CN117517013A - 一种建筑测绘地基样本采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑测绘地基样本采集装置，涉及建筑地基气体采样领域，包括钻杆，钻杆上开设有多个上下排列的进气孔，钻杆内滑动连接有上活塞和下活塞，上活塞和下活塞之间形成气腔，钻杆内设置有取样管，取样管与上活塞转动连接，取样管与下活塞螺纹连接，取样管上开设有取样孔，取样管内部设置有抽排气机构。有益效果在于：在进行抽气取样时，弹性旋转组件跟随取样管同步转动，在挤压组件的配合下，弹性旋转组件带动活塞组件往复上下移动，从而进行多次抽气和排气，如此操作能够利用本次需要取样的气体先将上一次残留的气体从取样管中排出，然后再进行气体的取样检测，如此能够提高取样气体的纯度，从而保证检测的准确性。

Description

一种建筑测绘地基样本采集装置

技术领域

本发明涉及建筑地基气体采样领域，特别是涉及一种建筑测绘地基样本采集装置。

背景技术

在建筑工程中，需要检测室内空气质量是否达标，若检测时发现室内空气质量不达标，则需要寻找污染源，并采取对应的措施提高室内空气质量。因为建筑物中热空气上升引起的压力效应也会促使气体进入建筑物内，所以建筑地基土壤中的气体也是室内空气的污染源之一，在发现室内空气质量不达标时，需要对建筑地基附近的土壤中的空气进行采集和检测。

授权公告号CN111551406B的专利文献公开了一种防混隔震式建筑地基气体样本采集器，该专利中，钻杆钻地下，直接对土壤中的气体进行取样，能够减少空气对检测结果的干扰；通过旋转取样管使上活塞和下活塞相互远离，通过压差主动抽取土壤中的气体，取样耗时少，效率高；通过沿轴向移动取样管，使气体收集腔与不同的进气孔俩通，能够实现分别对不同深度的土壤中的气体进行取样的功能，以获取更多数据进行对比，进一步提高检测的准确性。

上述专利中，当进行一次取样后，通过轴向移动取样管进行分层取样，再进行下一次取样时，取样管内仍残留有上一次取样的气体，该部分气体会残留在取样管内壁上，如此的话，将会导致该次取样的气体不纯，从而影响最终的检测结果。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种建筑测绘地基样本采集装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种建筑测绘地基样本采集装置，包括钻杆，钻杆上开设有多个上下排列的进气孔，钻杆内滑动连接有上活塞和下活塞，上活塞和下活塞之间形成气腔，钻杆内设置有取样管，取样管与上活塞转动连接，取样管与下活塞螺纹连接，取样管上开设有取样孔，取样管内部设置有抽排气机构，抽排气机构包括用于抽排气的活塞组件、用于带动活塞组件上下往复移动的弹性旋转组件、用于使弹性旋转组件下移的挤压组件，取样管底端转动连接有安装板，安装板滑动连接在钻杆内部，挤压组件底端安装在安装板内，挤压组件只能单向转动，取样管顶端伸出钻杆并安装有三通管，三通管顶部安装有检测器，钻杆顶端固定安装第一转把，取样管顶端固定安装有第二转把。

优选的，弹性旋转组件包括转筒，转筒滑动连接在取样管内，转筒内壁上固定连接有两个呈旋转对称的螺旋片，螺旋片底端固定连接有呈L形的防脱板，转筒底部固定连接有复位弹簧，复位弹簧底部固定连接有固定板，固定板固定连接在取样管内壁。

优选的，活塞组件包括活塞筒，活塞筒的筒壁上开设有竖直状的通槽，自然状态下，通槽与取样孔相对照，活塞筒底部固定连接有两个呈旋转对称的拨动杆，拨动杆位于转筒内部并且位于防脱板上方。

