CN210981832U - 用于岩土勘探的取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种用于岩土勘探的取样装置，所述用于岩土勘探的取样装置包括驱动组件及取样组件，所述取样组件包括钻管及多个搅板，所述钻管的一端可拆卸地连接在所述驱动组件上，所述钻管的另一端设置有多个齿牙，各所述齿牙以所述钻管的轴线为轴周向布置，每个所述搅板均沿所述钻管的径向固定安装在所述钻管另一端的外周壁上，且每个所述搅板均和所述钻管的轴线位于同一平面内。本实用新型中通过对钻管外周壁上设置搅板，便于在钻管对较硬岩土层时取样时，避免钻管受到硬性岩土层的抵压而无法取样，使钻管更加省力的向岩土钻入。

Description

用于岩土勘探的取样装置

技术领域

本实用新型涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种用于岩土勘探的取样装置。

背景技术

岩土勘探是通过各种手段、方法对地层进行勘察和探测，来查明地表下岩土体、地下水等不同地质结构的基本特性的技术手段。在进行岩土勘探的过程中，通常会利用取样装置对地层进行取样。

常见的取样装置一般包括驱动组件及下端设有尖部或齿牙条的钻管，钻管的上端与驱动装置传动连接。在通过取样装置对地层进行取样时，先将钻管下端的尖部或齿牙条对准需要取样的土面上，然后操作驱动组件，通过驱动组件带动钻管转动，即可使得钻管不断钻入土壤内，在钻管深入到预定位置后，再将钻管从土壤内拉出，并用取样杆从钻管内透出取样的土样，完成岩土取样。

然而，由于上述取样装置的钻管在钻削取样时，其下端仅仅为简单的尖部或者齿牙条，所以钻管在遇到较硬的岩土层时，钻管对岩土的钻削强度不够，因而钻管对岩土层向下钻入会非常吃力，以致难以取样。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种用于岩土勘探的取样装置，可以对较硬岩土层进行取样。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种用于岩土勘探的取样装置，所述用于岩土勘探的取样装置包括驱动组件及取样组件，所述取样组件包括钻管及多个搅板，所述钻管的一端可拆卸地连接在所述驱动组件上，所述钻管的另一端设置有多个齿牙，各所述齿牙以所述钻管的轴线为轴周向布置，每个所述搅板均沿所述钻管的径向固定安装在所述钻管另一端的外周壁上，且每个所述搅板均和所述钻管的轴线位于同一平面内。

在本实用新型的另一种实现方式中，每个所述搅板均为直角三角形状，每个所述搅板的一直角边均与所述钻管的外周壁固定连接。

在本实用新型的又一种实现方式中，每个所述搅板的一锐角与一个所述齿牙相连。

在本实用新型的又一种实现方式中，每个所述搅板的斜边上均设置有多个凸起。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述凸起为圆锥状，且所述凸起的锥尖背离所述搅板的斜边延伸。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述取样组件还包括多个刮条，每个所述刮条均固定在所述钻管的外周壁上，每个所述刮条均沿所述钻管的长度方向延伸，且各所述刮条均相互平行布置。

在本实用新型的又一种实现方式中，每个所述刮条远离所述钻管的一侧边均设有尖端，所述尖端沿所述钻管的径向背离所述钻管延伸。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述搅板与所述刮条间隔交替布置在所述钻管的外周壁上。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述驱动组件包括驱动件及连接件，所述连接件包括第一法兰，所述第一法兰固定套装在所述驱动件的输出转轴上，所述钻管的一端固定装设有第二法兰，所述第二法兰与所述第一法兰可拆卸地装配在一起。

在本实用新型的又一种实现方式中，所述第二法兰中部开设通孔，所述通孔与所述钻管的内部连通。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在通过本实施例所提供的用于岩土勘探的取样装置在深入岩土层进行取样时，当钻管抵压在岩土层时，由于钻管上设有齿牙，齿牙在随着钻管转动时可以对岩土层进行磨削碎化。当齿牙遇到较硬岩土层，由于钻管上还设有搅板，所以搅板在随着钻管转动时，搅板可对齿牙周边岩土进行磨削，使齿牙周边的岩土进行碎化，这样便可减轻齿牙对岩土层磨削的压力，从而避免岩土层硬性抵压钻管，进而更有利于钻管向岩土层钻入，使得岩土被挤压进钻管中。在将钻管拔出岩土层后，再通过取样杆戳出钻管中的岩土，以得到岩土层的土样，最终实现钻管在较硬岩土层进行取样。本实用新型中通过对钻管另一端的外周壁上设置搅板，这样便于在钻管对较硬岩土层时取样时，钻管不至于受到硬性岩土层的抵压而无法取样，最终使得钻管更加省力的向岩土层钻入而取样。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的用于岩土勘探的取样装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第一法兰及第二法兰一体装配的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的用于岩土勘探的取样装置的剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的用于岩土勘探的取样装置的仰视图。

图中各符号表示含义如下：

1、驱动组件；11、驱动件；110、输出转轴；12、连接件；121、第一法兰；122、螺栓；123、螺帽；

2、取样组件；21、钻管；211、齿牙；212、第二法兰；2121、通孔；22、搅板；221、凸起；23、刮条；231、尖端；

100、安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种用于岩土勘探的取样装置，如图1所示，该取样装置包括驱动组件1及取样组件2。

