CN116816256B - 一种岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法，属于岩土勘察技术领域。一种岩土勘察用智能化钻探装置，包括底座，底座上设置有若干呈圆周均匀分布的插杆，底座上设置有立板，立板上开设有容纳槽，容纳槽内活动连接有辅助支板，辅助支板上设置有辅助支撑机构，底座上设置有与辅助支撑机构相连且用于驱动插杆位移的定位机构，立板上设置有顶板，顶板上设置有气缸，气缸的输出端连接有第一电机，第一电机的输出端连接有钻杆，钻杆远离第一电机的一端设置有钻头；本发明通过辅助支板的设置可使装置适用于坡面钻探，且稳定性高，配合纠偏机构的使用，进一步提高了钻杆工作的稳定性，保证勘探钻孔质量，从而保持勘察结果的准确性。

Description

一种岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法

技术领域

本发明涉及岩土勘察技术领域，尤其涉及一种岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法。

背景技术

工程地质勘察信息的主要来源是勘探，常用的勘探方法以工程钻探、静力触探和原位测试为主。工程钻探目前仍是岩土工程勘察最重要的技术手段，野外取样、野外地质编录是取得岩土工程勘察第一手原始地质信息资料的最基本的工作方法和重要环节。工程钻探数据是否准确、真实、可靠，能否对各种地层结构、地质信息进行高质量的、准确的、全面的描述，直接关系着岩土工程勘察成果的质量，其成果是进行工程地质评价和设计、施工的基础资料，钻探质量的高低对整个工程勘察的质量起决定性作用。

在钻探装置工作时，实际的勘测地一般环境比较恶劣。进行钻探工作时并非始终处于平坦地形，钻探设备在坡地进行钻探工作时，钻探设备本体由于重心倾斜，使得装置本体在钻探过程中始终存在一个倾斜于钻探方向而竖直下坠的力，使装置支脚不稳固容易发生晃动现象，导致深入地面的钻杆有向上偏转的倾向力，进而使钻杆在探进过程中受到复杂应力会发生偏移，影响勘探效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种岩土勘察用智能化钻探装置，包括底座，所述底座上设置有若干呈圆周均匀分布的插杆，所述底座上设置有立板，所述立板上开设有容纳槽，所述容纳槽内活动连接有辅助支板，所述辅助支板上设置有辅助支撑机构，所述底座上设置有与辅助支撑机构相连且用于驱动插杆位移的定位机构，所述立板上设置有顶板，所述顶板上设置有气缸，所述气缸的输出端连接有第一电机，所述第一电机的输出端连接有钻杆，所述钻杆远离第一电机的一端设置有钻头，所述底座上开设有与钻头相配合的凹孔，所述底座上还设置有用于牵拉钻杆的纠偏机构。

优选的，所述容纳槽的底部转动连接有转动轴，所述转动轴与辅助支板相连，所述顶板通过销轴转动连接有限位板，所述限位板与辅助支板活动相抵。

优选的，所述辅助支撑机构包括开设在辅助支板上的滑动槽，所述滑动槽内转动连接有丝杆，所述丝杆外侧螺纹设置有套筒，所述套筒上转动连接有摆动杆，所述摆动杆远离套筒的一端活动连接有伸缩支撑板，所述伸缩支撑板的一端连接有与容纳槽内壁活动相抵的受力板，所述伸缩支撑板远离受力板的一端通过转轴与辅助支板活动相连，所述伸缩支撑板远离受力板的一端设置有弧形定位板，所述辅助支撑机构还包括固设在辅助支板上的第二电机，所述第二电机的输出端与丝杆相连。

优选的，所述定位机构包括若干转动连接在底座上的螺纹管，相邻两个所述螺纹管上设置有相配合的第一同步轮，两个所述第一同步轮之间设置有第一同步带，所述插杆与螺纹管螺纹连接，所述底座上开设有与插杆相配合的活动孔，所述活动孔内设置有第一导向条，所述插杆上开设有与第一导向条相配合的第一导向槽，所述插杆滑动连接在底座上。

