CN116163723B - 一种地质勘察钻探取土装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地质勘察钻探取土装置，属于地质勘察设备领域，在钻头的上部设有安装在钻杆上的取样部件，取样部件包括彼此贴合接触的上驱动盘和下驱动盘，钻杆钻进时，取样部件随之同步下移，且上驱动盘不能转动，下驱动盘在外部扭矩下能相对上驱动盘弹性阻尼转动；上驱动盘内部的竖直柱形腔的顶端竖直滑动安装有滑杆，滑杆底端与活塞柱相接触，顶端露出上驱动盘的顶面；下驱动盘的盘侧面至少包括一个弧形的渐开面，其能与驱动杆一端保持接触，驱动杆与上驱动盘的一侧阻尼铰接，驱动杆因为与渐开面的接触而间歇性地带动其另一端下压活塞柱，以令取样管间歇性采样。本发明采用效率高，样本采取顺序与地质土壤层实际分布顺序自动一致。

Description

一种地质勘察钻探取土装置

技术领域

本发明涉及地质勘察技术领域，具体涉及一种地质勘察钻探取土装置。

背景技术

在地质勘察中，经常需要对地质土层进行钻探取样，通常做法是利用钻杆直接钻入既定深度，然后取出钻杆，再用取样设备探入样孔内掘取土壤样本。这种钻探取样方式比较麻烦，要先钻孔，再进入既定深度取样，而且每次只能取出钻出深度的样本，这就要求一边钻进，一边不断地停机退钻杆后放入取样管等取样设备，不仅操作不便，效率极低，而且需要人工对既定采样点采集的深度顺序上的样本进行排序、记录，从而才可以获知整个地质层的土壤纵向分布情况，容易出现混乱，造成深度与取样土壤误对应的情况，影响土壤样本的层结构排布准确度，而且，这种认为记录方式，依旧需要耗费大量人工时间，同样影响了钻探取土的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质勘察钻探取土装置，以解决在地质勘察钻探时，对土壤采样较为麻烦，效率较低，还容易出错的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种地质勘察钻探取土装置，包括底端为钻头的钻杆，所述钻头的上部设有安装在钻杆上的取样部件，所述取样部件包括彼此贴合接触的上驱动盘和下驱动盘，钻杆钻进时，取样部件随之同步下移，且上驱动盘不能转动，下驱动盘在外部扭矩下能相对上驱动盘弹性阻尼转动；

所述上驱动盘内部环形布置有若干个竖直柱形腔，每个竖直柱形腔内弹性支撑地安装有活塞柱，所有竖直柱形腔的顶端侧壁被一个环形流道连通，且每个竖直柱形腔的顶部沿其径向安装有能弹性伸缩的取样管；竖直柱形腔的顶端还竖直滑动安装有滑杆，滑杆底端与所述活塞柱相接触，顶端露出上驱动盘的顶面；

所述下驱动盘的盘侧面至少包括一个弧形的渐开面，所述盘侧面与一个驱动杆的一端保持接触，所述驱动杆与所述上驱动盘的一侧阻尼铰接，其另一端能压在所述滑杆的顶端上，当所述下驱动盘相对上驱动盘转动时，驱动杆因为与所述渐开面的接触而间歇性地带动其另一端下压所述活塞柱，令所述竖直柱形腔内被所述环形流道注入压缩介质，以间歇性地推动所述取样管插入到所述钻头钻出的样孔内。

进一步地，钻杆穿过一块安置于地面上方的平板，所述上驱动盘的上部侧边处竖直地固接有一根滑动贯穿所述平板的导向杆，导向杆的长度须使得在钻杆下钻的过程中，始终阻止上驱动盘发生转动。

进一步地，上驱动盘的外侧设有安装圈，所述安装圈与所述上驱动盘同轴固接，所述驱动杆铰接在所述安装圈上，且安装圈供驱动杆铰接的部位为直线型的柱状结构。

进一步地，钻杆穿过一块安置于地面上方的平板，所述下驱动盘上竖直地固接有触动杆，触动杆贯穿所述平板上的一道弧形滑孔，所述平板上还转动地安装有旋转件，旋转件内弹性伸缩地安装有拨动件，所述旋转件旋转时所述拨动件与所述触动杆挤压接触而带动下驱动盘相对上驱动盘转动一个角度。

