CN116816259A - 一种用于房建勘探的土层钻进设备 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种用于房建勘探的土层钻进设备，涉及房建勘探技术领域；具体包括可移动的支架，所述支架的侧面铰接有活动块，且活动块的侧面安装有机架，所述机架的另一侧面安装有支撑板，且支撑板的中部螺接有螺纹插杆，螺纹插杆的外侧螺接有支撑盘，所述机架的内部转动安装有两个推进螺纹杆。本发明在钻进过程中打碎的土壤，从钻进筒体外壁向上排出，在钻进过程中通过气泵、阀门和软管向钻进筒体底端通入压缩空气，利用空气将取芯过程中打碎的土壤吹出，避免造成土芯受到污染，且避免碎土在钻进筒体周围停留，提高钻进的效率，且保证土芯样品的洁净程度，进而提高勘探的准确性。

Description

一种用于房建勘探的土层钻进设备

技术领域

本发明涉及房建勘探技术领域，尤其涉及一种用于房建勘探的土层钻进设备。

背景技术

在房建工程中,地质勘察属于不可或缺的基础性工作,将会对后续施工产生直接而重要的影响，地质对上层建筑至关重要，因为它是地基的承重层。如果没有探索地基并且不了解地下土壤，则不能很好地掌握整个地基的承载力，设计师通常在制作房屋设计结构之前仔细研究地质调查报告，因为设计基础的尺寸和加固是直接根据承重层的承载力计算的。

房建勘探过程中，需要对地面下方的土层结构进行调查，而现有的用于地质勘测的岩土层钻进设备一般为旋挖式，在土层钻进过程中将经过的土壤搅碎后向上推送，不同深度的土壤容易掺混在一起，取得的土样调查结果不准确。

有鉴于此，本发明提供一种用于房建勘探的土层钻进设备，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于房建勘探的土层钻进设备。

本发明提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备，包括可移动的支架，所述支架的侧面铰接有活动块，且活动块的侧面安装有机架，所述机架的另一侧面安装有支撑板，且支撑板的中部螺接有平衡用于与地面固定和支撑的螺纹插杆，螺纹插杆的外侧螺接有支撑盘，所述机架的内部转动安装有两个推进螺纹杆，且机架的顶部安装有推进驱动机构，所述推进驱动机构包括推进电机和两个安装于推进螺纹杆顶部的传动齿轮，且推进电机的输出轴与传动齿轮啮合传动连接；

两个所述推进螺纹杆之间螺接有可向下推进的钻进驱动机构，且钻进驱动机构中部转动安装有钻进筒体，所述钻进筒体的外侧安装有用于隔离泥土的阻挡环，所述钻进筒体的顶部安装有取芯机构，且取芯机构的底端延伸至钻进筒体的内部底端位置，所述钻进驱动机构的底部安装有进气环，且钻进筒体的中部与进气环转动连接，所述支架的顶部安装有气泵，且气泵的出气端口与进气环之间通过阀门和软管连接，所述机架的底部转动安装有清理机构，且推进螺纹杆的外侧安装有与清理机构啮合传动的副齿轮环。

本发明中优选地，所述钻进驱动机构包括壳体，且壳体的两端设置有与推进螺纹杆螺接配合的连接块，所述壳体的内部安装有与钻进筒体传动连接的钻进电机。

本发明中优选地，所述钻进驱动机构包括壳体，且壳体的两端设置有连接块，所述连接块的中部设置有竖直方向滑动连接的螺纹套筒，螺纹套筒与推进螺纹杆螺接配合，所述螺纹套筒的上下两端与连接块之间安装有弹簧，所述壳体的顶部安装有振动马达，且壳体的内部安装有与钻进筒体传动连接的钻进电机。

本发明中优选地，所述取芯机构包括与钻进筒体顶端可拆卸式固定连接的透气封盖，且透气封盖的底端固定连接的延伸杆，延伸杆的底端安装有螺旋状分布的土芯固定件。

本发明中优选地，所述取芯机构包括与钻进筒体顶端可拆卸式固定连接的安装环，且安装环的中部转动安装有活动旋盖，所述安装环与活动旋盖之间设置有棘轮，所述活动旋盖的底部安装有土芯插杆，且土芯插杆的底端设置有旋切刀。