优选的，所述定位机构还包括设置在丝杆上的主动锥齿轮，所述转动轴上设置有与主动锥齿轮啮合连接的从动锥齿轮，所述转动轴上设置有蜗杆，其中一个所述螺纹管上设置有与蜗杆啮合连接的蜗轮。

优选的，所述纠偏机构包括若干呈圆周均匀活动连接在底座上的收卷筒，所述收卷筒上均设置有第二同步轮，多个所述第二同步轮之间设置有第二皮带，所述底座通过支架转动连接有第三同步轮，所述第三同步轮与钻杆滑动相连，所述第三同步轮与其中一个第二同步轮之间设置有第三同步带，所述底座还通过连杆弹性设置有两个张紧杆，两个所述张紧杆分别与第二同步带和第三同步带活动相抵，所述收卷筒上缠绕连接有纠偏绳，所述纠偏绳远离收卷筒的一端连接有固定环，所述固定环转动连接在钻杆的下侧。

优选的，所述第三同步轮上设置有第二导向条，所述钻杆上开设有与第二导向条相配合的第二导向槽。

优选的，所述底座上开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块与滑槽内壁之间设置有第一气动伸缩杆，所述纠偏绳设置为中空结构，所述纠偏绳远离固定环的一端与第一气动伸缩杆相互连通，所述固定环内设置有与纠偏绳另一端相互连通的第二气动伸缩杆，所述第二气动伸缩杆上连接有扩撑板。

优选的，所述第一气动伸缩杆和第二气动伸缩杆的结构相同，均包括套管，所述套管内滑动连接有活塞，所述活塞与套管内壁之间设置有弹性元件，所述活塞背离弹性元件的一侧设置有活动杆，两个所述活动杆分别与扩撑板和滑块相连。

本发明还公开了一种岩土勘察用智能化钻探装置的施工方法，包括以下步骤：

S1：装置在坡面上使用时，将底座放置在坡面上，使凹孔正对待钻孔的位置，随后拨动限位板，使限位板不再对辅助支板限制，辅助支板翻转至坡面上，与底座处于同一平面；

S2：控制第二电机运行，使第二电机的输出端带动丝杆转动，丝杆转动时外侧的套筒在滑动槽内移动，套筒通过摆动杆带动伸缩支撑板活动，伸缩支撑板上抬且被拉伸，使伸缩支撑板端部的受力板与容纳槽的内壁相抵，对装置的主体部分进行侧面支撑，且伸缩支撑板一端的受力板抬高时，另一端连接的弧形定位板以转轴处为圆心向下翻转，使弧形定位板插入坡面岩土中，对辅助支板的位置进行定位；

S3：在丝杆转动时外侧的主动锥齿轮与转动轴上的从动锥齿轮啮合，使从动锥齿轮带动转动轴转动，转动轴上的蜗杆与螺纹管上的蜗轮啮合，使定位机构中的其中一个螺纹管转动，其他螺纹管在第一同步轮和第一同步带的作用下同步转动，螺纹管转动时内部与其螺纹连接的插杆相对底座下移，插杆插入坡面的岩土中，对装置主体进行定位；

S4：开始进行钻探工作时，工作人员控制气缸和第一电机运行，使气缸的输出端带动第一电机下移，第一电机带动钻杆旋转，进而使钻头深入坡面的岩土中进行钻探作业；

S5：钻杆旋转过程中通过同步带和同步轮带动收卷筒在底座上侧转动，随着钻头深入岩土层，收卷筒同步对纠偏绳进行放线，使纠偏绳放线的长度等于固定环随钻头深入的钻探距离，纠偏绳呈圆周设立在钻杆的外侧，使多条纠偏绳从不同方位对固定环进行牵拉，对固定环的移动方向进行限制，减小钻杆在钻孔时出现歪斜的情况发生；

S6：且当钻杆摆动幅度过大时，固定环通过纠偏绳对收卷筒拉动，收卷筒底部的滑块受力滑动在滑槽内，第一气动伸缩杆被压缩且可起到缓冲阻尼的作用，降低钻杆的摆动幅度，第一气动伸缩杆被压缩后内部的空气通过纠偏绳进入第二气动伸缩杆，第二气动伸缩杆被拉伸使扩撑板移出固定环，扩撑板向钻杆偏移的一侧移动，进而使扩撑板向钻孔内壁抵紧，填充钻孔内壁与钻杆之间的空隙，降低钻杆摆动的活动空间，进一步降低钻杆的摆动幅度，从而保证钻探效果。

