多个定位钉14，多个定位钉14沿着支撑环11均匀设置，多个定位钉14的下端与4个支撑台3的下端齐平，使4个支撑台3与多个定位钉14同时与地面接触，增大与地面接触面积，移动环10与支撑环11之间设置有压力组件，压力组件用于通过安装箱4的向下移动对支撑环11施加压力使多个定位钉14插入地面，使钻探装置更加稳定，避免钻探工作时发生大幅度震动或晃动，使钻杆能够始终保持竖直的状态，保证钻探的正常进行，提高钻杆的使用寿命。

伸缩组件包括液压缸9，液压缸9竖直设置在安装箱4与顶板1之间，液压缸9的下端与安装箱4连接，液压缸9的上端与顶板1连接，通过液压缸9的伸缩带动安装箱4上下移动。

压力组件包括4个伸缩杆12，4个所述伸缩杆12竖直设置在移动环10与支撑环11之间，4个所述伸缩杆12沿着移动环10均匀设置，每一个伸缩杆12的两端分别连接在移动环10与支撑环11上，每一个伸缩杆12上套设有第一弹性件13，第一弹性件13的两端分别连接在移动环10与支撑环11上，当液压缸9伸长，带动安装箱4向下移动时，安装箱4带动4个限位筒5沿着对应的支撑杆2向下移动，4个限位筒5带动移动环10向下移动，移动环10使4个伸缩杆12与对应的第一弹性件13收缩，并对支撑环11施加压力，使支撑环11带动多个定位钉14向下插入地面，使钻探装置与地面固定，避免钻探工作时发生大幅度震动或晃动。

如图2、3所示，4个支撑台3的侧面靠近支撑环11内圈的位置分别竖直开设有导向槽21，导向槽21内设置有导向块22，导向块22能够在导向槽21内上下自由移动，导向块22远离导向槽21的侧面与支撑环11的内圈连接，避免支撑环11沿着4个支撑台3上下移动时产生晃动。

如图2、4所示，支撑环11下部靠近多个定位钉14的位置分别开设有伸缩孔24，述伸缩孔24内设置有滑块25与第二弹性件29，第二弹性件29的一端与伸缩孔24的底部连接，第二弹性件29的另一端与滑块25的上部连接，滑块25的下部与对应定位钉14的上端连接，滑块25为圆柱形，滑块25的侧面与伸缩孔24的内壁相接触，当地面不平时或者地面下有石头等坚硬物体，定位钉14能够向上收缩使本装置始终保持稳定。

滑块25的侧面套设有电磁铁27，伸缩孔24的内壁为铁质材料，电磁铁27与伸缩孔24的内壁相接触，滑块25的下部设置有压力传感器26，压力传感器26与定位钉14的上端连接，顶板1的上部设置有控制器28，控制器28分别与液压缸9、多个电磁铁27、多个压力传感器26电连接，压力传感器26用于检测定位钉14的上端对滑块25的压力并将检测到的压力值反馈到控制器28，初始状态下，多个电磁铁27处于通电的状态，当多个压力传感器26检测到的压力值相同时，控制器28控制多个电磁铁27，使多个电磁铁27继续通电的状态，当其中一个或多个压力传感器26检测到压力值与其他压力传感器26检测的压力值不同且大于其他压力传感器26检测的压力值时，通过控制器28控制对应的电磁铁27断电，使对应的电磁铁27失去对伸缩孔24的内壁的吸附，使滑块25向上移动，对应的定位钉14向伸缩孔24内收缩，从而避免因为地面不平或者遇到坚硬物体使装置倾斜，从而进一步保证钻探的正常进行。

如图2、5所示，钻探组件包括电机18，所电机18设置在安装箱4内顶部，电机18与控制器28电连接，安装箱4底部与电机18相对的位置开设有第一通孔7，安装箱4内竖直设置有钻杆19，钻杆19的上端与电机18的输出端连接，所钻杆19的下端穿过第一通孔7后连接有钻头20，安装箱4内设置有限位组件，限位组件与钻杆19连接，限位组件用于随着安装箱4上下移动的同时对钻杆19进行限位。

