CN207662658U - 一种岩土取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种岩土取样装置，包括外套筒和内旋转套筒，内旋转套筒通过多个旋转轴承固定在外套筒内，电钻电机上的主动齿轮与内旋转套筒外侧壁上固定的从动齿轮相啮合，内旋转套筒内部由上往下依次堆叠有多个取样套筒，每个取样套筒下端边缘则分别设置有锯齿形缺口，且锯齿形缺口部位的下端设置成刀刃，顶柱的下端则与端面下方的顶板固定连接，内旋转套筒的下端露在外套筒外部，并设置有一段螺旋形的侧边，侧边上则设置有锯齿形刀头，内旋转套筒下端贯穿的固定螺栓则贯穿最下方的固定套筒固定孔。本实用新型不仅钻取效率高，易于操作，且取得的岩土样品则可以保留到取样套筒内使用更方便。

Description

一种岩土取样装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程实验设备领域，尤其涉及一种岩土取样装置。

背景技术

岩土取样分析是各种工程施工前必不可少的步骤，岩土取样分析是以工程建筑为目的，对岩石和土进行的各种试验。岩土试验是工程地质勘察的重要组成部分，分为使岩、土试样脱离母体的取样试验和在岩、土体上直接进行的原位试验。岩土取样主要是通过岩土取样装置提取。目前，传统的取样装置结构较为简单，导致功能较为单一，而且取样操作不便、效率低，采集到的样品还需要用其他的设备进行储存。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种岩土取样装置，不仅取样效率高，而且还可以对取样的岩土进行储存。

本实用新型提出的岩土取样装置，包括外套筒和竖直贯穿外套筒的内旋转套筒，内旋转套筒外围套有多个旋转轴承，各旋转轴承均固定安装在外套筒的内壁上且与内旋转套筒螺纹转动连接；

外套筒的上端相对的两侧设置有凸起于外套筒的壳体，两侧壳体的上半部分内部分别设置有电钻电机和可充电电池，两侧壳体的下半部分分别设置有把手并相互对称；电钻电机的运动输出端安装有主动齿轮，主动齿轮与套设在内旋转套筒外周的从动齿轮相啮合，从动齿轮转动安装在外套筒的内壁上且在垂直方向上相对于外套筒静止，从动齿轮与内旋转套筒螺纹转动连接；

内旋转套筒内部由上往下依次堆叠有多个取样套筒，每个取样套筒上端分别固定连接有一个外直径与取样套筒相同的固定套筒，每个取样套筒下端边缘设置有一圈锯齿形缺口，且锯齿形缺口部位的下端设置成刀刃；

内旋转套筒的下端露在外套筒外部，每个固定套筒上均设置有固定孔，最下端的固定套筒通过固定孔和贯穿内旋转套筒并位于外套筒下方的固定螺栓与内旋转套筒固定连接。

优选的：所述内旋转套筒上端的开口内填堵有橡胶密封盖，橡胶密封盖下端通过顶紧弹簧固定连接覆盖在最上方固定套筒上的压片。

优选的：外套筒上套设有支撑弹簧，支撑弹簧位于把手下方，支撑弹簧下端固定连接套设在外套筒上的支撑套环，支撑套环外壁上周向设置多对凸起于支撑套环本体的夹板，每对夹板之间通过贯穿夹板的拧紧螺栓铰接设置有一个以拧紧螺栓为轴在平行于内旋转套筒轴向的平面上转动的折叠支撑腿。

优选的：每对夹板之间的间隙形成挡槽，各挡槽内均安装有一块支腿挡块，各支腿挡块均位于对应的拧紧螺栓{}下方。

优选的：每个取样套筒上端还设置有端面，并在端面中心部位开有通孔，通孔内贯穿有顶柱，顶柱的上端与移动安装在固定套筒内并位于端面上表面的压板固定连接，顶柱的下端与移动安装在取样套筒内并位于端面下方的顶板固定连接；

