CN117782683A - 一种基于地质灾害防治的地质勘查装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，涉及地质勘查技术领域，U形架纵向滑动安装在支撑板上；螺纹筒纵向滑动安装在支撑板上，丝杆转动安装在螺纹筒内部，连接筒与丝杆底部接触配合，连接筒上按顺序设置有多组取样孔，四组连接组件均匀的设置在连接筒下方，相邻的两组连接机构配合，第一组连接筒下方设置有钻头；取样架轴向滑动安装在连接筒内部，取样液压缸固定安装在取样架上，取样液压缸的输出端固定安装有取样筒，取样筒与连接筒上的取样孔同轴心时进行取样。本发明的有益效果：进取机构将连接机构打入土壤中；相邻的连接机构之间通过连接组件进行连接，对不同深度的土壤进行取样，进行变量实验。

Description

一种基于地质灾害防治的地质勘查装置

技术领域

本发明涉及地质勘查技术领域，特别涉及一种基于地质灾害防治的地质勘查装置。

背景技术

地质灾害防治是指对不良地质现象进行评估，通过有效的地质工程技术手段，改变这些地质灾害产生的过程，以达到防止或减轻灾害发生的目的。山区水库与渠道渗漏，增加了漫润和软化作用，导致滑坡泥石流发生。

现有技术公开号为的CN112160310A的中国发明专利申请公开了一种软土地质勘察装置及其勘察方法，包括工作台，工作台设置在地面上，移动筒滑动安装在工作台的一侧，移动筒的下端呈敞口状态，按压块滑动安装在移动筒内，按压块的底部穿过移动筒的敞口端并延伸至移动筒的敞口端外部，所述移动组件设置在移动筒上，移动组件驱动按压块朝靠近或远离工作台方向移动，取样筒设置在移动筒的敞口端一侧，取样筒用于收集软土样品，取样筒的下端呈敞口状态，取样板与取样筒的敞口端铰接，按压块通过一连杆机构控制取样板朝靠近或远离取样筒的敞口端方向摆动，固定台设置在工作台的顶部，驱动机构设置在固定台上，驱动机构用于驱动移动筒以及取样筒朝靠近或远离工作台移动。

现有技术虽然利用移动组件驱动按压块朝远离软土的方向移动，按压块通过连杆机构带动取样板打开，驱动机构驱动移动筒及取样筒朝靠近软土的方向移动，将软土样品收集于取样筒，但是对于同一位置、不同深度的土壤无法进行取样，不易进行变量实验，当山区水库与渠道渗漏，从地质中的取样无法判断是否容易发生泥石流等地质灾害，所以急需一种基于地质灾害防治的地质勘查装置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，包括主体部分和取样部分，主体部分包括支撑机构和进取机构，支撑机构包括底座、U形架，底座上固定安装有支撑板，U形架纵向滑动安装在支撑板上；所述进取机构包括螺纹筒、丝杆，螺纹筒纵向滑动安装在支撑板上，丝杆转动安装在螺纹筒内部，螺纹筒与丝杆之间螺纹配合，丝杆下方设置有多组进取组件；取样部分包括多组连接机构和取样机构，所述连接机构包括连接筒、四组连接组件，连接筒与丝杆底部接触配合，连接筒上按顺序设置有多组取样孔，四组连接组件均匀的设置在连接筒下方，一组连接筒的连接组件与相邻的一组连接筒端部接触配合，第一组连接筒下方设置有钻头；取样机构设置在连接筒内部，所述取样机构包括取样架和取样液压缸，取样架轴向滑动安装在连接筒内部，取样液压缸固定安装在取样架上，取样液压缸的输出端固定安装有取样筒，取样筒与连接筒上的取样孔同轴心时进行取样。

进一步地，所述进取组件包括滑杆、进取弹簧，滑杆径向滑动安装在丝杆下方，滑杆端部固定安装有三角块，进取弹簧设置在三角块与丝杆之间，进取弹簧滑动安装在滑杆上，连接筒端部设置有多组连接槽，一组连接槽对应一组三角块，三角块与连接槽接触配合。三角块与连接槽咬合时，丝杆带动进取组件转动，此时，三角块的侧面与连接槽接触配合，进取组件推动连接筒转动，丝杆转动时向下移动，带动连接筒旋转并向下移动。

进一步地，所述连接筒上设置有圆槽，圆槽的内径为2R，连接筒的内径为2r，丝杆底部设置有进取盘，进取盘的直径为D，2r≤D≤2R。进取盘与圆槽底部接触时，三角块与连接槽接触配合，进取盘转动时带动三角块转动，三角块驱动连接筒转动。