优选的，转筒顶部开设有弧形槽，弧形槽的截面呈T形，弧形槽内滑动连接有滑块，弧形槽内设置有与滑块固定连接的弧形弹簧，活塞筒固定连接在滑块顶部。

优选的，挤压组件包括中心杆，中心杆顶端前后两侧固定连接有挤压柱，在复位弹簧的作用下，防脱板抵在挤压柱底部，中心杆底端安装在安装板内部，安装板内设置有用于使中心杆单向转动的限位组件，限位组件位于中心杆的下方。

优选的，限位组件包括活动板，活动板滑动连接在安装板内，活动板底部固定连接有限位弹簧，限位弹簧始终处于压缩状态，活动板顶部固定连接有呈圆周排列的下三角块，中心杆底部固定连接有呈圆周排列的上三角块。

优选的，安装板内开设有用于安装活动板的第一空腔和用于容纳中心杆的第二空腔，活动板与第一空腔内壁相贴，第一空腔的直径大于第二空腔的直径。

优选的，钻杆顶壁内部开设有凹槽，凹槽内安装有定位弹簧，定位弹簧靠近凹槽开口的一端固定连接有定位球，取样管外壁上开设有多个呈环形的定位槽，定位球与定位槽相配合。

优选的，取样管外壁上固定连接有限位板，限位板位于下活塞下方，限位板直径小于钻杆的内径。

优选的，取样管分为上段和下段，上段的直径小于下段的直径，抽排气机构设置于下段内部，定位槽开设在上段的外壁上。

有益效果在于：在进行抽气取样时，弹性旋转组件跟随取样管同步转动，在挤压组件的配合下，弹性旋转组件带动活塞组件往复上下移动，从而进行多次抽气和排气，如此操作能够利用本次需要取样的气体先将上一次残留的气体从取样管中排出，然后再进行气体的取样检测，如此能够提高取样气体的纯度，从而保证检测的准确性。

本发明的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本发明的具体实践可以了解到。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的立体图；

图2是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的钻杆和取样管剖视图；

图3是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的取样管剖视图；

图4是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的转筒剖视图；

图5是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的活塞组件与弹性旋转组件连接结构立体图；

图6是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的钻杆前侧剖视图；

图7是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的图6中的A处结构放大图；

图8是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的图6中的B处结构放大图；

图9是本发明所述一种建筑测绘地基样本采集装置的图7中的C处结构放大图。

附图标记说明如下：1、钻杆；101、进气孔；102、上活塞；103、下活塞；104、气腔；105、安装板；106、凹槽；107、定位弹簧；108、定位球；2、取样管；201、取样孔；202、定位槽；203、限位板；3、活塞组件；301、活塞筒；302、通槽；303、拨动杆；4、弹性旋转组件；401、转筒；402、螺旋片；403、防脱板；404、复位弹簧；405、固定板；406、弧形槽；407、滑块；408、弧形弹簧；5、挤压组件；501、中心杆；502、挤压柱；503、上三角块；504、活动板；505、下三角块；506、限位弹簧；6、三通管；7、检测器；8、第一转把；9、第二转把。

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。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图9所示，一种建筑测绘地基样本采集装置，包括钻杆1，钻杆1上开设有三个上下排列的进气孔101，用于分层取样，钻杆1内滑动连接有上活塞102和下活塞103，上活塞102和下活塞103之间形成气腔104，将气腔104与一个进气孔101对应，然后下活塞103下移，从而通过进气孔101将土壤中的气体抽入气腔104内，钻杆1内设置有取样管2，取样管2与上活塞102通过轴承连接，取样管2与下活塞103螺纹连接，取样管2上开设有取样孔201，气腔104内的气体能够通过取样孔201进入取样管2内，取样管2内部设置有抽排气机构，抽排气机构包括用于抽排气的活塞组件3、用于带动活塞组件3上下往复移动的弹性旋转组件4、用于使弹性旋转组件4下移的挤压组件5，取样管2底端转动连接有安装板105，安装板105滑动连接在钻杆1内部，挤压组件5底端安装在安装板105内，挤压组件5只能逆时针转动，取样管2顶端伸出钻杆1并安装有三通管6，三通管6顶部安装有检测器7，通过改变三通管6的通路，使取样管2内的气体排到外界或接通到检测器7，钻杆1顶端固定安装第一转把8，取样管2顶端固定安装有第二转把9。