优选的：顶柱直径小于通孔。

优选的：顶板上设置有多个透气孔。

优选的：内旋转套筒上还对应一个或多个所述旋转轴承设置有凸起于内旋转套筒本体的挡圈，各挡圈均位于对应的旋转轴承下方。

优选的：内旋转套筒的下端设置有一段螺旋形的侧边，侧边位于固定螺栓的下方，侧边上设置有锯齿形刀头。

与现有技术相比，本实用新型借鉴现有的电钻原理，采用电钻电机驱动最底部的取样套筒转动，内旋转套筒、取样套筒下端设置可以切割岩土的结构，便于对坚硬的岩土进行切割，不仅钻取效率高，易于操作，且取得的岩土样品则可以保留到取样套筒内，便于储存到内旋转套筒内。

本实用新型可以根据取样套筒的个数决定采样的次数及可储存的样品数，能够满足不同区域的样品采集；传统的取样装置取样后，还需要将样品弄出然后储存起来，再进行下次取样，所以比较浪费时间，取样效率低，而本实用新型采集的样品直接保留在相当于钻头的取样套筒内，这样可以连续不间断的对岩土进行取样，将钻取及储存岩土于一体，进一步提高了取样的效率，同时省去了携带其他设备，使用更方便。

附图说明

图1是本实用新型的主视意图；

图2是本实用新型工作状态的内部结构示意图；

图3是图2的A局部放大结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示的岩土取样装置，包括外套筒1和竖直贯穿外套筒1的内旋转套筒2，内旋转套筒2外围套有多个旋转轴承3，各旋转轴承3均固定安装在外套筒1的内壁上且与内旋转套筒2螺纹转动连接。如此，内旋转套筒2通过多个旋转轴承3固定在外套筒1内，使内旋转套筒2可以在外套筒1内自由的转动从而相对于外套筒1实现上下移动。

外套筒1的上端相对的两侧分别设置有凸起于外套筒1的壳体4，两侧壳体 4的上半部分内部分别设置有电钻电机5和可充电电池6，两侧壳体4的下半部分则分别设置有把手7并相互对称。电钻电机5的运动输出端安装有主动齿轮8，且主动齿轮8与套设在内旋转套筒2外周的从动齿轮9相啮合，从动齿轮9转动安装在外套筒1的内壁上且在垂直方向上相对于外套筒1静止，从动齿轮9 与内旋转套筒2螺纹转动连接。如此，电钻电机5驱动主动齿轮8转动后，从动齿轮9跟随主动齿轮8转动并带动内旋转套筒2转动，使得内旋转套筒2相对于从动齿轮9上下移动，从而使得内旋转套筒2相对于外套筒1上下移动。多个旋转轴承3的设置，有利于对内旋转套筒2上下移动的方向进行限定，防止内旋转套筒2偏移运动轨迹。

本实施方式中，为了更好的支撑内旋转套筒2，防止内旋转套筒2回缩，内旋转套筒2上还对应一个或多个旋转轴承3设置有凸起于内旋转套筒2本体的挡圈，各挡圈均位于对应的旋转轴承3下方。

壳体4内还设置有与电钻电机5连接的控制电路板，可充电电池6通过导线与控制电路板电连接，壳体4还设有两个与控制电路板电连接的控制开关，两个控制开关分别位于两个把手7的上方。两个控制开关分别用于控制电钻电机5正反转动。从而通过控制电路板，按下其中一个控制开关可使电钻电机5 高速转动，按下另一个控制开关可使电钻电机5反向转动。这种控制电路板的功能类似于目前的榨汁机控制电路，再次不在赘述。被实施方式中，可充电电池6上还设置有充电接口，以便充电蓄能。

内旋转套筒2内部由上往下依次堆叠有多个取样套筒10，每个取样套筒10 上端分别固定连接有一个外直径与取样套筒10相同的固定套筒11。每个取样套筒10下端边缘设置有一圈锯齿形缺口12，且锯齿形缺口12部位的下端设置成刀刃13。每个取样套筒10上端还设置有端面14，并在端面14中心部位开有通孔15。通孔15内贯穿有顶柱17，顶柱17的上端与移动安装在固定套筒11内并位于端面14上表面的压板16固定连接，顶柱17的下端则与移动安装在取样套筒10内并位于端面14下方的顶板18固定连接。取样套筒10用于存储取样样品，当对样品进行实验分析时，为了便于内部的样品取出，可通过按压压板 16，压板16通过顶柱17推动顶板18便可以将取样套筒10内的岩土样品取出推出。