进一步地，所述连接组件包括限位杆、连接弹簧，限位杆径向滑动安装在连接筒下方，限位杆端部固定安装有楔体，连接弹簧设置在连接筒与楔体之间，连接弹簧滑动安装在限位杆上，楔体与相邻连接筒的连接槽接触配合。一组连接筒与相邻的一组连接筒同轴心，两组连接组件相互靠近，在楔体的斜面作用下，推动限位杆带动楔体向连接筒轴心移动，连接弹簧压缩，直至楔体与相邻连接筒的连接槽接触配合，两组连接筒连接完毕。

进一步地，所述连接筒底部设置有连接盘，连接盘的直径与圆槽的内径相等，连接盘与相邻的连接筒上的圆槽接触配合。连接盘与圆槽接触配合时，楔体与相邻的连接筒上的连接槽咬合从而固定相邻两组连接筒之间的位置，使上方的连接筒转动时，带动下方的连接筒转动。

进一步地，所述取样孔为弹性材质，取样孔的外部处于封闭状态。连接筒转动时带动取样孔转动，防止土质进入连接筒中，当取样筒与其中一组取样孔同轴心时，在取样孔的弹性作用下，取样筒将取样孔撑开，取样筒端部伸出连接筒，进入土壤中，进行取样。

进一步地，所述取样机构还包括滚轮、摄像头，滚轮转动安装在取样架上，连接筒内部设置有轴向轨，取样架滑动安装在轴向轨上，滚轮与轴向轨接触配合，摄像头固定安装在取样架上。滚轮转动时，在与轴向轨的接触配合作用下，带动取样架在轴向轨上滑动，摄像头辅助确定取样筒的位置，便于判断取样深度和位置。

进一步地，所述支撑机构还包括两组液压缸，两组液压缸对称设置在支撑板上，液压缸的输出端设置有顶盘，顶盘与U形架接触配合，U形架上对称设置有两组竖杆，竖杆纵向滑动安装在支撑板上。丝杆移动到最底端时，此时U形架与液压缸输出端的顶盘接触，液压缸伸长，推动U形架向上移动，U形架带动丝杆向上移动，在螺纹筒与丝杆的螺纹配合作用下，丝杆带动螺纹筒在支撑板上向上滑动，丝杆向上滑动时，带动进取组件向上滑动，此时三角块的上端面与连接槽接触配合，推动三角块向丝杆移动，进取弹簧压缩，断开三角块与连接槽的接触，从而将连接筒旋进土壤中。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置有进取机构，丝杆转动时，在与螺纹筒的螺纹配合作用下，带动丝杆向下移动，在多组进取组件的辅助作用下，将连接机构打入土壤中；（2）本发明设置有多组连接机构，相邻的连接机构之间通过连接组件进行连接，在进取机构的辅助作用下，可将连接机构打入目标深度，便于取样；（3）本发明设置有取样机构，利用连接筒上的取样孔，对不同深度的土壤进行取样，同时连接机构可一直存在于土壤中，便于土质治理后，进行变量实验，检测治理效果。

附图说明

图1为本发明整体结构第一视角的示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的左视图。

图4为图2中A-A方向的剖面图。

图5为图3中B-B方向的剖面图。

图6为图2中C-C方向的剖面图。

图7为本发明连接机构示意图。

图8为本发明连接机构的主视图。

图9为图8中D-D方向的剖面图。

图10为图4中E部分的局部放大图。

图11为图5中F部分的局部放大图。

图12为图9中G部分的局部放大图。

图13为图6中H部分的局部放大图。

附图标号：11-底座；12-支撑板；13-U形架；14-液压缸；131-竖杆；121-矩形键；21-螺纹筒；22-丝杆；23-进取组件；211-键槽；221-进取盘；231-滑杆；232-进取弹簧；233-三角块；24-电机；31-连接筒；32-取样孔；33-连接组件；311-连接槽；312-连接盘；313-圆槽；314-轴向轨；331-限位杆；332-连接弹簧；333-楔体；4-钻头；51-取样架；52-滚轮；53-取样液压缸；54-取样筒；55-摄像头。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例：如图1-图13所示的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，包括主体部分和取样部分，主体部分包括支撑机构和进取机构，支撑机构包括底座11、U形架13，底座11上固定安装有支撑板12，U形架13纵向滑动安装在支撑板12上；进取机构包括螺纹筒21、丝杆22，螺纹筒21纵向滑动安装在支撑板12上，丝杆22转动安装在螺纹筒21内部，螺纹筒21与丝杆22之间螺纹配合，丝杆22下方设置有多组进取组件23；取样部分包括多组连接机构和取样机构，连接机构包括连接筒31、四组连接组件33，连接筒31与丝杆22底部接触配合，连接筒31上按顺序设置有多组取样孔32，四组连接组件33均匀的设置在连接筒31下方，一组连接筒31的连接组件33与相邻的一组连接筒31端部接触配合，第一组连接筒31下方设置有钻头4；取样机构设置在连接筒31内部，取样机构包括取样架51和取样液压缸53，取样架51轴向滑动安装在连接筒31内部，取样液压缸53固定安装在取样架51上，取样液压缸53的输出端固定安装有取样筒54，取样筒54与连接筒31上的取样孔32同轴心时进行取样。