与现有技术相比，本发明提供了一种岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法，具备以下有益效果：

1、该岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法，通过设置辅助支板，可对坡面上的钻探设备主体进行有效支撑，使装置适用于坡面钻探，且稳定性高，避免钻探设备因倾斜放置，导致钻探设备在钻探过程中因重心偏移而影响其抓地能力，影响钻探的稳定性。

2、该岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法，通过控制第二电机运行，使第二电机的输出端带动丝杆转动，丝杆转动时外侧的套筒在滑动槽内移动，套筒通过摆动杆带动伸缩支撑板活动，伸缩支撑板上抬且被拉伸，使伸缩支撑板端部的受力板与容纳槽的内壁相抵，对装置的主体部分进行侧面支撑，且伸缩支撑板一端的受力板抬高时，另一端连接的弧形定位板以转轴处为圆心向下翻转，使弧形定位板插入坡面岩土中，对辅助支板的位置进行定位，使辅助支板对钻探设备稳定支撑，保证钻探效果。

3、该岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法，通过在丝杆转动时外侧的主动锥齿轮与转动轴上的从动锥齿轮啮合，使从动锥齿轮带动转动轴转动，转动轴上的蜗杆与螺纹管上的蜗轮啮合，使定位机构中的其中一个螺纹管转动，其他螺纹管在第一同步轮和第一同步带的作用下同步转动，螺纹管转动时内部与其螺纹连接的插杆相对底座下移，插杆插入坡面的岩土中，对装置主体进行快速定位，提高对钻探设备的固定效率，降低工作人员的工作量和工作强度。

4、该岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法，通过钻杆旋转过程中利用同步带和同步轮带动收卷筒在底座上侧转动，随着钻头深入岩土层，收卷筒同步对纠偏绳进行放线，使纠偏绳放线的长度等于固定环随钻头深入的钻探距离，纠偏绳呈圆周设立在钻杆的外侧，使多条纠偏绳可对中心处的固定环进行牵拉，对固定环的移动方向进行限制，避免固定环随钻杆的摆动而晃动，提高了钻杆工作的稳定性，保证勘探钻孔质量，从而保持勘察结果的准确性。

5、该岩土勘察用智能化钻探装置及施工方法，当钻杆摆动幅度过大时，固定环通过纠偏绳对收卷筒拉动，收卷筒底部的滑块受力滑动在滑槽内，第一气动伸缩杆被压缩且可起到缓冲阻尼的作用，降低钻杆的摆动幅度，第一气动伸缩杆被压缩后内部的空气通过纠偏绳进入第二气动伸缩杆，第二气动伸缩杆被拉伸使扩撑板移出固定环，扩撑板向钻杆偏移的一侧移动，进而使扩撑板向钻孔内壁抵紧，填充钻孔内壁与钻杆之间的空隙，降低钻杆摆动的活动空间，进一步降低钻杆的摆动幅度，从而保证钻探效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中A部局部放大结构示意图；