进一步地，旋转件安装在一个步进电机的主轴上。

进一步地，旋转件上还环形阵列有若干传动柱；所述钻杆的侧面上延伸出一块条形耳板，钻杆钻进时，所述条形耳板与一个中间传动件上阵列布置的第一动柱相接触，以带动中间传动件转动一个角度，所述中间传动件上还径向地具有一根第二动柱，中间传动件转动一圈，第二动柱与所述传动柱接触而带动旋转件转动一个角度。

具体而言，本发明中，上驱动盘的底端面具有一个弧形凸块，下驱动盘的上端面具有一道弧形凹槽，弧形凹槽内具有一根弧形弹簧，所述弧形凸块位于所述弧形凹槽的一端且与所述弧形弹簧抵触相接，以使得上驱动盘和下驱动盘以所述弹性阻尼转动的结构连为一体；所述渐开面只有一个且设置在一个滑动件上，所述滑动件还包括一个烟斗状的接触帽和滑柱，滑柱滑动配合地安装在下驱动盘内且与之弹性连接，接触帽露出下驱动盘的盘侧面，所述接触帽的一侧表面为所述渐开面，另一侧为凹陷的过渡面，所述下驱动盘转动时，所述渐开面和过渡面依次与所述驱动杆的一端滑动接触，且在与渐开面接触时，所述滑柱不朝下驱动盘内部滑入，而在滑越至过渡面上时，滑柱被压入到下驱动盘内，以令下驱动盘在此时失去外部扭矩后被所述弧形弹簧顶回至原位。

又或者是：本发明的下驱动盘和上驱动盘之间设有摩擦弹簧，且两驱动盘通过摩擦弹簧的轴向顶推力而一体式安装在钻杆上；所述渐开面设有多个，所有渐开面呈环形阵列地设置在下驱动盘上，所述下驱动盘受到外部扭矩而使得所述渐开面与所述驱动杆的一端相对滑动时，所述下驱动盘克服所述摩擦弹簧的弹性阻力而相对上驱动盘转动。

此外，本发明中的驱动杆的一端通过连杆固接一个淬硬钢球，所述下驱动盘相对上驱动盘转动时，淬硬钢球能与所述渐开面光滑接触。

有益效果：本发明采用的地质勘察钻探取土装置，采用钻杆钻进过程中，紧靠钻头的取样部件沿着钻出的样孔径向插入来及时地提取对应深度处的土壤，不需要钻杆整体退出，取样部件与钻杆是集成安装，同步下移，边钻进，边采样，使得取样部件的取样管内所集聚的泥土样本的排列顺序，自动与样本孔的深度顺序大体一致，无须人工记录，样本可以更加直观而准确地体现地质土壤的纵向分布概况。

并且，更具体地来说，本发明的钻杆在下钻过程中，钻进多深，取样管取样一次，都可以灵活设置，并可选择与钻杆下钻深度直接关联，为实现钻进深度，自动对应多少次采样，对地质层土壤的纵向分布的更精细化取样研究提供了可能。