限位组件包括安装板6，安装板6水平设置在安装箱4内位于电机18下部的位置使安装箱4底部与安装板6之间的位置形成限位腔23，安装板6上开设有第二通孔8，钻杆19穿过第二通孔8，钻杆19上位于限位腔23的位置套设有第一齿轮15，限位腔23围绕钻杆19竖直均匀设置有6个转轴17，每一个转轴17的两端分别与限位腔23的内壁转动连接，每一个转轴17上靠近第一齿轮15的位置套设有第二齿轮16，第二齿轮16与第一齿轮15啮合连接，电机18带动钻杆19转动，钻杆19带动钻头20进行钻探的同时带动6个第二齿轮16转动，从而使钻杆19始终保持竖直。

工作原理：使用时，将本装置携带到需要取样的地点，然后使4个支撑台3、多个定位钉14与地面接触，通过控制器启动电机18与液压缸9，电机18带动钻杆19转动，钻杆19带动钻头20进行钻探的同时带动6个第二齿轮16转动，使钻杆19始终保持竖直，液压缸9缓慢伸长带动安装箱4向下移动时，安装箱4带动4个限位筒5沿着对应的支撑杆2向下移动，4个限位筒5带动移动环10向下移动，移动环10使4个伸缩杆12与对应的第一弹性件13收缩，并对支撑环11施加压力，使支撑环11带动多个定位钉14向下插入地面，初始状态下，多个电磁铁27处于通电的状态，当多个压力传感器26检测到的压力值相同时，控制器28控制多个电磁铁27，使多个电磁铁27继续通电的状态，当其中一个或多个压力传感器26检测到压力值与其他压力传感器26检测的压力值不同且大于其他压力传感器26检测的压力值时，通过控制器28控制对应的电磁铁27断电，使对应的电磁铁27失去对伸缩孔24的内壁的吸附，使滑块25向上移动，对应的定位钉14向伸缩孔24内收缩，从而避免因为地面不平或者遇到坚硬物体使装置倾斜，从而进一步保证钻探的正常进行

本发明的一种用于建筑工程勘察的钻探装置具有以下优点：

第一，通过多个支撑台、移动环、支撑环、多个定位钉与压力组件的配合设置，增大与地面接触面积的同时，带动多个定位钉插入地面，使钻探装置更加稳定，避免钻探工作时发生大幅度震动或晃动，使钻杆能够始终保持竖直的状态，保证钻探的正常进行，提高钻杆的使用寿命；

第二，通过滑块、第二弹性件、电磁铁与压力传感器的设置，使定位钉能够向伸缩孔内收缩，从而避免因为地面不平或者遇到坚硬物体使装置倾斜，从而进一步保证钻探的正常进行，避免钻探工作时发生大幅度震动或晃动；

第三，通过限位组件的设置，使钻探过程中钻杆能够始终保持竖直，进一步保证了钻探的正常进行，提高了钻杆的使用寿命。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种用于建筑工程勘察的钻探装置，包括顶板(1)，所述顶板(1)水平设置，所述顶板(1)下部竖直设置有多个支撑杆(2)，多个所述支撑杆(2)沿着顶板(1)的边缘均匀设置，其特征在于，还包括：