如图1、图2、图3、图5、图11所示，主体部分包括支撑机构和进取机构，支撑机构包括底座11、支撑板12、U形架13、液压缸14，支撑板12固定安装在底座11上，底座11设置在地面上，U形架13上对称设置有两组竖杆131，U形架13通过竖杆131纵向滑动安装在支撑板12上；液压缸14共有两组，两组液压缸14对称设置在支撑板12上，液压缸14的输出端设置有顶盘，顶盘与U形架13接触配合，液压缸14伸长，推动U形架13向上移动，竖杆131向上滑动。

如图1、图2、图4、图5、图10、图11所示，进取机构包括螺纹筒21、丝杆22、进取组件23、电机24，电机24固定安装在U形架13上，螺纹筒21上设置有键槽211，支撑板12上设置有矩形键121，螺纹筒21通过键槽211纵向滑动安装在支撑板12的矩形键121上，丝杆22转动安装在U形架13上，丝杆22与电机24的输出轴固定安装，电机24带动丝杆22转动；丝杆22转动安装在螺纹筒21内部，螺纹筒21与丝杆22之间螺纹配合，丝杆22转动时，带动U形架13在支撑板12上纵向移动；进取组件23有多组，多组进取组件23均匀的设置在丝杆22下方，进取组件23包括滑杆231、进取弹簧232、三角块233，滑杆231径向滑动安装在丝杆22下方，滑杆231端部与三角块233固定安装，进取弹簧232设置在三角块233与丝杆22之间，进取弹簧232滑动安装在滑杆231上；丝杆22移动到最底端时，此时U形架13与液压缸14输出端的顶盘接触，液压缸14伸长，推动U形架13向上移动，U形架13带动丝杆22向上移动，在螺纹筒21与丝杆22的螺纹配合作用下，丝杆22带动螺纹筒21在支撑板12上向上滑动，丝杆22向上滑动时，带动进取组件23向上滑动，此时三角块233的上端面与连接槽311接触配合，推动三角块233向丝杆22移动，进取弹簧232压缩，断开三角块233与连接槽311的接触，从而将连接筒31旋进土壤中。

如图2、图4、图5、图7、图8、图9、图12所示，取样部分包括多组连接机构和取样机构，连接机构包括连接筒31、取样孔32、连接组件33，丝杆22底部设置有进取盘221，进取盘221的直径为D，连接筒31上设置有圆槽313，圆槽313的内径为2R，连接筒31的内径为2r，2r≤D≤2R，连接筒31端部设置有多组连接槽311，一组连接槽311对应一组三角块233，三角块233与连接槽311接触配合，进取盘221与圆槽313底部接触时，三角块233与连接槽311接触配合，三角块233的侧面与连接槽311接触配合，进取组件23推动连接筒31转动，丝杆22转动时向下移动，带动连接筒31旋转并向下移动；多组连接组件33设置在连接筒31下方，连接组件33包括限位杆331、连接弹簧332、楔体333，限位杆331径向滑动安装在连接筒31下方，限位杆331端部与楔体333固定安装，连接弹簧332设置在连接筒31与楔体333之间，连接弹簧332滑动安装在限位杆331上，楔体333与相邻连接筒31的连接槽311接触配合，一组连接筒31与相邻的一组连接筒31同轴心，两组连接筒31相互靠近，在楔体333的斜面作用下，推动限位杆331带动楔体333向连接筒31轴心移动，连接弹簧332压缩，直至楔体333与相邻连接筒31的连接槽311接触配合，两组连接筒31连接完毕；连接筒31底部设置有连接盘312，连接盘312的直径与圆槽313的内径相等，连接盘312与相邻的连接筒31上的圆槽313接触配合；连接盘312与圆槽313接触配合时，楔体333与相邻的连接筒31上的连接槽311咬合从而固定相邻两组连接筒31之间的位置，使上方的连接筒31转动时，带动下方的连接筒31转动；多组取样孔32按顺序设置在连接筒31上，取样孔32为弹性材质，取样孔32的外部处于封闭状态，连接筒31转动时带动取样孔32转动，防止土质进入连接筒31中。