本实施方式中，为了便于样品进入取样套筒10内，所述顶柱17直径小于通孔15，且在顶板18上设置有多个透气孔，样品被钻取塞入取样套筒10时可以将内部多以的空气排出，使样品更顺畅的被钻取塞入内部。

每个固定套筒11上分别设置有固定孔，内旋转套筒2下端设有与固定孔相匹配的通孔，如此，通过与固定孔和通孔匹配的固定螺栓21可将最下端的固定套筒11固定安装在内旋转套筒2上，固定螺栓21位于外套筒1的下方，在固定螺栓21外端拧有蝶形螺母22，以保证最下端的固定套筒11与内旋转套筒2 的稳定连接。如此，当内旋转套筒2转动的时候便可以通过最下端的固定套筒 11带动最下端的取样套筒10转动。如此，当内旋转套筒2转动并向下移动，取样套筒10通过锯齿形缺口12和刀刃13切割泥土层，并随着取样套筒10的向下移动，取样套筒10内的泥土被压实从而在内旋转套筒2反转时停留在取样套筒10内并随着取样套筒10被取出。通过固定螺栓21还可以将最下端完成采样的取样套筒10和对应的固定套筒11从内旋转套筒2中退出。

为了便于取样后的取样套筒10存放，内旋转套筒2上端的开口内安装有橡胶密封盖23，橡胶密封盖23下端通过顶紧弹簧24固定连接覆盖在最上方固定套筒11上的压片25。通过压片25与固定螺栓21的配合可以使内旋转套筒2内部的取样套筒10被夹紧，防止携带时内部的取样套筒10发生碰撞。打开橡胶密封盖23还可以将取样后，即最下方的取样套筒10从内旋转套筒2上端放入内旋转套筒2，不仅便于未使用的取样套筒10从底部滑出，同时便于存储已经取样的取样套筒10。

内旋转套筒2的下端伸出外套筒1，且内旋转套筒2伸出外套筒1的一端设置有一段环绕在内旋转套筒2外周的螺旋形的侧边19，侧边19长度约为内旋转套筒2一半的周长，侧边19上则设置有锯齿形刀头20。这样在取样工作时，内旋转套筒2转动并相对于外套筒1向下移动的时候，螺旋形侧边19上的锯齿形刀头20也会在内旋转套筒2下端转出一定的环形空间，而且当内旋转套筒2停止转动时，由于侧边19只是一小段，这样取样套筒10四周便会留有足够的空间用来活动取样套筒10。当遇到较硬的岩土，拉出取样套筒10岩土可能会留在岩土母体上形成一个圆柱形的岩土，通过以上设置，只需要摇晃取样套筒10即可掰断圆柱形的岩土，即使得取样套筒10内填充的样品与样品周围的物质断裂，进而便于将岩土样品留在取样套筒10内，而不是岩土母体上。所以侧边19的设置，更便于坚硬岩土的采样。

为了更好的操作，特别是采取较硬的岩土，外套筒1上套设有支撑弹簧26，支撑弹簧26位于把手7下方，支撑弹簧26下端固定连接套设在外套筒1上的支撑套环27，支撑套环27外壁上轴向设置有多对凸起于支撑套环27本体的夹板28，每对夹板28之间夹持有一块在垂直平面上转动的折叠支撑腿30，折叠支撑腿30通过贯穿两块夹板28的拧紧螺栓29与两块夹板28铰接。如此，折叠支撑腿30以拧紧螺栓29为轴在平行于内旋转套筒2轴向的平面上转动。每对夹板28之间的间隙形成挡槽32，各挡槽32内均安装有一块支腿挡块31，各支腿挡块31均位于对应的拧紧螺栓29下方。当折叠支撑腿30被打开支撑在地面的时候，每个支腿挡块31刚好能卡在对应的挡槽32内，且此时每条折叠支撑腿30向外倾斜呈八字形，这样可以提高整体支撑的稳定性。使用时还可以通过推拉把手7不断的压缩放松支撑弹簧26，进而不断的推动取样套筒10冲向岩土，借助这一冲击力能更好的钻入较硬的岩土。