图3为本发明的剖面结构示意图一；

图4为本发明的图3中B部局部放大结构示意图；

图5为本发明的剖面结构示意图二；

图6为本发明的辅助支板的剖面结构示意图；

图7为本发明的底座的部分剖面结构示意图一；

图8为本发明的底座的部分剖面结构示意图二；

图9为本发明的钻杆的外部结构示意图一；

图10为本发明的钻杆的外部结构示意图二；

图11为本发明的第一气动伸缩杆的剖面结构示意图。

图中：1、底座；101、凹孔；102、活动孔；103、滑槽；2、立板；201、容纳槽；3、辅助支板；4、插杆；5、顶板；501、限位板；6、气缸；7、第一电机；701、钻杆；702、钻头；8、转动轴；801、从动锥齿轮；802、蜗杆；9、滑动槽；901、丝杆；9011、主动锥齿轮；902、套筒；903、摆动杆；904、伸缩支撑板；9041、受力板；9042、弧形定位板；10、第二电机；11、螺纹管；111、蜗轮；12、第一同步轮；13、第一导向条；131、第一导向槽；14、收卷筒；141、纠偏绳；142、滑块；15、第二同步轮；16、第三同步轮；161、第二导向条；1611、第二导向槽；17、固定环；18、第一气动伸缩杆；19、第二气动伸缩杆；20、扩撑板；21、套管；211、活塞；212、弹性元件；213、活动杆；22、张紧杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参照图1、图3、图4、图5、图6、图7和图8，一种岩土勘察用智能化钻探装置，包括底座1，底座1上设置有若干呈圆周均匀分布的插杆4，底座1上设置有立板2，立板2上开设有容纳槽201，容纳槽201内活动连接有辅助支板3，辅助支板3上设置有辅助支撑机构，底座1上设置有与辅助支撑机构相连且用于驱动插杆4位移的定位机构，立板2上设置有顶板5，顶板5上设置有气缸6，气缸6的输出端连接有第一电机7，第一电机7的输出端连接有钻杆701，钻杆701远离第一电机7的一端设置有钻头702，底座1上开设有与钻头702相配合的凹孔101，底座1上还设置有用于牵拉钻杆701的纠偏机构。

具体的，装置在坡面上使用时，将底座1放置在坡面上，使凹孔101正对待钻孔的位置，随后使辅助支板3自容纳槽翻201转至坡面上，与底座1处于同一平面，通过辅助支撑机构动作，对装置主体进行有效支撑，使装置适用于坡面钻探，且稳定性高，辅助支撑机构动作时带动定位机构动作，实现插杆4对底座1的快速固定，降低工作人员工作量和工作强度，提高钻探的工作效率，且钻探作业进行时，配合纠偏机构的使用，进一步提高了钻杆701工作的稳定性，保证勘探钻孔质量，从而保持勘察结果的准确性。

实施例2

参照图1和图3，一种岩土勘察用智能化钻探装置，在实施例1的基础上，更进一步的是，容纳槽201的底部转动连接有转动轴8，转动轴8与辅助支板3相连，顶板5通过销轴转动连接有限位板501，限位板501与辅助支板3活动相抵。

具体的，通过在容纳槽201的外侧设置可转动的限位板501对辅助支板3进行限制，避免在不使用辅助支板3时，辅助支板3相对立板2张开，为钻探装置的运输或存放以及平坦地形的使用带来不便。

实施例3

参照图3、图5和图6，一种岩土勘察用智能化钻探装置，在实施例1的基础上，更进一步的是，辅助支撑机构包括开设在辅助支板3上的滑动槽9，滑动槽9内转动连接有丝杆901，丝杆901外侧螺纹设置有套筒902，套筒902上转动连接有摆动杆903，摆动杆903远离套筒902的一端活动连接有伸缩支撑板904，伸缩支撑板904的一端连接有与容纳槽201内壁活动相抵的受力板9041，伸缩支撑板904远离受力板9041的一端通过转轴与辅助支板3活动相连，伸缩支撑板904远离受力板9041的一端设置有弧形定位板9042，辅助支撑机构还包括固设在辅助支板3上的第二电机10，第二电机10的输出端与丝杆901相连。

具体的，装置在坡面上使用时，辅助支板3翻转至坡面上，与底座1处于同一平面，控制第二电机10运行，使第二电机10的输出端带动丝杆901转动，丝杆901转动时外侧的套筒902在滑动槽9内移动，套筒902通过摆动杆903带动伸缩支撑板904活动，伸缩支撑板904上抬且被拉伸，使伸缩支撑板904端部的受力板9041与容纳槽201的内壁相抵，对装置的主体部分进行侧面有效支撑，且伸缩支撑板904一端的受力板9041抬高时，另一端连接的弧形定位板9042以转轴处为圆心向下翻转，使弧形定位板9042插入坡面岩土中，对辅助支板3的位置进行定位，避免钻探设备因倾斜放置，导致钻探设备在钻探过程中因重心偏移而产生下坠的力降低其抓地能力，从而减小钻杆701在钻孔时出现歪斜的情况发生，保证钻探的稳定性。