如图1、图2、图5、图7、图12所示，钻头4连接在第一组连接机构的连接筒31的下方，钻头4上设置有多组矩形槽，一组矩形槽对应连接机构的一组连接组件33，矩形槽与连接组件33的楔体333接触配合，钻头4与第一组连接筒31同轴心，在楔体333的斜面作用下，推动限位杆331带动楔体333向连接筒31轴心移动，连接弹簧332压缩，直至楔体333与钻头4上的矩形槽接触配合，第一组连接机构与钻头4连接完毕；丝杆22带动第一组连接机构转动时，带动钻头4转动同时向土壤内部移动，将连接机构打入土壤中。

如图2、图6、图13所示，取样机构包括取样架51、滚轮52、取样液压缸53、取样筒54、摄像头55，连接筒31内部轴向设置有轴向轨314，取样架51滑动安装在轴向轨314上，滚轮52转动安装在取样架51上，滚轮52与轴向轨314接触配合，滚轮52转动时，在与轴向轨314的接触配合作用下，带动取样架51在轴向轨314上滑动；取样液压缸53固定安装在取样架51上，取样筒54与取样液压缸53输出端固定安装，取样液压缸53与取样孔32接触配合，摄像头55固定安装在取样架51，摄像头55辅助确定取样筒54的位置，便于判断取样深度和位置，取样架51带动取样筒54移动至目标位置，并与连接筒31上的取样孔32同轴心，取样液压缸53伸长，在取样孔32的弹性作用下，取样筒54将取样孔32撑开，取样筒54端部伸出连接筒31，进入土壤中，进行取样。

工作原理：将底座11置于待勘查地质的位置，将第一组连接机构与钻头4连接，钻头4与第一组连接机构的连接筒31同轴心，在楔体333的斜面作用下，推动限位杆331带动楔体333向连接筒31轴心移动，连接弹簧332压缩，直至楔体333与钻头4上的矩形槽接触配合，第一组连接机构与钻头4连接完毕。

将钻头4置于待勘查地质的地面上，将第一组连接机构置于丝杆22下方，第一组连接筒31与丝杆22同轴心，启动电机24，电机24带动丝杆22转动，进取盘221进入圆槽313中，在三角块233的斜面作用下，推动三角块233带动滑杆231向丝杆22轴心移动，进取盘221与圆槽313底部接触时，三角块233与连接槽311接触配合，三角块233的侧面与连接槽311接触配合；丝杆22转动时，带动进取组件23推动连接筒31转动，在螺纹筒21与丝杆22的螺纹配合作用下，丝杆22转动时向下移动，带动连接筒31旋转并向下移动，从而带动钻头4旋转向下移动。

直至丝杆22移动到最底端时，此时U形架13与液压缸14输出端的顶盘接触，关闭电机24，液压缸14伸长，推动U形架13向上移动，U形架13带动丝杆22向上移动，在螺纹筒21与丝杆22的螺纹配合作用下，带动螺纹筒21向上移动，丝杆22向上滑动时，带动进取组件23向上滑动，此时三角块233的上端面与连接槽311接触配合，推动三角块233向丝杆22移动，进取弹簧232压缩，断开三角块233与连接槽311的接触；启动电机24反向转动，直至U形架13恢复初始位置，液压缸14收缩，此时第一组连接机构和钻头4处于土壤中。

将第二组连接机构放置在第一组连接机构上方，两组连接筒31同轴心，第二组连接筒31向第一组连接筒31靠近，在楔体333的斜面作用下，推动限位杆331带动楔体333向连接筒31轴心移动，连接弹簧332压缩，直至第二组连接机构的楔体333与第一组连接筒31的连接槽311接触配合，两组连接机构连接完毕。

启动电机24，电机24带动丝杆22转动，直至丝杆22底部的进取盘221进入第二组连接筒31的圆槽313中，进取组件23的三角块233与第二组连接筒31的连接槽311接触配合，第二组连接机构转动时，带动第一组连接机构和钻头4转动，重复上述步骤，将第二组连接机构打入土壤中。