本发明中优选地，所述钻进筒体包括筒体，且筒体的内部设置有储芯腔，筒体的上端设置有驱动齿轮盘，所述筒体的底端设置有两层结构的旋挖部，且旋挖部的内部与筒体的外侧均设置有多个环形阵列分布的螺旋推送叶片，螺旋推送叶片的底端设置有破土铲。

本发明中优选地，所述钻进筒体还包括设置于筒体表壁中部的多个通气孔，且通气孔的顶部设置有位于进气环内部的进气孔，所述通气孔的底部出口位于旋挖部的中层表壁上。

本发明中优选地，所述清理机构包括与机架底端转动连接的环箍，且环箍的外侧设置有环状齿槽，所述环箍的底部转动安装有多个栓杆，且栓杆的左右摆动旋转角度为0-30°，所述栓杆的底端安装有刮板。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于房建勘探的土层钻进设备，具备以下有益效果：

本发明中，设置有中空的钻进筒体，在土层勘探时，将设备移动至钻进处，机架竖起，另一侧通过旋转螺纹插杆和支撑盘，保持钻进筒体处于竖直状态，随后推进驱动机构和两个推进螺纹杆配合，带动钻进驱动机构及其上方的钻进筒体竖直下降，同时，钻进驱动机构带动钻进筒体旋转，钻进筒体深入土层下方时，在钻进筒体中空腔内形成柱状土芯，随着钻进筒体的深入，取芯机构的底端插入柱状土芯中，钻进结束后，工作人员将取芯机构与钻进筒体顶部分离，即可将柱状土芯快速取出，得到与钻进深度一致的土芯样本，而钻进过程中打碎的土壤，从钻进筒体外壁向上排出，在钻进过程中通过气泵、阀门和软管向钻进筒体底端通入压缩空气，利用空气将取芯过程中打碎的土壤吹出，避免造成土芯受到污染，且避免碎土在钻进筒体周围停留，提高钻进的效率，且保证土芯样品的洁净程度，进而提高勘探的准确性。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的结构示意图；

图2为本发明实施例1提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的钻进驱动机构结构示意图；

图3为本发明实施例2提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的钻进驱动机构结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的清理机构结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的钻进筒体结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的钻进筒体剖视结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的A部分放大结构示意图；

图8为本发明提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的取芯机构结构示意图；

图9为本发明实施例3提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的取芯机构分布结构示意图；

图10为本发明实施例3提出的一种用于房建勘探的土层钻进设备的取芯机构结构示意图。

图中：1支架、2软管、3推进驱动机构、4取芯机构、411透气封盖、412延伸杆、413土芯固定件、421安装环、422活动旋盖、423土芯插杆、424旋切刀、5机架、6钻进驱动机构、61壳体、62钻进电机、63连接块、64螺纹套筒、65弹簧、66振动马达、7进气环、8阻挡环、9推进螺纹杆、10支撑板、11支撑盘、12螺纹插杆、13副齿轮环、14清理机构、141环箍、142栓杆、143刮板、15钻进筒体、151筒体、152螺旋推送叶片、153旋挖部、154破土铲、155进气孔、156驱动齿轮盘、157储芯腔、158通气孔、16活动块、17气泵。

具体实施方式

下面详细描述本专利的实施例，所述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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1

参照图1-2和4-8，一种用于房建勘探的土层钻进设备，包括可移动的支架1，支架1的侧面铰接有活动块16，且活动块16的侧面安装有机架5，机架5的另一侧面安装有支撑板10，且支撑板10的中部螺接有平衡用于与地面固定和支撑的螺纹插杆12，螺纹插杆12的外侧螺接有支撑盘11，机架5的内部转动安装有两个推进螺纹杆9，且机架5的顶部安装有推进驱动机构3，推进驱动机构3包括推进电机和两个安装于推进螺纹杆9顶部的传动齿轮，且推进电机的输出轴与传动齿轮啮合传动连接；

两个推进螺纹杆9之间螺接有可向下推进的钻进驱动机构6，且钻进驱动机构6中部转动安装有钻进筒体15，钻进筒体15的外侧安装有用于隔离泥土的阻挡环8，钻进筒体15的顶部安装有取芯机构4，且取芯机构4的底端延伸至钻进筒体15的内部底端位置，钻进驱动机构6的底部安装有进气环7，且钻进筒体15的中部与进气环7转动连接，支架1的顶部安装有气泵17，且气泵17的出气端口与进气环7之间通过阀门和软管2连接，机架5的底部转动安装有清理机构14，且推进螺纹杆9的外侧安装有与清理机构14啮合传动的副齿轮环13。