本实施方式提供的岩土取样装置使用时，将折叠支撑腿30打开，按下控制开关，电钻电机5带动最底部的取样套筒10转动钻取岩土样品，形成的圆柱形岩土样品则留在取样套筒10内，取样完成后，拧下固定螺栓21、蝶形螺母22，然后将存放岩土样品的取样套筒10放入内旋转套筒2存好，再将固定螺栓21、蝶形螺母22拧上，固定住滑出的取样套筒10，便于再次采样使用。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种岩土取样装置，其特征在于：包括外套筒(1)和竖直贯穿外套筒(1)的内旋转套筒(2)，内旋转套筒(2)外围套有多个旋转轴承(3)，各旋转轴承(3)均固定安装在外套筒(1)的内壁上且与内旋转套筒(2)螺纹转动连接；

外套筒(1)的上端相对的两侧设置有凸起于外套筒(1)的壳体(4)，两侧壳体(4)的上半部分内部分别设置有电钻电机(5)和可充电电池(6)，两侧壳体(4)的下半部分分别设置有把手(7)并相互对称；电钻电机(5)的运动输出端安装有主动齿轮(8)，主动齿轮(8)与套设在内旋转套筒(2)外周的从动齿轮(9)相啮合，从动齿轮(9)转动安装在外套筒(1)的内壁上且在垂直方向上相对于外套筒(1)静止，从动齿轮(9)与内旋转套筒(2)螺纹转动连接；

内旋转套筒(2)内部由上往下依次堆叠有多个取样套筒(10)，每个取样套筒(10)上端分别固定连接有一个外直径与取样套筒(10)相同的固定套筒(11)，每个取样套筒(10)下端边缘设置有一圈锯齿形缺口(12)，且锯齿形缺口(12)部位的下端设置成刀刃(13)；

内旋转套筒(2)的下端露在外套筒(1)外部，每个固定套筒(11)上均设置有固定孔，最下端的固定套筒通过固定孔和贯穿内旋转套筒(2)并位于外套筒(1)下方的固定螺栓(21)与内旋转套筒(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述的岩土取样装置，其特征在于：所述内旋转套筒(2)上端的开口内填堵有橡胶密封盖(23)，橡胶密封盖(23)下端通过顶紧弹簧(24)固定连接覆盖在最上方固定套筒(11)上的压片(25)。

3.根据权利要求1所述的岩土取样装置，其特征在于：外套筒(1)上套设有支撑弹簧(26)，支撑弹簧(26)位于把手(7)下方，支撑弹簧(26)下端固定连接套设在外套筒(1)上的支撑套环(27)，支撑套环(27)外壁上周向设置多对凸起于支撑套环(27)本体的夹板(28)，每对夹板(28)之间通过贯穿夹板(28)的拧紧螺栓(29)铰接设置有一个以拧紧螺栓(29)为轴在平行于内旋转套筒(2)轴向的平面上转动的折叠支撑腿(30)。

4.根据权利要求3所述的岩土取样装置，其特征在于：每对夹板(28)之间的间隙形成挡槽(32)，各挡槽(32)内均安装有一块支腿挡块(31)，各支腿挡块(31)均位于对应的拧紧螺栓{29}下方。

5.根据权利要求1所述的岩土取样装置，其特征在于：每个取样套筒(10)上端还设置有端面(14)，并在端面(14)中心部位开有通孔(15)，通孔(15)内贯穿有顶柱(17)，顶柱(17)的上端与移动安装在固定套筒(11)内并位于端面(14)上表面的压板(16)固定连接，顶柱(17)的下端与移动安装在取样套筒(10)内并位于端面(14)下方的顶板(18)固定连接。

6.根据权利要求5所述的岩土取样装置，其特征在于：顶柱(17)直径小于通孔(15)。

7.根据权利要求5所述的岩土取样装置，其特征在于：顶板(18)上设置有多个透气孔。

8.根据权利要求1所述的岩土取样装置，其特征在于：内旋转套筒(2)上还对应一个或多个所述旋转轴承(3)设置有凸起于内旋转套筒(2)本体的挡圈，各挡圈均位于对应的旋转轴承(3)下方。

9.根据权利要求1所述的岩土取样装置，其特征在于：内旋转套筒(2)的下端设置有一段螺旋形的侧边(19)，侧边(19)位于固定螺栓(21)的下方，侧边(19)上设置有锯齿形刀头(20)。