弹性旋转组件4包括转筒401，转筒401滑动连接在取样管2内，转筒401内壁上固定连接有两个呈旋转对称的螺旋片402，螺旋片402底端固定连接有呈L形的防脱板403，转筒401底部固定连接有复位弹簧404，复位弹簧404底部固定连接有固定板405，固定板405固定连接在取样管2内壁，当取样管2顺时针转动时，取样管2带动弹性旋转组件4整体转动，从而使螺旋片402顺时针转动，螺旋片402转动时会被挤压组件5挤压，从而使螺旋片402带动转筒401下移对复位弹簧404挤压，当螺旋片402与挤压组件5脱离接触后，复位弹簧404回弹使转筒401上移，在此过程中，转筒401带动活塞组件3上下移动，从而使活塞组件3进行一次抽气和排气，从而将上一次残留在取样管2中的气体排出。

活塞组件3包括活塞筒301，活塞筒301的筒壁上开设有竖直状的通槽302，自然状态下，通槽302与取样孔201相对照，在活塞筒301下移抽气的过程中，通槽302始终与取样孔201对照，从而使气腔104内的气体通过取样孔201进入活塞筒301内，活塞筒301底部固定连接有两个呈旋转对称的拨动杆303，拨动杆303位于转筒401内部并且位于防脱板403上方，转筒401顶部开设有弧形槽406，弧形槽406的截面呈T形，弧形槽406内滑动连接有滑块407，弧形槽406内设置有与滑块407固定连接的弧形弹簧408，活塞筒301固定连接在滑块407顶部，当转筒401顺时针转动时将会带动活塞筒301一同转动，滑块407在弧形槽406内只能逆时针运动，当滑块407逆时针运动时将会压缩弧形弹簧408。

挤压组件5包括中心杆501，转筒401底部中心开设有孔，中心杆501顶端穿过孔伸入转筒401内部，中心杆501顶端前后两侧焊接有挤压柱502，在复位弹簧404的作用下，防脱板403抵在挤压柱502底部，中心杆501底端安装在安装板105内部，安装板105内设置有用于使中心杆501单向转动的限位组件，限位组件位于中心杆501的下方，通过设置限位组件，使中心杆501只能逆时针转动而不能顺时针转动。

限位组件包括活动板504，活动板504滑动连接在安装板105内，活动板504底部固定连接有限位弹簧506，限位弹簧506始终处于压缩状态，活动板504顶部固定连接有呈圆周排列的下三角块505，中心杆501底部固定连接有呈圆周排列的上三角块503，安装板105内开设有用于安装活动板504的第一空腔和用于容纳中心杆501的第二空腔，活动板504与第一空腔内壁相贴，第一空腔的直径大于第二空腔的直径，当中心杆501有顺时针转动的趋势时，上三角块的竖直面503和下三角块505的竖直面相抵，从而阻止中心杆501顺时针转动，当转筒401逆时针转动时，使得防脱板403拨动挤压柱502，进而使中心杆501逆时针转动，中心杆501逆时针转动时，上三角块503的斜面与下三角块505的斜面相抵，从而使活动板504被下压。