附图说明

下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，并非代表全部具体结构或原理。

图1是本发明的一种主视简图；

图2是本发明的一种俯视简图；

图3是取样管被压缩介质驱动示意图；

图4是驱动杆的驱动示意图；

图5是钻杆传动触动杆的一种结构图；

图6旋转件的一种俯视图；

图7-8分别是两种驱动盘的结构图；

图9是设有套筒的本发明的局部结构示意图；

图10是钻杆可以连续不停转的取样管的结构图。

元件说明：钻杆1、下驱动盘2、渐开面201、过渡面202、滑柱203、驱动杆3、上驱动盘4、安装圈5、导向杆6、钻头7、平板8、螺旋轴9、条形耳板10、触动杆11、旋转件12、取样管13、小管段1301、大管段1302、中间传动件14、环形流道15、活塞柱16、滑杆17、压板18、摩擦弹簧19、弧形凸块20、弧形弹簧21、滑动件22、淬硬钢球23、套筒24、拨动件25、传动柱26、第二动柱27、第一动柱28。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本实施例具体介绍一种地质勘察钻探取土装置，从结构上而言，主要是包括底端为钻头7的钻杆1，钻杆1可以钻出一个诸如圆柱状的样孔。所不同的是，本钻头7的上部的钻杆1上，最好是距离钻头710厘米处，安装一个用于土壤取样的取样部件，这个取样部件结构可以如图3所示，其中直接取样的元件为取样管13，这个取样管13采用一大一小的管段承插配合而成，小管段1301一端用于刺入土壤内，另一端滑动配合地安装在大管段1302内，并通过拉簧等弹性元件连接，以便诸如液压油和压缩空气等压缩介质进入大管段1302，可以推动小管段1301瞬间弹出，刺入到样孔的孔壁，以实现土壤取样。具体人而言，这个取样部件包括彼此贴合接触的上驱动盘4和下驱动盘2，钻杆1钻进时，取样部件随之同步下移，但是，上驱动盘4不能转动，下驱动盘2在外部扭矩下能相对上驱动盘4弹性阻尼转动，从而在钻杆1钻进时，下驱动盘2和上驱动盘4一起同步下移，且由于上述弹性阻尼转动，一般情况下，虽然下驱动盘2是与钻杆一直是间隙配合的，且可以具有较大间隙，但是，只要下驱动盘2不受到较大的外部扭矩，由于上驱动盘4的弹性阻尼牵制，是不会发生转动的，从而令取样部件整体来说是一个常态下，类似固定安装在钻杆1上的组件。

继续参阅图1-2，一并参阅图3，在上驱动盘4内部环形布置有若干个竖直柱形腔，每个竖直柱形腔内弹性支撑地安装有活塞柱16，所有竖直柱形腔的顶端侧壁被一个环形流道15连通，环形流道15内注入有液压油或者压缩空气等驱动性的介质。更具体地，在每个竖直柱形腔的顶部沿其径向安装有能弹性伸缩的取样管13，例如将前述的大管段1302一端固接在上驱动盘4的侧壁内，且大管段1302与竖直柱形腔的顶部在活塞柱16下移后连通，从而打开相应流道，推动小管段1301瞬间弹出，刺入到样本孔的孔壁。如图3，对于活塞柱16的驱动，可以是在竖直柱形腔的顶端，还竖直滑动安装有滑杆17，滑杆17底端与活塞柱16相接触，顶端露出上驱动盘4的顶面，为了使得接触更可靠，可以在滑杆17顶端固接一个压板18，以作为直接接触传力元件。

与此同时，本实施例中，如图1-2，下驱动盘2的盘侧面至少包括一个弧形的渐开面201，这个渐开面201即一个半径逐步朝外侧延伸扩大的弧面，盘侧面用来与一个驱动杆3的一端保持接触，最好是光滑接触，而且，这个驱动杆3与上驱动盘4的一侧阻尼铰接，例如采用扭簧等常规的阻尼铰接方式即可，就可以使得驱动杆3的另一端在必要时能压在滑杆17的顶端上，不必要时则自动弹开，作为具体实施结构，如图4，驱动杆3的一端通过连杆固接一个淬硬钢球23，下驱动盘2相对上驱动盘4转动时，即二者相对打滑时，淬硬钢球23能与渐开面201光滑接触，以便更好地与渐开面201配合传动。详细来说，在本实施中，当下驱动盘2相对上驱动盘4转动时，驱动杆3因为与渐开面201的接触而间歇性地带动其另一端下压活塞柱16，即渐开面201所在的这一段盘侧面与驱动杆3接触，如图3，使得驱动杆3下压滑杆17，打开相应流道，令竖直柱形腔内被环形流道15注入压缩介质，以间歇性地推动取样管13插入到钻头7钻出的样孔内，实现土壤采样。而在其余的盘侧面段的过程中，活塞柱16是堵住了竖直柱形腔与环形流道15和前述取样管13的大管段1302的入口的，从而取样管13是缩回到原位，而位于钻头7端缘内侧的。

在使用中，钻杆1不断下钻，取样管13间歇性地伸出而刺入到钻号的样本孔的内壁中，进行及时采样，每次取样管13伸出时，钻杆1可以选择临时停转1秒，这在现有技术中，自动控制而言非常容易实现，此处不做赘述；或者，将取样管13做成图10所示的结构，钻杆1不停转作业亦可，从而可以在钻孔的过程中，在深度方向上进行连续取样，更全面获得土壤样本。