安装箱(4)，设置在顶板(1)下部，位于多个支撑杆(2)之间的位置，下部设置有钻探组件，上部与顶板(1)之间通过伸缩组件连接；

多个限位筒(5)，分别套设在多个支撑杆(2)上，位置靠近安装箱(4)且与安装箱(4)的侧面连接；

多个支撑台(3)，分别设置在多个支撑杆(2)的下端；

移动环(10)，套设在多个限位筒(5)上，与多个限位筒(5)连接；

支撑环(11)，套设在多个支撑台(3)上，位置靠近多个支撑台(3)的上端，与多个支撑台(3)滑动连接；

多个定位钉(14)，竖直设置在支撑环(11)的下部，沿着支撑环(11)均匀设置，下端与多个支撑台(3)的下端齐平；

压力组件，设置在移动环(10)与支撑环(11)之间，用于通过安装箱(4)的向下移动对支撑环(11)施加压力使多个定位钉(14)插入地面。

2.根据权利要求1所述的一种用于建筑工程勘察的钻探装置，其特征在于，所述伸缩组件包括液压缸(9)，所述液压缸(9)竖直设置在安装箱(4)与顶板(1)之间，所述液压缸(9)的下端与安装箱(4)连接，所述液压缸(9)的上端与顶板(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于建筑工程勘察的钻探装置，其特征在于，所述压力组件包括多个伸缩杆(12)，多个所述伸缩杆(12)竖直设置在移动环(10)与支撑环(11)之间，多个所述伸缩杆(12)沿着移动环(10)均匀设置，每一个所述伸缩杆(12)的两端分别连接在移动环(10)与支撑环(11)上，每一个所述伸缩杆(12)上套设有第一弹性件(13)，所述第一弹性件(13)的两端分别连接在移动环(10)与支撑环(11)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于建筑工程勘察的钻探装置，其特征在于，多个所述支撑台(3)的侧面靠近支撑环(11)内圈的位置分别竖直开设有导向槽(21)，所述导向槽(21)内设置有导向块(22)，所述导向块(22)远离导向槽(21)的侧面与支撑环(11)的内圈连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于建筑工程勘察的钻探装置，其特征在于，所述支撑环(11)下部靠近多个定位钉(14)的位置分别开设有伸缩孔(24)，所述伸缩孔(24)内设置有滑块(25)与第二弹性件(29)，所述第二弹性件(29)的一端与伸缩孔(24)的底部连接，所述第二弹性件(29)的另一端与滑块(25)的上部连接，所述滑块(25)的下部与对应定位钉(14)的上端连接，所述滑块(25)为圆柱形，所述滑块(25)的侧面与伸缩孔(24)的内壁相接触。

6.根据权利要求5所述的一种用于建筑工程勘察的钻探装置，其特征在于，所述滑块(25)的侧面套设有电磁铁(27)，所述伸缩孔(24)的内壁为铁质材料，所述电磁铁(27)与伸缩孔(24)的内壁相接触，所述滑块(25)的下部设置有压力传感器(26)，所述压力传感器(26)与定位钉(14)的上端连接，所述顶板(1)的上部设置有控制器(28)，所述控制器(28)分别与液压缸(9)、多个电磁铁(27)、多个压力传感器(26)电连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于建筑工程勘察的钻探装置，其特征在于，所述钻探组件包括电机(18)，所述电机(18)设置在安装箱(4)内顶部，所述电机(18)与控制器(28)电连接，所述安装箱(4)底部与电机(18)相对的位置开设有第一通孔(7)，所述安装箱(4)内竖直设置有钻杆(19)，所述钻杆(19)的上端与电机(18)的输出端连接，所述钻杆(19)的下端穿过第一通孔(7)后连接有钻头(20)，所述安装箱(4)内设置有限位组件，所述限位组件与钻杆(19)连接，所述限位组件用于随着安装箱(4)上下移动的同时对钻杆(19)进行限位。

8.根据权利要求7所述的一种用于建筑工程勘察的钻探装置，其特征在于，所述限位组件包括安装板(6)，所述安装板(6)水平设置在安装箱(4)内位于电机(18)下部的位置使安装箱(4)底部与安装板(6)之间的位置形成限位腔(23)，所述安装板(6)上开设有第二通孔(8)，所述钻杆(19)穿过第二通孔(8)，所述钻杆(19)上位于限位腔(23)的位置套设有第一齿轮(15)，所述限位腔(23)围绕钻杆(19)竖直均匀设置有多个转轴(17)，每一个所述转轴(17)的两端分别与限位腔(23)的内壁转动连接，每一个所述转轴(17)上靠近第一齿轮(15)的位置套设有第二齿轮(16)，所述第二齿轮(16)与第一齿轮(15)啮合连接。