本发明中，设置有中空的钻进筒体15，在土层勘探时，将设备移动至钻进处，机架5竖起，另一侧通过旋转螺纹插杆12和支撑盘11，保持钻进筒体15处于竖直状态，随后推进驱动机构3和两个推进螺纹杆9配合，带动钻进驱动机构6及其上方的钻进筒体15竖直下降，同时，钻进驱动机构6带动钻进筒体15旋转，钻进筒体15深入土层下方时，在钻进筒体15中空腔内形成柱状土芯，随着钻进筒体15的深入，取芯机构4的底端插入柱状土芯中，钻进结束后，工作人员将取芯机构4与钻进筒体15顶部分离，即可将柱状土芯快速取出，得到与钻进深度一致的土芯样本，而钻进过程中打碎的土壤，从钻进筒体15外壁向上排出，在钻进过程中通过气泵17、阀门和软管2向钻进筒体15底端通入压缩空气，利用空气将取芯过程中打碎的土壤吹出，避免造成土芯受到污染，且避免碎土在钻进筒体15周围停留，提高钻进的效率，且保证土芯样品的洁净程度，进而提高勘探的准确性。

作为本发明中再进一步的方案，钻进驱动机构6包括壳体61，且壳体61的两端设置有与推进螺纹杆9螺接配合的连接块63，壳体61的内部安装有与钻进筒体15传动连接的钻进电机62，本发明中，两个推进螺纹杆9转动过程中，通过两个推进螺纹杆9分别与两个连接块63之间的螺接配合，带动壳体61及其转动连接的钻进筒体15向下运动，且钻进电机62同时带动钻进筒体15旋转运动，完成钻进筒体15对土层的钻进工作。

作为本发明中再进一步的方案，取芯机构4包括与钻进筒体15顶端可拆卸式固定连接的透气封盖411，且透气封盖411的底端固定连接的延伸杆412，延伸杆412的底端安装有螺旋状分布的土芯固定件413，本发明中，土芯固定件413的底端延伸至钻进筒体15的内部，钻进筒体15在土层中钻进时，土芯固定件413跟随旋转运动，而位于钻进筒体15中心的柱状土芯固定，进而土芯固定件413旋转式插入柱状土芯中，为柱状土芯提供有效支撑，避免柱状土芯出现坍塌现象，避免柱状土芯上下结构受到破坏和掺混污染，且将柱状土芯固定后，可以直接抽出钻进筒体15，提高柱状土芯取样效率。

作为本发明中再进一步的方案，钻进筒体15包括筒体151，且筒体151的内部设置有储芯腔157，筒体151的上端设置有驱动齿轮盘156，筒体151的底端设置有两层结构的旋挖部153，且旋挖部153的内部与筒体151的外侧均设置有多个环形阵列分布的螺旋推送叶片152，螺旋推送叶片152的底端设置有破土铲154，本发明中，设置有两层结构的旋挖部153，且螺旋推送叶片152贯穿旋挖部153，并在螺旋推送叶片152底端设置破土铲154，钻进筒体15钻进运动时，破土铲154剥离经过的土层土壤，在中部留下柱状结构的土芯，柱状土芯被保护在储芯腔157的内部，避免出现坍塌和上下层掺混现象发生，其次，破土铲154剥离的碎土，随着螺旋推送叶片152的运动推送至土层上方，保护样品土芯的完整性，提高勘探准确性。

作为本发明中再进一步的方案，钻进筒体15还包括设置于筒体151表壁中部的多个通气孔158，且通气孔158的顶部设置有位于进气环7内部的进气孔155，通气孔158的底部出口位于旋挖部153的中层表壁上，本发明中，在两层结构的旋挖部153的中部设置多个通气孔158，并向多个通气孔158内部通入压缩空气，钻进筒体15对土层进行钻进时，碎土从旋挖部153中层向上运动，而钻进筒体15底端深入土壤中形成密闭环境，经过通气孔158的底部出口时，大量空气从钻进筒体15外壁沿着螺旋推送叶片152间隙中涌出，并将打碎的土壤颗粒带出，加快土壤碎片排出的效率，并利用上涌空气在土壤与钻进筒体15外壁之间形成空隙，减少钻进筒体15的钻进阻力，进一步提高土层钻进效率。