在具体制作时，如图1，对于钻头7可以是锥形罩的结构，或者其它结构，但是钻杆1是管状结构，管内设有螺旋轴9，以便输出钻屑，或者采用抽吸设备直接从钻杆1顶端抽出，尽量避免钻屑堆积在样孔内。当然，还可以如图9所示，在钻杆1下段的外侧设一个套筒24，而取样部件安置在套筒24内，取样管13初始位置恰好位于套筒24的筒壁内。

继续参阅图1，一种具体实施结构，本钻杆1穿过一块安置于地面上方的平板8，上驱动盘4的上部侧边处竖直地固接有一根滑动贯穿平板8的导向杆6，导向杆6的长度须使得在钻杆1下钻的过程中，始终阻止上驱动盘4发生转动，例如，上驱动盘4同轴地套在钻杆1上，且钻杆1能在上驱动盘4内转动。其中，上驱动盘4的外侧设有安装圈5，安装圈5与上驱动盘4同轴固接，以便形成一个整体，驱动杆3铰接在安装圈5上，且安装圈5供驱动杆3铰接的部位为直线型的柱状结构，即铰接驱动杆3的部位拉呈直的，而非弧形。

基于上述结构，还可以是本钻杆1穿过一块安置于地面上方的平板8，下驱动盘2上竖直地固接有触动杆11，触动杆11贯穿平板8上的一道弧形滑孔（图中未示出），弧形滑孔可以供触动杆11随着下驱动盘2转动既定角度时，相应地移动。如图1和图5-6，平板8上还转动地安装有旋转件12，旋转件12内弹性伸缩地安装有拨动件25，旋转件12旋转时，拨动件25与触动杆11挤压接触，从而带动下驱动盘2相对上驱动盘4转动一个角度，即对下驱动盘2施加一个外部的扭矩。

对于旋转件12的驱动，即外部扭矩的施加结构，其结构很多，例如其中之一为，在旋转件12安装在一个步进电机的主轴上即可，根据设定的时间间隔驱动下驱动盘2相对上驱动盘4转动一个角度，单独灵活控制旋转件12的转动频率，以适应钻杆1钻进多长深度时，取样管13自动弹出取样一次。结构之二则是如图5-6所示，采用的是钻杆1联动设计：旋转件12上还环形阵列有若干传动柱26，并且，如图1，钻杆1的侧面上延伸出一块条形耳板10，钻杆1钻进时，条形耳板10与一个中间传动件14上阵列布置的第一动柱28相接触，以带动中间传动件14转动一个角度，中间传动件14上还径向地具有一根第二动柱27，中间传动件14转动一圈，第二动柱27与传动柱26接触而带动旋转件12转动一个角度，从而使得钻杆1钻进了很多圈时，旋转件12才拨动下驱动盘2转动。以上设计的条形耳板10，是为了使得钻杆1一边下钻，一边又始终可以触碰到第一动柱28，当然，对应的平板8上设置的供钻杆1通行的过孔就更大，而平板8的安装位置适应性选取即可。

作为具体实施细节，针对上驱动盘4和下驱动盘2的弹性阻尼转动连接，本实施例在制作时，其中一种结构如下：如图7所示，可以在上驱动盘4的底端面具有一个弧形凸块20，下驱动盘2的上端面具有一道弧形凹槽，弧形凹槽的弧形路径的圆心与下驱动盘2的圆心在同一竖直线上。同时，本弧形凹槽内具有一根弧形弹簧21，弧形凸块20位于弧形凹槽的一端且与弧形弹簧21抵触相接，以使得上驱动盘4和下驱动盘2实现弹性阻尼转动的结构，从而可以连为一体。并且，在此基础上，相应地，前述的渐开面201可以只有一个，且这个渐开面201的结构形式可以是直接设置在一个结构特殊的滑动件22上。如图7，这个特制的滑动件22还包括一个烟斗状的接触帽和滑柱203，滑柱203滑动配合地安装在下驱动盘2内且与之弹性连接，滑柱203倾斜安装在下驱动盘2内，其接触帽露出下驱动盘2的盘侧面，以便与前述的驱动杆3的一端接触配合。具体地，接触帽的一侧表面为渐开面201，朝外隆起，另一侧为凹陷的过渡面202，朝内侧凹陷一定弧度，下驱动盘2受到前述施加的外部扭矩而转动时，渐开面201和过渡面202依次与驱动杆3的一端滑动接触，且在与渐开面201接触时，由于滑柱203的倾斜设置位置，滑柱203不会或者只有少许朝下驱动盘2内部滑入的位移量，即相对驱动杆3的一端来说，其在做一个类似上坡的运动，会顶推驱动杆3的一端而下压前述的活塞柱16，而在滑越至过渡面202上时，滑柱203的倾斜方位与过渡面202此时的受力高度适应，滑柱203就会被迅速压入到下驱动盘2内，滑动件22失去和驱动杆3的一端的抵触限制作用，此时，由于外部扭矩也消失，即下驱动盘2的扭转动力消失，而且一方面，下驱动盘2就会被弧形弹簧21顶回至原位而反正转动一个角度，另一方面，驱动杆3也会被自身的阻尼铰接的恢复力也会给过渡面一个压力，迫使滑柱203暂时被压入下驱动盘2内，从而使得渐开面201与驱动杆3的一端又回归到最初的位置，这个最初位置例如最初接触的渐开面201上最低点处的位置，这个位置可以设置一个凹陷以停靠驱动杆3的一端。