钻杆1顶壁内部开设有凹槽106，凹槽106内安装有定位弹簧107，定位弹簧107靠近凹槽106开口的一端固定连接有定位球108，取样管2外壁上开设有多个呈环形的定位槽202，定位球108与定位槽202相配合，当轴向移动取样管2时，取样管2将定位球108挤压进凹槽106内，使得取样管2能够上下移动，当另一个定位槽202与定位球108配合后，此时气腔104与另一个进气孔101相对应，从而实现分层取样，取样管2外壁上焊接有限位板203，限位板203位于下活塞103下方，下活塞103下移至限位板203后将无法继续下移，此时取样管2也无法继续顺时针转动，限位板203直径小于钻杆1的内径，取样管2分为上段和下段，上段的直径小于下段的直径，如此能够缩小取样管2的内表面积，减少残留气体的附着量，抽排气机构设置于下段内部，定位槽202开设在上段的外壁上。

工作原理：通过转动第一转把8将钻杆1钻入土壤中，通过第二转把9顺时针转动取样管2，取样管2驱动下活塞103下移，通过压差将土壤中的气体抽入气腔104内，在下活塞103下移的过程中，取样管2同时带动转筒401和固定板405转动，从而使得弹性旋转组件4整体进行顺时针转动，此时螺旋片402顺时针转动，螺旋片402会使挤压柱502有一个顺时针转动的趋势，由于此时上三角块503和下三角块505的竖直面相抵触，从而使得中心杆501无法顺时针转动，那么螺旋片402持续转动过程中，会被挤压柱502逐渐向下压，使得转筒401下移将复位弹簧404压缩，转筒401带动活塞筒301下移，在活塞筒301下移的过程中，通槽302始终与取样孔201相对照，从而使得活塞筒301将气腔104内的气体抽入取样管2内，该过程中，三通管6处于关闭状态，取样管2与外界环境以及检测器7都不接通。

当转筒401下降至最低点时，挤压柱502处于螺旋片402的最顶部，继续使转筒401转动，挤压柱502与螺旋片402分离，此时复位弹簧404开始回弹，转筒401开始带动活塞筒301上移，从而将取样管2内的气体向上推出，该过程中，三通管6转换通路，取样管2与外界环境连通，从而将气体排到外界空气中，在下活塞103下移的过程中，活塞筒301上下往复运动多次，从而能够用本层的气体将取样管2中残留的气体置换，以避免本层取样的气体与其他气体混合，保证取样的气体具有较高的纯度，在转筒401上移的过程中，取样管2仍在顺时针转动，转筒401仍然在带动活塞筒301顺时针转动，因此拨动杆303也在顺时针转动，而此时拨动杆303与挤压柱502接触，由于挤压柱502不能顺时针转动，因此挤压柱502会阻止拨动杆303转动，从而阻止活塞筒301转动，此时活塞筒301不转动，取样管2和转筒401继续进行顺时针转动，取样管2的转动使得通槽302与取样孔201错位，使得取样孔201被封闭，从而防止取样管2内的气体重新进入气腔104中，由于活塞筒301与滑块407固定连接，因此使得滑块407相对于转筒401在弧形槽406内运动，弧形弹簧408被压缩，直到防脱板403重新抵住挤压柱502底部，此时挤压柱502与拨动杆303脱离接触，拨动杆303不再被阻挡，弧形弹簧408回弹，使活塞筒301与转筒401的相对位置恢复初始状态，此时通槽302与取样孔201重新对照，如此活塞筒301完成一次抽气和排气，在下活塞103下移的过程中，活塞筒301将完成多次抽气和排气，从而将取样管2内残留的气体完全置换。

当下活塞103下移到限位板203处时，气腔104内完成抽气，然后逆时针转动取样管2，取样管2驱动下活塞103上移，将气腔104内的气体压入取样管2内，该过程中，通过控制三通管6使取样管2与检测器7接通，从而使本层取样的气体进入检测器7中进行检测，在取样管2逆时针转动的过程中，活塞组件3和弹性旋转组件4一同进行逆时针转动，此时防脱板403将拨动挤压柱502逆时针转动，使得中心杆501逆时针转动，中心杆501带动上三角块503逆时针转动，此时上三角块503的斜面与下三角块505的斜面接触，使得活动板504被下压，从而使下三角块505不会妨碍中心杆501逆时针转动。