实施例4

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，一种岩土勘察用智能化钻探装置，在实施例3的基础上，更进一步的是，定位机构包括若干转动连接在底座1上的螺纹管11，相邻两个螺纹管11上设置有相配合的第一同步轮12，两个第一同步轮12之间设置有第一同步带，插杆4与螺纹管11螺纹连接，底座1上开设有与插杆4相配合的活动孔102，活动孔102内设置有第一导向条13，插杆4上开设有与第一导向条13相配合的第一导向槽131，插杆4滑动连接在底座1上。

进一步的，定位机构还包括设置在丝杆901上的主动锥齿轮9011，转动轴8上设置有与主动锥齿轮9011啮合连接的从动锥齿轮801，转动轴8上设置有蜗杆802，其中一个螺纹管11上设置有与蜗杆802啮合连接的蜗轮111。

具体的，在丝杆901转动时外侧的主动锥齿轮9011与转动轴8上的从动锥齿轮801啮合，使从动锥齿轮801带动转动轴8转动，转动轴8上的蜗杆802与螺纹管11上的蜗轮111啮合，使定位机构中的其中一个螺纹管11转动，其他螺纹管11在第一同步轮12和第一同步带的作用下同步转动，螺纹管11转动时内部与其螺纹连接的插杆4相对底座1下移，插杆4插入坡面的岩土中，对装置主体进行快速定位，提高对钻探设备的固定效率，降低工作人员的工作量和工作强度。

实施例5

参照图1、图2、图3、图5、图8和图9，一种岩土勘察用智能化钻探装置，在实施例1的基础上，更进一步的是，纠偏机构包括若干呈圆周均匀活动连接在底座1上的收卷筒14，收卷筒14上均设置有第二同步轮15，多个第二同步轮15之间设置有第二皮带，底座1通过支架转动连接有第三同步轮16，第三同步轮16与钻杆701滑动相连，第三同步轮16与其中一个第二同步轮15之间设置有第三同步带，底座1还通过连杆弹性设置有两个张紧杆22，两个张紧杆22分别与第二同步带和第三同步带活动相抵，收卷筒14上缠绕连接有纠偏绳141，纠偏绳141远离收卷筒14的一端连接有固定环17，固定环17转动连接在钻杆701的下侧。

进一步的，第三同步轮16上设置有第二导向条161，钻杆701上开设有与第二导向条161相配合的第二导向槽1611。

具体的，进行钻探工作时，工作人员控制气缸6和第一电机7运行，使气缸6的输出端带动第一电机7下移，第一电机7带动钻杆701旋转，进而使钻头702深入坡面的岩土中进行钻探作业，钻杆701旋转过程中通过导向条带动第三同步轮16转动，其中一个收卷筒14在同步带和同步轮的作用下随钻杆701转动，其他收卷筒14在第二同步带和第二同步轮15的作用下共同转动，张紧杆22的设置可在第二同步带或第三同步带松弛时保证其张紧，随着钻头702深入岩土层，收卷筒14同步对纠偏绳141进行放线，使纠偏绳141放线的长度等于固定环17随钻头702深入的钻探距离，纠偏绳141呈圆周设立在钻杆701的外侧，使多条纠偏绳141从不同方位对固定环17进行牵拉，对固定环17的移动方向进行限制，减小钻杆701在钻孔时出现歪斜的情况发生，从而便于提升勘探孔钻孔质量，进而保持勘察结果的准确性。

实施例6

参照图1、图5、图8、图10和图11，一种岩土勘察用智能化钻探装置，在实施例5的基础上，更进一步的是，底座1上开设有滑槽103，滑槽103内滑动连接有滑块142，滑块142与滑槽103内壁之间设置有第一气动伸缩杆18，纠偏绳141设置为中空结构，纠偏绳141远离固定环17的一端与第一气动伸缩杆18相互连通，固定环17内设置有与纠偏绳141另一端相互连通的第二气动伸缩杆19，第二气动伸缩杆19上连接有扩撑板20。