除此之外，针对上驱动盘4和下驱动盘2的弹性阻尼转动连接，其另外一种简洁有效的结构如下：如图8，在下驱动盘2和上驱动盘4之间设有摩擦弹簧19，具体可以是摩擦弹簧19两端各连接一块光滑垫片，光滑垫片贴在两驱动盘的相对端面上，常态下，因为摩擦弹簧19的弹力，使得两驱动盘连为一个整体，即使得，两驱动盘通过摩擦弹簧19的轴向顶推力而一体式安装在钻杆1上。相应地，本实施例中的渐开面201则不止一个，而是设有多个，所有渐开面201呈环形阵列地设置在下驱动盘2上，当下驱动盘2受到外部扭矩时，渐开面201与驱动杆3的一端相对滑动，例如图8，从A越至B，AB段可以作为渐开面201的一种特殊形式，相对滑动期间，外部扭矩驱动下驱动盘2转动时，下驱动盘2是可以克服摩擦弹簧19的弹性阻力的，从而相对上驱动盘4转动，继而带动驱动杆3铰接转动，对前述的活塞柱16起到控制作用，间断地施加外部扭矩，则下驱动盘2朝既定方向间歇性转动下去，从而间歇性地开启和关闭活塞柱16，控制取样管13的间歇性插入样孔内壁而取样。

本实施例中关于地质勘察钻探取土装置的设计制作，以上仅仅是介绍了本发明中一些具体化的结构，以及可能的运用场景和方法，一些技术细节，本领域技术人员基于对本发明的理解，完全可以借助现有技术进行具体化实践，例如，钻杆钻进深度与取样管取样的具体关联参数，钻杆启停的控制等等，本发明并不限制和详细描述这些细节。

最后，以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种地质勘察钻探取土装置，包括底端为钻头(7)的钻杆(1)，其特征在于，所述钻头(7)的上部设有安装在钻杆(1)上的取样部件，所述取样部件包括彼此贴合接触的上驱动盘(4)和下驱动盘(2)，钻杆(1)钻进时，取样部件随之同步下移，且上驱动盘(4)不能转动，下驱动盘(2)在外部扭矩下能相对上驱动盘(4)弹性阻尼转动；

所述上驱动盘(4)内部环形布置有若干个竖直柱形腔，每个竖直柱形腔内弹性支撑地安装有活塞柱(16)，所有竖直柱形腔的顶端侧壁被一个环形流道(15)连通，且每个竖直柱形腔的顶部沿其径向安装有能弹性伸缩的取样管(13)；竖直柱形腔的顶端还竖直滑动安装有滑杆(17)，滑杆(17)底端与所述活塞柱(16)相接触，顶端露出上驱动盘(4)的顶面；

所述下驱动盘(2)的盘侧面至少包括一个弧形的渐开面(201)，所述盘侧面与一个驱动杆(3)的一端保持接触，所述驱动杆(3)与所述上驱动盘(4)的一侧阻尼铰接，其另一端能压在所述滑杆(17)的顶端上，当所述下驱动盘(2)相对上驱动盘(4)转动时，驱动杆(3)因为与所述渐开面(201)的接触而间歇性地带动其另一端下压所述活塞柱(16)，令所述竖直柱形腔内被所述环形流道(15)注入压缩介质，以间歇性地推动所述取样管(13)插入到所述钻头(7)钻出的样孔内；