需要换层取样时，通过第二转把9上下抽动取样管2，取样管2将定位球108挤压进凹槽106内，当另一个定位槽202与定位球108配合后，此时气腔104与另一个进气孔101相对应，从而实现分层取样。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种建筑测绘地基样本采集装置，包括钻杆，所述钻杆上开设有多个上下排列的进气孔，所述钻杆内滑动连接有上活塞和下活塞，所述上活塞和所述下活塞之间形成气腔，其特征在于：所述钻杆内设置有取样管，所述取样管与所述上活塞转动连接，所述取样管与所述下活塞螺纹连接，所述取样管上开设有取样孔，所述取样管内部设置有抽排气机构，所述抽排气机构包括用于抽排气的活塞组件、用于带动所述活塞组件上下往复移动的弹性旋转组件、用于使所述弹性旋转组件下移的挤压组件，所述取样管底端转动连接有安装板，所述安装板滑动连接在所述钻杆内部，所述挤压组件底端安装在所述安装板内，所述挤压组件只能单向转动，所述取样管顶端伸出所述钻杆并安装有三通管，所述三通管顶部安装有检测器，所述钻杆顶端固定安装第一转把，所述取样管顶端固定安装有第二转把。

2.根据权利要求1所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述弹性旋转组件包括转筒，所述转筒滑动连接在所述取样管内，所述转筒内壁上固定连接有两个呈旋转对称的螺旋片，所述螺旋片底端固定连接有呈L形的防脱板，所述转筒底部固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧底部固定连接有固定板，所述固定板固定连接在所述取样管内壁。

3.根据权利要求2所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述活塞组件包括活塞筒，所述活塞筒的筒壁上开设有竖直状的通槽，自然状态下，所述通槽与所述取样孔相对照，所述活塞筒底部固定连接有两个呈旋转对称的拨动杆，所述拨动杆位于所述转筒内部并且位于所述防脱板上方。

4.根据权利要求3所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述转筒顶部开设有弧形槽，所述弧形槽的截面呈T形，所述弧形槽内滑动连接有滑块，所述弧形槽内设置有与所述滑块固定连接的弧形弹簧，所述活塞筒固定连接在所述滑块顶部。

5.根据权利要求2所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述挤压组件包括中心杆，所述中心杆顶端前后两侧固定连接有挤压柱，在所述复位弹簧的作用下，所述防脱板抵在所述挤压柱底部，所述中心杆底端安装在所述安装板内部，所述安装板内设置有用于使所述中心杆单向转动的限位组件，所述限位组件位于所述中心杆的下方。

6.根据权利要求5所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述限位组件包括活动板，所述活动板滑动连接在所述安装板内，所述活动板底部固定连接有限位弹簧，所述限位弹簧始终处于压缩状态，所述活动板顶部固定连接有呈圆周排列的下三角块，所述中心杆底部固定连接有呈圆周排列的上三角块。

7.根据权利要求6所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述安装板内开设有用于安装所述活动板的第一空腔和用于容纳所述中心杆的第二空腔，所述活动板与所述第一空腔内壁相贴，所述第一空腔的直径大于所述第二空腔的直径。

8.根据权利要求1所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述钻杆顶壁内部开设有凹槽，所述凹槽内安装有定位弹簧，所述定位弹簧靠近所述凹槽开口的一端固定连接有定位球，所述取样管外壁上开设有多个呈环形的定位槽，所述定位球与所述定位槽相配合。

9.根据权利要求8所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述取样管外壁上固定连接有限位板，所述限位板位于所述下活塞下方，所述限位板直径小于所述钻杆的内径。

10.根据权利要求8所述的一种建筑测绘地基样本采集装置，其特征在于：所述取样管分为上段和下段，上段的直径小于下段的直径，所述抽排气机构设置于下段内部，所述定位槽开设在上段的外壁上。