进一步的，第一气动伸缩杆18和第二气动伸缩杆19的结构相同，均包括套管21，套管21内滑动连接有活塞211，活塞211与套管21内壁之间设置有弹性元件212，活塞211背离弹性元件212的一侧设置有活动杆213，两个活动杆213分别与扩撑板20和滑块142相连。

具体的，当钻杆701在钻孔时摆动幅度过大，固定环17通过纠偏绳141对收卷筒14拉动，收卷筒14底部的滑块142受力滑动在滑槽103内，第一气动伸缩杆18被压缩且可起到缓冲阻尼的作用，降低钻杆701的摆动幅度，第一气动伸缩杆18被压缩后内部的空气通过纠偏绳141进入第二气动伸缩杆19，第二气动伸缩杆19被拉伸使扩撑板20移出固定环17，扩撑板20向钻杆701偏移的一侧移动，进而使扩撑板20向钻孔内壁抵紧，填充钻孔内壁与钻杆701之间的空隙，降低钻杆701摆动的活动空间，进一步降低钻杆701的摆动幅度，从而便于提升勘探孔钻孔质量，进而保持勘察结果的准确性。

本发明还公开了一种岩土勘察用智能化钻探装置的施工方法，包括以下步骤：

S1：装置在坡面上使用时，将底座1放置在坡面上，使凹孔101正对待钻孔的位置，随后拨动限位板501，使限位板501不再对辅助支板3限制，辅助支板3翻转至坡面上，与底座1处于同一平面；

S2：控制第二电机10运行，使第二电机10的输出端带动丝杆901转动，丝杆901转动时外侧的套筒902在滑动槽9内移动，套筒902通过摆动杆903带动伸缩支撑板904活动，伸缩支撑板904上抬且被拉伸，使伸缩支撑板904端部的受力板9041与容纳槽201的内壁相抵，对装置的主体部分进行侧面支撑，且伸缩支撑板904一端的受力板9041抬高时，另一端连接的弧形定位板9042以转轴处为圆心向下翻转，使弧形定位板9042插入坡面岩土中，对辅助支板3的位置进行定位；

S3：在丝杆901转动时外侧的主动锥齿轮9011与转动轴8上的从动锥齿轮801啮合，使从动锥齿轮801带动转动轴8转动，转动轴8上的蜗杆802与螺纹管11上的蜗轮111啮合，使定位机构中的其中一个螺纹管11转动，其他螺纹管11在第一同步轮12和第一同步带的作用下同步转动，螺纹管11转动时内部与其螺纹连接的插杆4相对底座1下移，插杆4插入坡面的岩土中，对装置主体进行定位；

S4：开始进行钻探工作时，工作人员控制气缸6和第一电机7运行，使气缸6的输出端带动第一电机7下移，第一电机7带动钻杆701旋转，进而使钻头702深入坡面的岩土中进行钻探作业；

S5：钻杆701旋转过程中通过同步带和同步轮带动收卷筒14在底座1上侧转动，随着钻头702深入岩土层，收卷筒14同步对纠偏绳141进行放线，使纠偏绳141放线的长度等于固定环17随钻头702深入的钻探距离，纠偏绳141呈圆周设立在钻杆701的外侧，使多条纠偏绳141从不同方位对固定环17进行牵拉，对固定环17的移动方向进行限制，减小钻杆701在钻孔时出现歪斜的情况发生；

S6：且当钻杆701摆动幅度过大时，固定环17通过纠偏绳141对收卷筒14拉动，收卷筒14底部的滑块142受力滑动在滑槽103内，第一气动伸缩杆18被压缩且可起到缓冲阻尼的作用，降低钻杆701的摆动幅度，第一气动伸缩杆18被压缩后内部的空气通过纠偏绳141进入第二气动伸缩杆19，第二气动伸缩杆19被拉伸使扩撑板20移出固定环17，扩撑板20向钻杆701偏移的一侧移动，进而使扩撑板20向钻孔内壁抵紧，填充钻孔内壁与钻杆701之间的空隙，降低钻杆701摆动的活动空间，进一步降低钻杆701的摆动幅度，从而保证钻探效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种岩土勘察用智能化钻探装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上设置有若干呈圆周均匀分布的插杆（4），所述底座（1）上设置有立板（2），所述立板（2）上开设有容纳槽（201），所述容纳槽（201）内活动连接有辅助支板（3），所述辅助支板（3）上设置有辅助支撑机构，所述底座（1）上设置有与辅助支撑机构相连且用于驱动插杆（4）位移的定位机构，所述立板（2）上设置有顶板（5），所述顶板（5）上设置有气缸（6），所述气缸（6）的输出端连接有第一电机（7），所述第一电机（7）的输出端连接有钻杆（701），所述钻杆（701）远离第一电机（7）的一端设置有钻头（702），所述底座（1）上开设有与钻头（702）相配合的凹孔（101），所述底座（1）上还设置有用于牵拉钻杆（701）的纠偏机构；