所述钻杆(1)穿过一块安置于地面上方的平板(8)，所述下驱动盘(2)上竖直地固接有触动杆(11)，触动杆(11)贯穿所述平板(8)上的一道弧形滑孔，所述平板(8)上还转动地安装有旋转件(12)，旋转件(12)内弹性伸缩地安装有拨动件(25)，所述旋转件(12)旋转时所述拨动件(25)与所述触动杆(11)挤压接触而带动下驱动盘(2)相对上驱动盘(4)转动一个角度。

2.根据权利要求1所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述钻杆(1)穿过一块安置于地面上方的平板(8)，所述上驱动盘(4)的上部侧边处竖直地固接有一根滑动贯穿所述平板(8)的导向杆(6)，导向杆(6)的长度须使得在钻杆(1)下钻的过程中，始终阻止上驱动盘(4)发生转动。

3.根据权利要求2所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述上驱动盘(4)同轴、间隙配合地套在所述钻杆(1)上。

4.根据权利要求3所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述上驱动盘(4)的外侧设有安装圈(5)，所述安装圈(5)与所述上驱动盘(4)同轴固接，所述驱动杆(3)铰接在所述安装圈(5)上，且安装圈(5)供驱动杆(3)铰接的部位为直线型的柱状结构。

5.根据权利要求1所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述旋转件(12)安装在一个步进电机的主轴上。

6.根据权利要求1所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述旋转件(12)上还环形阵列有若干传动柱(26)；

所述钻杆(1)的侧面上延伸出一块条形耳板(10)，钻杆(1)钻进时，所述条形耳板(10)与一个中间传动件(14)上阵列布置的第一动柱(28)相接触，以带动中间传动件(14)转动一个角度，所述中间传动件(14)上还径向地具有一根第二动柱(27)，中间传动件(14)转动一圈，第二动柱(27)与所述传动柱(26)接触而带动旋转件(12)转动一个角度。

7.根据权利要求1-6任一项所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述上驱动盘(4)的底端面具有一个弧形凸块(20)，下驱动盘(2)的上端面具有一道弧形凹槽，弧形凹槽内具有一根弧形弹簧(21)，所述弧形凸块(20)位于所述弧形凹槽的一端且与所述弧形弹簧(21)抵触相接，以使得上驱动盘(4)和下驱动盘(2)以所述弹性阻尼转动的结构连为一体；

所述渐开面(201)只有一个且设置在一个滑动件(22)上，所述滑动件(22)还包括一个烟斗状的接触帽和滑柱(203)，滑柱(203)滑动配合地安装在下驱动盘(2)内且与之弹性连接，接触帽露出下驱动盘(2)的盘侧面，所述接触帽的一侧表面为所述渐开面(201)，另一侧为凹陷的过渡面(202)，所述下驱动盘(2)转动时，所述渐开面(201)和过渡面(202)依次与所述驱动杆(3)的一端滑动接触，且在与渐开面(201)接触时，所述滑柱(203)不朝下驱动盘(2)内部滑入，而在滑越至过渡面(202)上时，滑柱(203)被压入到下驱动盘(2)内，以令下驱动盘(2)在此时失去外部扭矩后被所述弧形弹簧(21)顶回至原位。

8.根据权利要求1-6任一项所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述下驱动盘(2)和上驱动盘(4)之间设有摩擦弹簧(19)，且两驱动盘通过摩擦弹簧(19)的轴向顶推力而一体式安装在钻杆(1)上；

所述渐开面(201)设有多个，所有渐开面(201)呈环形阵列地设置在下驱动盘(2)上，所述下驱动盘(2)受到外部扭矩而使得所述渐开面(201)与所述驱动杆(3)的一端相对滑动时，所述下驱动盘(2)克服所述摩擦弹簧(19)的弹性阻力而相对上驱动盘(4)转动。

9.根据权利要求1所述地质勘察钻探取土装置，其特征在于：所述驱动杆(3)的一端通过连杆固接一个淬硬钢球(23)，所述下驱动盘(2)相对上驱动盘(4)转动时，淬硬钢球(23)能与所述渐开面(201)光滑接触。