CN116399651B - 便于携带的工程勘察检测气体取样装置 - Google Patents
便于携带的工程勘察检测气体取样装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种便于携带的工程勘察检测气体取样装置，包括空气采集探头，其用于伸入到钻孔中，其上设置有取样通道；连接管，其一端设置有钻机连接部，其另一端可拆卸的连接所述空气采集探头，其内部形成有管体通道，所述管体通道内用于布置气管；气体取样时，气管的一端位于地面且连接气体检测仪，另一端穿过管体通道连接所述取样通道。本发明提供的取样装置，当需要在土层内检测气体时，将空气采集探头深入钻孔中，即可通过钻机向下施压使空气采集探头向下移动，到达指定位置，气管通过连接管空气采集探头，此时启动带抽气泵便携式气体检测仪即可完成气体检测，只用开设径向尺寸等于或者略大于检测设备的孔，操作较为简单。
Description
技术领域
本发明涉及工程勘察技术领域，具体涉及一种便于携带的工程勘察气体检测取样装置。
背景技术
近年来城市地下工程目前正大规模发展，土中可能存在的可燃性气体(主要是甲烷气体)缺氧空气、毒气(硫化氢、二氧化碳)等土中有害气体对这些地下工程的施工和作业人员的生命直接构成威胁，因此在施工前对地底气体进出勘探检测非常有必要。
如公开号为CN108979622A，公开日为2018年12月11日，名称为《岩土工程勘察智能化钻探采集设备及系统》的专利申请，该发明实施例涉及工程地质勘察技术领域，具体而言，涉及一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备及系统。该岩土工程勘察智能化钻探采集设备包括中控箱、钻机组件、空气压缩组件和支撑组件，钻机组件包括支架和钻进设备，支架固定连接于支撑组件，钻进设备固定于支架，钻进设备远离支架的位置设置有摄像头和感应装置；空气压缩组件包括空气压缩机和气体管，空气压缩机设置于支撑组件，气体管的一端与空气压缩机连通、另一端设置于钻进设备；中控箱设置于支撑组件远离空气压缩机的位置，中控箱分别与钻进设备、摄像头、感应装置和空气压缩机通过电缆连接。采用该岩土工程勘察智能化钻探采集设备及系统能够获得质量较高的作业数据。
现有技术中对土层进行检测时，其先开孔，然后将检测设置送入开孔中进入土层内进行实时检测，需要开设径向尺寸大于检测设备的孔，且为保护检测设备，操作繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于携带的工程勘察气体检测取样装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种便于携带的工程勘察检测气体取样装置，包括空气采集探头以及连接管，其空气采集探头用于伸入到钻孔中，其上设置有取样通道，连接管的一端设置有钻机连接部，其另一端可拆卸的连接所述空气采集探头，其内部形成有管体通道，所述管体通道内用于布置气管；气体取样时，气管的一端位于地面且连接气体检测仪，另一端穿过管体通道连接所述取样通道。所述空气采集探头上设置有多个吸气孔，所述吸气孔用于空气的采集。所述空气采集探头上转动设置有外管体，所述外管体上设置有多个外孔，所述外孔和所述吸气孔一一对应，在所述空气采集探头的转动行程上具有一转动位置使得所述外孔和所述吸气孔处于连通状态，所述空气采集探头上设置有多个内槽体，所述内槽体内设置有挤压块和弹性件，所述弹性件的一端连接所述内槽体壁，另一端连接所述挤压块，所述外管体上设置有多个外槽体，在所述连通状态下，所述挤压块的一端位于内槽体内，另一端位于外槽体内，所述外槽体内设置有滑动杆，所述挤压块用于挤压所述滑动杆。
上述的便于携带的工程勘察检测气体取样装置，所述空气采集探头上设置有多个吸气孔，所述吸气孔用于空气的采集。
上述的便于携带的工程勘察检测气体取样装置，外管体上设置有遮挡板，所述遮挡板具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述遮挡板呈自然垂直状态遮挡所述外槽体和所述外孔，在所述第二状态下，所述滑动杆推动所述遮挡板呈倾斜状态。
上述的便于携带的工程勘察检测气体取样装置，所述遮挡板上设置有弯折部。