根据需要勘查的深度，重复上述步骤，打入多组连接机构；将取样机构安装在最后一组连接机构的轴向轨314上，启动滚轮52，滚轮52转动时，在与轴向轨314的接触配合作用下，带动取样架51在轴向轨314上滑动，摄像头55辅助确定取样筒54的位置，便于判断取样深度和位置，取样架51带动取样筒54移动至目标位置，并与连接筒31上的取样孔32同轴心，取样液压缸53伸长，在取样孔32的弹性作用下，取样筒54将取样孔32撑开，取样筒54端部伸出连接筒31，进入土壤中，进行取样，取样完毕后，取样液压缸53收缩，使取样筒54恢复初始位置，滚轮52反向转动，将取样筒54中的样品带出；重复上述步骤进行不同深度的取样。

取样完毕后，连接机构可一直处于土壤中，对土质进行修复后，可进行再次取样，进行变量实验。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：包括主体部分和取样部分，主体部分包括支撑机构和进取机构，支撑机构包括底座（11）、U形架（13），底座（11）上固定安装有支撑板（12），U形架（13）纵向滑动安装在支撑板（12）上；所述进取机构包括螺纹筒（21）、丝杆（22），螺纹筒（21）纵向滑动安装在支撑板（12）上，丝杆（22）转动安装在螺纹筒（21）内部，螺纹筒（21）与丝杆（22）之间螺纹配合，丝杆（22）下方设置有多组进取组件（23）；取样部分包括多组连接机构和取样机构，所述连接机构包括连接筒（31）、四组连接组件（33），连接筒（31）与丝杆（22）底部接触配合，连接筒（31）上按顺序设置有多组取样孔（32），四组连接组件（33）均匀的设置在连接筒（31）下方，一组连接筒（31）的连接组件（33）与相邻的一组连接筒（31）端部接触配合，第一组连接筒（31）下方设置有钻头（4）；取样机构设置在连接筒（31）内部，所述取样机构包括取样架（51）和取样液压缸（53），取样架（51）轴向滑动安装在连接筒（31）内部，取样液压缸（53）固定安装在取样架（51）上，取样液压缸（53）的输出端固定安装有取样筒（54），取样筒（54）与连接筒（31）上的取样孔（32）同轴心时进行取样。

2.根据权利要求1所述的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：所述进取组件（23）包括滑杆（231）、进取弹簧（232），滑杆（231）径向滑动安装在丝杆（22）下方，滑杆（231）端部固定安装有三角块（233），进取弹簧（232）设置在三角块（233）与丝杆（22）之间，进取弹簧（232）滑动安装在滑杆（231）上，连接筒（31）端部设置有多组连接槽（311），一组连接槽（311）对应一组三角块（233），三角块（233）与连接槽（311）接触配合。

3.根据权利要求2所述的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：所述连接筒（31）上设置有圆槽（313），圆槽（313）的内径为2R，连接筒（31）的内径为2r，丝杆（22）底部设置有进取盘（221），进取盘（221）的直径为D，2r≤D≤2R。

4.根据权利要求3所述的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：所述连接组件（33）包括限位杆（331）、连接弹簧（332），限位杆（331）径向滑动安装在连接筒（31）下方，限位杆（331）端部固定安装有楔体（333），连接弹簧（332）设置在连接筒（31）与楔体（333）之间，连接弹簧（332）滑动安装在限位杆（331）上，楔体（333）与相邻连接筒（31）的连接槽（311）接触配合。

5.根据权利要求4所述的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：所述连接筒（31）底部设置有连接盘（312），连接盘（312）的直径与圆槽（313）的内径相等，连接盘（312）与相邻的连接筒（31）上的圆槽（313）接触配合。

6.根据权利要求1所述的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：所述取样孔（32）为弹性材质，取样孔（32）的外部处于封闭状态。

7.根据权利要求1所述的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：所述取样机构还包括滚轮（52）、摄像头（55），滚轮（52）转动安装在取样架（51）上，连接筒（31）内部设置有轴向轨（314），取样架（51）滑动安装在轴向轨（314）上，滚轮（52）与轴向轨（314）接触配合，摄像头（55）固定安装在取样架（51）上。

8.根据权利要求1所述的一种基于地质灾害防治的地质勘查装置，其特征在于：所述支撑机构还包括两组液压缸（14），两组液压缸（14）对称设置在支撑板（12）上，液压缸（14）的输出端设置有顶盘，顶盘与U形架（13）接触配合，U形架（13）上对称设置有两组竖杆（131），竖杆（131）纵向滑动安装在支撑板（12）上。