所述容纳槽（201）的底部转动连接有转动轴（8），所述转动轴（8）与辅助支板（3）相连，所述顶板（5）通过销轴转动连接有限位板（501），所述限位板（501）与辅助支板（3）活动相抵；

所述辅助支撑机构包括开设在辅助支板（3）上的滑动槽（9），所述滑动槽（9）内转动连接有丝杆（901），所述丝杆（901）外侧螺纹设置有套筒（902），所述套筒（902）上转动连接有摆动杆（903），所述摆动杆（903）远离套筒（902）的一端活动连接有伸缩支撑板（904），所述伸缩支撑板（904）的一端连接有与容纳槽（201）内壁活动相抵的受力板（9041），所述伸缩支撑板（904）远离受力板（9041）的一端通过转轴与辅助支板（3）活动相连，所述伸缩支撑板（904）远离受力板（9041）的一端设置有弧形定位板（9042），所述辅助支撑机构还包括固设在辅助支板（3）上的第二电机（10），所述第二电机（10）的输出端与丝杆（901）相连；

所述定位机构包括若干转动连接在底座（1）上的螺纹管（11），相邻两个所述螺纹管（11）上设置有相配合的第一同步轮（12），两个所述第一同步轮（12）之间设置有第一同步带，所述插杆（4）与螺纹管（11）螺纹连接，所述底座（1）上开设有与插杆（4）相配合的活动孔（102），所述活动孔（102）内设置有第一导向条（13），所述插杆（4）上开设有与第一导向条（13）相配合的第一导向槽（131），所述插杆（4）滑动连接在底座（1）上；

所述定位机构还包括设置在丝杆（901）上的主动锥齿轮（9011），所述转动轴（8）上设置有与主动锥齿轮（9011）啮合连接的从动锥齿轮（801），所述转动轴（8）上设置有蜗杆（802），其中一个所述螺纹管（11）上设置有与蜗杆（802）啮合连接的蜗轮（111）。

2.根据权利要求1所述的一种岩土勘察用智能化钻探装置，其特征在于，所述纠偏机构包括若干呈圆周均匀活动连接在底座（1）上的收卷筒（14），所述收卷筒（14）上均设置有第二同步轮（15），多个所述第二同步轮（15）之间设置有第二皮带，所述底座（1）通过支架转动连接有第三同步轮（16），所述第三同步轮（16）与钻杆（701）滑动相连，所述第三同步轮（16）与其中一个第二同步轮（15）之间设置有第三同步带，所述底座（1）还通过连杆弹性设置有两个张紧杆（22），两个所述张紧杆（22）分别与第二同步带和第三同步带活动相抵，所述收卷筒（14）上缠绕连接有纠偏绳（141），所述纠偏绳（141）远离收卷筒（14）的一端连接有固定环（17），所述固定环（17）转动连接在钻杆（701）的下侧。

3.根据权利要求2所述的一种岩土勘察用智能化钻探装置，其特征在于，所述第三同步轮（16）上设置有第二导向条（161），所述钻杆（701）上开设有与第二导向条（161）相配合的第二导向槽（1611）。

4.根据权利要求3所述的一种岩土勘察用智能化钻探装置，其特征在于，所述底座（1）上开设有滑槽（103），所述滑槽（103）内滑动连接有滑块（142），所述滑块（142）与滑槽（103）内壁之间设置有第一气动伸缩杆（18），所述纠偏绳（141）设置为中空结构，所述纠偏绳（141）远离固定环（17）的一端与第一气动伸缩杆（18）相互连通，所述固定环（17）内设置有与纠偏绳（141）另一端相互连通的第二气动伸缩杆（19），所述第二气动伸缩杆（19）上连接有扩撑板（20）。