在上述技术方案中，本发明提供的一种便于携带的工程勘察检测气体取样装置，当需要在土层内检测气体时，将空气采集探头深入钻孔中，即可通过钻机向下施压使空气采集探头向下移动，到达指定位置，气管的一端连接气体检测仪，另一端穿过连接管内的管体通道连接空气采集探头的取样通道，此时启动带抽气泵便携式气体检测仪即可完成气体检测，空气采集探头和连接管均为管状物，如此只用开设径向尺寸等于或者略大于检测设备的孔，操作较为简单。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的剖视图；
图3为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的空气采集探头的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的空气采集探头的剖视图；
图5为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的连接管的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的连接管的剖视图；
图7为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的固定件的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的固定件的俯视图；
图9为另一发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的空气采集探头的部分剖视图；
图10为另一发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的外孔和吸气孔处于连通状态时的剖视图；
图11为另一发明实施例提供的便于携带的工程勘察检测气体取样装置的遮挡板的侧视图。
附图标记说明：
1、空气采集探头；2、连接管；3、吸气孔；5、出管孔；6、固定件；7、固定管；8、外管体；9、滑动杆；10、弹性件；11、挤压块；12、遮挡板；13、外槽体；14、内槽体；17、外孔；18、取样通道；19、管体通道；20、弯折部。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参照图1-11，本发明实施例提供一种便于携带的工程勘察检测气体取样装置，包括空气采集探头1以及连接管2，空气采集探头1用于伸入到钻孔中，其上设置有取样通道18，连接管2一端设置有钻机连接部，连接管2另一端可拆卸的连接所述空气采集探头1，连接管2内部形成有管体通道19，所述管体通道19内用于布置气管，气体取样时，气管的一端位于地面且连接气体检测仪，气管另一端穿过管体通道19连接所述取样通道18。
具体的，空气采集探头1整体为一个管体，其一端为圆锥体，圆锥体用于先伸入到地面上预先开钻的钻孔中，该端为对接端，另一端为圆台，其用于插入到连接管2内，该端为插入端，插入端可拆卸的连接在连接管2上，优选的，插入端的圆台外表面设置有外螺纹，其与连接管2上的内螺纹实现螺接，空气采集探头1的内部形成有取样通道18，取样通道18包括空气采集探头1的圆柱体两侧对称有多个吸气孔3，优选的，设置有6个直径为10mm的吸气孔3，吸气孔3用于气体的采集，连接管2的一端设置有钻机连接部，钻机连接部用于连接钻机的钻杆以将工程勘察检测气体取样装置塞入钻孔，优选的，钻机连接部上设置有外螺纹以连接钻杆上预先设置的螺纹孔，连接管2的另一端可拆卸的连接所述空气采集探头1，该端为连接端，连接端的内部设置有内螺纹，所述连接管2连接端的内螺纹连接所述空气采集探头1插入端的外螺纹，连接管2的内部形成有管体通道19用于布置气管，气管的一端位于地面且连接气体检测仪，另一端穿过管体通道19连接取样通道18，如此气体通过空气采集探头1上的吸气孔3进入气管内，气管通过取样通道18后再经过连接管2的管体通道19，气管的一端连接带抽气泵便携式气体检测仪进行检测，如此完成了气体的检测。
本发明提供的一种便于携带的工程勘察检测气体取样装置，当需要在土层内检测气体时，将空气采集探头1深入钻孔中，即可通过钻机向下施压使空气采集探头1向下移动，到达指定位置，气管的一端连接气体检测仪，另一端穿过连接管2内的管体通道19连接空气采集探头1的取样通道18，此时启动带抽气泵便携式气体检测仪即可完成气体检测，空气采集探头1和连接管2均为管状物，如此只用开设径向尺寸等于或者略大于检测设备的孔，操作较为简单。