作为本发明中再进一步的方案，清理机构14包括与机架5底端转动连接的环箍141，且环箍141的外侧设置有环状齿槽，环箍141的底部转动安装有多个栓杆142，且栓杆142的左右摆动旋转角度为0-30°，栓杆142的底端安装有刮板143，本发明中，当机架5竖起时，清理机构14位于钻进筒体15钻进区上方，在钻进筒体15下降时，通过推进螺纹杆9、副齿轮环13的传动作用，带动清理机构14进行旋转，旋转过程中栓杆142底端安装的刮板143产生倾斜，将钻进筒体15钻进产生的碎土向外侧推送，避免对钻进筒体15的钻进动作造成阻碍，进一步提高钻进筒体15的钻进效率。

实施例2

参照图3，一种用于房建勘探的土层钻进设备，钻进驱动机构6包括壳体61，且壳体61的两端设置有连接块63，连接块63的中部设置有竖直方向滑动连接的螺纹套筒64，螺纹套筒64与推进螺纹杆9螺接配合，螺纹套筒64的上下两端与连接块63之间安装有弹簧65，壳体61的顶部安装有振动马达66，且壳体61的内部安装有与钻进筒体15传动连接的钻进电机62，本发明中，两个推进螺纹杆9转动过程中，通过两个推进螺纹杆9分别与两个螺纹套筒64之间的螺接配合，带动壳体61及其转动连接的钻进筒体15向下运动，且钻进电机62同时带动钻进筒体15旋转运动，完成钻进筒体15对土层的钻进工作，在钻进过程中螺纹套筒64两端安装的弹簧65受力，带动钻进驱动机构6整体向下压迫，在钻进过程中，振动马达66启动，对钻进筒体15底端形成振动冲击，加快钻进筒体15底端破坏土层土壤的效率，且通过钻进筒体15整体的震颤，加快土块排出的效率，提高钻进效率。

实施例3

参照图9-10，一种用于房建勘探的土层钻进设备，取芯机构4包括与钻进筒体15顶端可拆卸式固定连接的安装环421，且安装环421的中部转动安装有活动旋盖422，安装环421与活动旋盖422之间设置有棘轮，活动旋盖422的底部安装有土芯插杆423，且土芯插杆423的底端设置有旋切刀424，本发明中，土芯插杆423的底端延伸至钻进筒体15的内部，钻进筒体15在土层中钻进时，土芯插杆423在安装环421与活动旋盖422、棘轮的配合下跟随钻进筒体15旋转运动，进而土芯插杆423和旋切刀424旋转式插入柱状土芯中，为柱状土芯提供有效支撑，避免柱状土芯出现坍塌现象，避免柱状土芯上下结构受到破坏和掺混污染，当到达钻进深度需要取出土芯时，工作人员旋转活动旋盖422使其进行旋转，而钻进筒体15保持插入土层状态且保持不动，旋切刀424即可对插入钻进筒体15的一段土芯根部进行旋切，之后抽出取芯机构4即可将截取的一段土芯取出，通过这种方式分批次的取出多段不同深度的土芯样品，有效避免不同深度土芯之间的相互掺混污染，且分段式取芯动作避免土芯样品在钻进筒体15停留，减少钻进筒体15旋进过程中的阻力，提高钻进效率。

在使用时，设备移动至钻进处，机架5竖起，另一侧通过旋转螺纹插杆12和支撑盘11，保持钻进筒体15处于竖直状态，随后推进驱动机构3和两个推进螺纹杆9配合，带动钻进驱动机构6及其上方的钻进筒体15竖直下降，同时，钻进驱动机构6带动钻进筒体15旋转，钻进筒体15深入土层下方时，在钻进筒体15中空腔内形成柱状土芯，随着钻进筒体15的深入，取芯机构4的底端插入柱状土芯中，钻进结束后，工作人员将取芯机构4与钻进筒体15顶部分离，即可将柱状土芯快速取出，得到与钻进深度一致的土芯样本，而钻进过程中打碎的土壤，从钻进筒体15外壁向上排出，在钻进过程中通过气泵17、阀门和软管2向钻进筒体15底端通入压缩空气，利用空气将取芯过程中打碎的土壤吹出，避免造成土芯受到污染，且避免碎土在钻进筒体15周围停留。

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 (8)