5.根据权利要求4所述的一种岩土勘察用智能化钻探装置，其特征在于，所述第一气动伸缩杆（18）和第二气动伸缩杆（19）的结构相同，均包括套管（21），所述套管（21）内滑动连接有活塞（211），所述活塞（211）与套管（21）内壁之间设置有弹性元件（212），所述活塞（211）背离弹性元件（212）的一侧设置有活动杆（213），两个所述活动杆（213）分别与扩撑板（20）和滑块（142）相连。

6.一种采用权利要求5所述的岩土勘察用智能化钻探装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：装置在坡面上使用时，将底座（1）放置在坡面上，使凹孔（101）正对待钻孔的位置，随后拨动限位板（501），使限位板（501）不再对辅助支板（3）限制，辅助支板（3）翻转至坡面上，与底座（1）处于同一平面；

S2：控制第二电机（10）运行，使第二电机（10）的输出端带动丝杆（901）转动，丝杆（901）转动时外侧的套筒（902）在滑动槽（9）内移动，套筒（902）通过摆动杆（903）带动伸缩支撑板（904）活动，伸缩支撑板（904）上抬且被拉伸，使伸缩支撑板（904）端部的受力板（9041）与容纳槽（201）的内壁相抵，对装置的主体部分进行侧面支撑，且伸缩支撑板（904）一端的受力板（9041）抬高时，另一端连接的弧形定位板（9042）以转轴处为圆心向下翻转，使弧形定位板（9042）插入坡面岩土中，对辅助支板（3）的位置进行定位；

S3：在丝杆（901）转动时外侧的主动锥齿轮（9011）与转动轴（8）上的从动锥齿轮（801）啮合，使从动锥齿轮（801）带动转动轴（8）转动，转动轴（8）上的蜗杆（802）与螺纹管（11）上的蜗轮（111）啮合，使定位机构中的其中一个螺纹管（11）转动，其他螺纹管（11）在第一同步轮（12）和第一同步带的作用下同步转动，螺纹管（11）转动时内部与其螺纹连接的插杆（4）相对底座（1）下移，插杆（4）插入坡面的岩土中，对装置主体进行定位；

S4：开始进行钻探工作时，工作人员控制气缸（6）和第一电机（7）运行，使气缸（6）的输出端带动第一电机（7）下移，第一电机（7）带动钻杆（701）旋转，进而使钻头（702）深入坡面的岩土中进行钻探作业；

S5：钻杆（701）旋转过程中通过同步带和同步轮带动收卷筒（14）在底座（1）上侧转动，随着钻头（702）深入岩土层，收卷筒（14）同步对纠偏绳（141）进行放线，使纠偏绳（141）放线的长度等于固定环（17）随钻头（702）深入的钻探距离，纠偏绳（141）呈圆周设立在钻杆（701）的外侧，使多条纠偏绳（141）从不同方位对固定环（17）进行牵拉，对固定环（17）的移动方向进行限制，减小钻杆（701）在钻孔时出现歪斜的情况发生；

S6：且当钻杆（701）摆动幅度过大时，固定环（17）通过纠偏绳（141）对收卷筒（14）拉动，收卷筒（14）底部的滑块（142）受力滑动在滑槽（103）内，第一气动伸缩杆（18）被压缩且可起到缓冲阻尼的作用，降低钻杆（701）的摆动幅度，第一气动伸缩杆（18）被压缩后内部的空气通过纠偏绳（141）进入第二气动伸缩杆（19），第二气动伸缩杆（19）被拉伸使扩撑板（20）移出固定环（17），扩撑板（20）向钻杆（701）偏移的一侧移动，进而使扩撑板（20）向钻孔内壁抵紧，填充钻孔内壁与钻杆（701）之间的空隙，降低钻杆（701）摆动的活动空间，进一步降低钻杆（701）的摆动幅度，从而保证钻探效果。