本发明提供的另一实施例中，所述连接管2上还对称设置有两个出管孔5，优选的，出管孔为直径20mm的孔，气管可通过所述出管孔5伸出连接管2外部，在连接管2伸入土体时，气管也可从出管孔5进入连接管2内部，如此在连接管2伸入土体时不会损伤气管，气管的一端也可从出管孔5出口连接带抽气泵便携式气体检测仪进行检测。
本发明提供的又一实施例中，如图7-8所示，还包括固定件6，优选的固定件6为圆柱体，固定件6可拆卸连接于所述空气采集探头1的端部，优选的，固定件6的一端上设置有外螺纹，空气采集探头1插入端内设置有内螺纹，所述固定件6的上的外螺纹连接空气采集探头1插入端内的内螺纹，所述固定件6上设置有固定管7，优选的，所述固定管7为圆柱体，所述固定管7的径向尺寸小于所述固定件6的径向尺寸，固定管7贯穿所述固定件6，所述气管内套于所述固定管7，所述气管径向尺寸略小于所述固定管7，如此气管能固定在所述固定管7内，也即气管通过取样通道18穿过固定管7进入管体通道19内，气管内通有气体时气管会在通道内高频率的移动，使得连接气管的带抽气泵便携式气体检测仪连接处不太稳定，可能会发生掉落，如此使用固定件6将所述气管固定减少高频率移动。
在一个优选的实施例中，固定件6的一端设置有外螺纹以与空气采集探头1螺接，另一端的外壁为弹性筒，如硫化在固定件6外壁上的弹性筒，弹性筒与连接管2的内壁过盈配合，连接时，连接管2的内壁挤压弹性筒发生变形以提升连接力，如此设置的作用在于，固定件6具有提升空气采集探头1与连接管2连接稳定度的作用。
本发明提供的又一实施例中，所述空气采集探头1上对称设置有多个吸气孔3，优选的，设置有四个吸气孔3，所述空气采集探头1的外壁上开设有环形槽，环形槽内套接有外管体8，所述外管体8的轴向尺寸为空气采集探头1圆柱体的一半以下，其外壁的径向尺寸略大于空气采集探头1的径向尺寸，且外管体8外壁的径向尺寸也略大于钻孔的径向尺寸，空气采集探头1的尺寸与钻孔的尺寸可以相同或者基本相同，所述外管体8上对称设置有多个外孔17，外孔17的数量与吸气孔3的数量相同，优选的，设置有四个外孔17，所述外孔17和吸气孔3一一对应，外孔17和吸气孔3初始状态错开设置以在空气采集探头1进入土层前隔绝空气进入取样通道18并在进入钻孔的过程中保护吸气孔，在空气采集探头1的转动行程上具有一转动位置使得外孔17和吸气孔3处于连通状态，其初始状态外孔17和吸气孔3处于未连通状态，由于外管体8外壁的径向尺寸略大于钻孔的径向尺寸，在外管体8进入钻孔的过程中，外管体8持续的挤压钻孔的外壁，到达预先设计的深度如6m时，通过钻机转动空气采集探头1，此时空气采集探头1的转动速度跟钻机的一致，但是外管体8由于受到钻孔孔壁的摩擦力而不转或者转速较慢，如此使得外孔17和吸气孔3由于转速不同而进入连通状态（通过挤压块11和滑动杆9锁定于连通状态）。吸气孔3的孔壁上设置有内槽体14，内槽体14朝向取样通道18的一侧不贯穿，而朝向外管体8的一侧贯穿，内槽体14内设置有弹性件和挤压块，优选的，所述弹性件10为弹簧，弹性件的一端连接所述内槽体14的槽壁，另一端连接所述挤压块11，弹性件10在内槽体14内被挤压块11挤压处于压缩状态，在处于未连通状态时，挤压块11的一端挤压外管体8的内壁，外孔17的孔壁上设置有外槽体13，外槽体13径向贯穿外管体，外槽体13和内槽体14一一对应，外槽体13内滑动设置有滑动杆9，当外孔17和吸气孔3处于未连通状态时，弹性件10被挤压块11压缩在内槽体14内，当外孔17和吸气孔3处于连通状态时，弹性件10压缩产生的弹性力会推动挤压块11向外侧（也即朝向外管体的方向）移动，挤压块11的部分进入外槽体13并推动滑动杆9向外侧移动，此时挤压块11的一端位于外槽体13内，另一端位于内槽体14内，也即锁定了外管体8和空气采集探头1，如此设置挤压块11具有两个效果，第一个效果为通过被压缩的弹性件10推动挤压块11使得挤压块11推动外槽体13内的滑动杆9，第二个效果为通过挤压块11的一端位于外槽体13内，一端位于内槽体14内将外管体13和空气采集探头1所限位，使其外管体8和空气采集探头1能够同步转动以进入连通状态。