1.一种用于房建勘探的土层钻进设备，包括可移动的支架（1），所述支架（1）的侧面铰接有活动块（16），且活动块（16）的侧面安装有机架（5），所述机架（5）的另一侧面安装有支撑板（10），且支撑板（10）的中部螺接有平衡用于与地面固定和支撑的螺纹插杆（12），螺纹插杆（12）的外侧螺接有支撑盘（11），其特征在于，所述机架（5）的内部转动安装有两个推进螺纹杆（9），且机架（5）的顶部安装有推进驱动机构（3），所述推进驱动机构（3）包括推进电机和两个安装于推进螺纹杆（9）顶部的传动齿轮，且推进电机的输出轴与传动齿轮啮合传动连接；

两个所述推进螺纹杆（9）之间螺接有可向下推进的钻进驱动机构（6），且钻进驱动机构（6）中部转动安装有钻进筒体（15），所述钻进筒体（15）的外侧安装有用于隔离泥土的阻挡环（8），所述钻进筒体（15）的顶部安装有取芯机构（4），且取芯机构（4）的底端延伸至钻进筒体（15）的内部底端位置，所述钻进驱动机构（6）的底部安装有进气环（7），且钻进筒体（15）的中部与进气环（7）转动连接，所述支架（1）的顶部安装有气泵（17），且气泵（17）的出气端口与进气环（7）之间通过阀门和软管（2）连接，所述机架（5）的底部转动安装有清理机构（14），且推进螺纹杆（9）的外侧安装有与清理机构（14）啮合传动的副齿轮环（13）。

2.根据权利要求1所述的一种用于房建勘探的土层钻进设备，其特征在于，所述钻进驱动机构（6）包括壳体（61），且壳体（61）的两端设置有与推进螺纹杆（9）螺接配合的连接块（63），所述壳体（61）的内部安装有与钻进筒体（15）传动连接的钻进电机（62）。

3.根据权利要求1所述的一种用于房建勘探的土层钻进设备，其特征在于，所述钻进驱动机构（6）包括壳体（61），且壳体（61）的两端设置有连接块（63），所述连接块（63）的中部设置有竖直方向滑动连接的螺纹套筒（64），螺纹套筒（64）与推进螺纹杆（9）螺接配合，所述螺纹套筒（64）的上下两端与连接块（63）之间安装有弹簧（65），所述壳体（61）的顶部安装有振动马达（66），且壳体（61）的内部安装有与钻进筒体（15）传动连接的钻进电机（62）。

4.根据权利要求1所述的一种用于房建勘探的土层钻进设备，其特征在于，所述取芯机构（4）包括与钻进筒体（15）顶端可拆卸式固定连接的透气封盖（411），且透气封盖（411）的底端固定连接的延伸杆（412），延伸杆（412）的底端安装有螺旋状分布的土芯固定件（413）。

5.根据权利要求1所述的一种用于房建勘探的土层钻进设备，其特征在于，所述取芯机构（4）包括与钻进筒体（15）顶端可拆卸式固定连接的安装环（421），且安装环（421）的中部转动安装有活动旋盖（422），所述安装环（421）与活动旋盖（422）之间设置有棘轮，所述活动旋盖（422）的底部安装有土芯插杆（423），且土芯插杆（423）的底端设置有旋切刀（424）。

6.根据权利要求1所述的一种用于房建勘探的土层钻进设备，其特征在于，所述钻进筒体（15）包括筒体（151），且筒体（151）的内部设置有储芯腔（157），筒体（151）的上端设置有驱动齿轮盘（156），所述筒体（151）的底端设置有两层结构的旋挖部（153），且旋挖部（153）的内部与筒体（151）的外侧均设置有多个环形阵列分布的螺旋推送叶片（152），螺旋推送叶片（152）的底端设置有破土铲（154）。

7.根据权利要求6所述的一种用于房建勘探的土层钻进设备，其特征在于，所述钻进筒体（15）还包括设置于筒体（151）表壁中部的多个通气孔（158），且通气孔（158）的顶部设置有位于进气环（7）内部的进气孔（155），所述通气孔（158）的底部出口位于旋挖部（153）的中层表壁上。

8.根据权利要求1所述的一种用于房建勘探的土层钻进设备，其特征在于，所述清理机构（14）包括与机架（5）底端转动连接的环箍（141），且环箍（141）的外侧设置有环状齿槽，所述环箍（141）的底部转动安装有多个栓杆（142），且栓杆（142）的左右摆动旋转角度为0-30°，所述栓杆（142）的底端安装有刮板（143）。