同时，所述外管体8上外孔17开口的一侧上设置有遮挡板12，遮挡板12用于封闭外孔17的开口以使得进入钻孔的过程中不会有尘土进入外孔17，所述遮挡板12上设置有弯折部20，弯折部20为遮挡板12上设置的一个翻边，遮挡板12其用于在空气采集探头1下降的过程中封闭外孔17降低土壤进入的概率，遮挡板12的一端转动连接在外管体8外壁上，遮挡板12具有第一状态和第二状态，在第一状态下，遮挡板12遮挡外管体8上的外孔17和外槽体13，在第二状态下，遮挡板12处于向外倾斜状态，也即外孔17处于打开状态，在空气采集探头1未伸入土层中时，此时使得外孔17和吸气孔3处于未连通状态，如此在土层上的空气不会进入取样通道18，此时遮挡板12也处于第一状态，由于外管体8的径向尺寸略大于钻孔的径向尺寸，进入钻孔后，钻机转动带动空气采集探头1向下移动，此时外管体8会被强行带入钻孔内，如此外管体8会抵接在钻孔内，随后空气采集探头1会发生转动使得外孔17和吸气孔3处于连通状态，外孔17和吸气孔3处于连通状态时，被挤压在内槽体14内的弹性件10会挤压挤压块11，挤压块11由于未受到外管体8内壁挤压会被弹性件10会弹出内槽体14至外槽体13，此时挤压块11会挤压外槽体13内的滑动杆9，滑动杆9会向左滑动并挤压遮挡板12使得遮挡板12处于倾斜状态以打开外孔17，设置遮挡板12在倾斜状态的好处为一定程度的隔绝外孔17以上的空气进入管体通道19内，但是显然的，钻孔的孔壁具有较大的阻挡力，依靠弹性力使得遮挡板12的展开幅度可能不会太大，当外孔17与吸气孔3连通使得遮挡板12微幅展开后，此时可继续转动钻机使得遮挡板12也发生转动，由于遮挡板12上设置有弯折部20，此时弯折部20处于转动方向的前端，其会向外刺入土层内，通过转动使得遮挡板12整体向外转动，发生转动的同时，遮挡板会切割土层，土层会发生松动且板块下方经过，此时会使得遮挡板12的倾斜角度变大，如此会有更多土层中的空气进入取样通道18内。
这里需要额外说明的是，由于气管的上端是缠绕在连接管2和钻杆上的，所以理论上后续钻杆的转动会对其产生负面影响，但是实操中发现，钻杆仅需转动少数几圈甚至两三圈即可完成上述的对准和遮挡板12展开操作，此时气管仅会缠绕少数几圈，而且展开后可以反转使得气管恢复原位，操作上是完全可行的，并不会使得气管被拉拽而脱离。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (3)
1.一种便于携带的工程勘察检测气体取样装置，其特征在于，包括：
空气采集探头，其用于伸入到钻孔中，其上设置有取样通道；
连接管，其一端设置有钻机连接部，其另一端可拆卸的连接所述空气采集探头，其内部形成有管体通道，所述管体通道内用于布置气管；
气体取样时，气管的一端位于地面且连接气体检测仪，另一端穿过管体通道连接所述取样通道；
所述空气采集探头上设置有多个吸气孔，所述吸气孔用于空气的采集；
所述空气采集探头上转动设置有外管体，所述外管体上设置有多个外孔，所述外孔和所述吸气孔一一对应，在所述空气采集探头的转动行程上具有一转动位置使得所述外孔和所述吸气孔处于连通状态；
所述空气采集探头上设置有多个内槽体，所述内槽体内设置有挤压块和弹性件，所述弹性件的一端连接所述内槽体的内壁上，另一端连接所述挤压块，所述外管体上设置有多个外槽体，在所述连通状态下，所述挤压块的一端位于内槽体内，另一端位于外槽体内，所述外槽体内设置有滑动杆，所述挤压块用于挤压所述滑动杆；
外管体上设置有遮挡板，所述遮挡板具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述遮挡板呈自然垂直状态遮挡所述外槽体和所述外孔，在所述第二状态下，所述滑动杆推动所述遮挡板呈倾斜状态；
外孔和吸气孔在初始状态错开设置以在空气采集探头进入土层前隔绝空气进入取样通道并在进入钻孔的过程中保护吸气孔，初始状态外孔和吸气孔处于未连通状态，由于外管体外壁的径向尺寸大于钻孔的径向尺寸，在外管体进入钻孔的过程中，外管体持续的挤压钻孔的外壁，到达预先设计的深度时，通过钻机转动空气采集探头使得外孔和吸气孔由于转速不同而进入连通状态，外孔和吸气孔处于连通状态时，被挤压在内槽体内的弹性件会挤压挤压块，挤压块由于未受到外管体内壁挤压会被弹性件会弹出内槽体至外槽体，此时挤压块会挤压外槽体内的滑动杆，滑动杆会向外滑动并挤压遮挡板使得遮挡板处于倾斜状态以打开外孔。
2.根据权利要求1所述的便于携带的工程勘察检测气体取样装置，其特征在于，所述连接管内设置有固定件，所述固定件可拆卸连接于所述空气采集探头，所述固定件上设置有固定管，所述气管穿过所述固定管。
3.根据权利要求1所述的便于携带的工程勘察检测气体取样装置，其特征在于，所述遮挡板上设置有弯折部。
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