取样组件2包括钻管21及多个搅板22，钻管21的一端可拆卸地连接在连接件12上，钻管21的另一端设置有多个齿牙211，各齿牙211以钻管21的轴线为轴周向布置，每个搅板22均沿钻管21的径向固定安装在钻管21另一端的外周壁上，且每个搅板22均和钻管21的轴线位于同一平面内。

在通过本实施例所提供的用于岩土勘探的取样装置在深入岩土层进行取样时，首先将钻管的另一端对准待采样的岩土层，启动驱动组件，并下压驱动组件。当钻管抵压在岩土层时，由于钻管上设有齿牙，齿牙在随着钻管转动时可以对岩土层进行磨削碎化。当齿牙遇到较硬岩土层，由于钻管上还设有搅板，所以搅板在随着钻管转动时，搅板可对齿牙周边岩土进行磨削，使齿牙周边的岩土进行碎化，这样便可减轻齿牙对岩土层磨削的压力，从而避免岩土层硬性抵压钻管，进而更有利于钻管向岩土层钻入，使得岩土被挤压进钻管中。在将钻管拔出岩土层后，再通过取样杆戳出钻管中的岩土，以得到岩土层的土样。本实用新型中通过对钻管另一端的外周壁上设置搅板，这样便于在钻管对较硬岩土层时取样时，钻管不至于受到硬性岩土层的抵压而无法取样，最终使得钻管更加省力的向岩土层钻入而取样。

示例性地，驱动组件1包括驱动件11及连接件12，连接件12固定连接在驱动件11的输出转轴110上。本实施例中，驱动件11可以为汽油机，其型号为170F，即单缸，气缸直径为70mm，风冷的汽油机。

在使用该用于岩土勘探的取样装置对岩土层进行取样时，首先抱住该汽油机，然后启动汽油机，将齿牙211对准待取样的岩土层，再向下抵压汽油机，钻管21的齿牙211及搅板22对岩土层进行磨削、碎化，待钻管21磨削一部分岩土后，即可向上拉动汽油机，使得岩土在钻管21的挤压下进入钻管21的内部，然后将钻管21从岩土层内拉出，并将钻管21与汽油机脱离，再插入取样杆将钻管21内的岩土戳出来即可完成取样。

可以理解，驱动件11也可以其他类型的驱动装置，比如旋转油缸等，本实施例对此不作限制。

可选地，连接件12包括第一法兰121，第一法兰121固定套装在驱动件11的输出转轴110上，钻管21的一端固定装设有第二法兰212，第二法兰212与第一法兰121可拆卸地装配在一起。

在上述实现方式中，第一法兰121和第二法兰212的设置可以实现钻管21与驱动件11之间的可拆卸装配。由于钻管21与驱动件11之间为可拆卸装配，所以可以根据需求更换不同规格的钻管21或者驱动件11，以提高取样装置的适用性。

示例性地，连接件12还包括螺栓122及螺帽123。螺栓122及螺帽123的配合使用将第一法兰121及第二法兰212装配在一起。

图2为用于岩土勘探的取样装置的第一法兰及第二法兰一体装配的俯视图，结合图2，本实施例中，第一法兰121及第二法兰212的结构相同，第一法兰121及第二法兰212沿其周向均布置有安装孔100，安装孔100环形均匀设置在第一法兰121及第二法兰212上，螺栓122的一端穿过第一法兰121及第二法兰212的安装孔100并通过螺帽123拧紧，将第一法兰121及第二法兰212装配在一起。

图3为用于岩土勘探的取样装置的剖视图，结合图3，可选地，第二法兰212中部开设通孔2121，通孔2121与钻管21的内部连通。第二法兰212上的安装孔100环形布置在通孔2121的周边。

在上述实现方式中，通孔2121的设置便于当钻管21取样完成时，将钻管21与驱动件中拆装下来，取样杆穿过通孔2121而插进钻管21内，并将钻管21内部的岩土从钻管21靠近齿牙的一端戳出来。

示例性地，第二法兰212可以采用无缝焊接的方式固定在钻管21的一端上，且通孔2121与钻管21的一端的中空处完全吻合。本实施例中，通孔2121的内壁直径与钻管21相同，皆为5厘米。可以理解，通孔2121的内径及钻管21的内径可以为其他数值，具体数值可以根据实际需求进行设定，本实施例对此不作限制。

在上述实现方式中，第二法兰212采用无缝焊接的方式连接在钻管21的一端上，这样方便将钻管与第二法兰212固定在一起，通孔2121与钻管21的一端的中空处完全吻合，这样一方面便于将钻管21固定在第二法兰212上，同时也便于取样杆能够穿过通孔2121而插入到钻管21内部将土样取出来。

再次参见图1，在本实施例中，钻管21为中空圆杆，齿牙211为锯齿状，齿牙211围成一圈设置在钻管21的另一端上。

可选地，每个搅板22均为直角三角形状，每个搅板22的一直角边均与钻管21的外周壁固定连接。

在上述实现方式中，每个搅板22的一直角边均与钻管21的外周壁固定连接便于将搅板22固定在钻管21的外周壁上。

示例性地，每个搅板22的一锐角α与一个齿牙211相连。

在上述实现方式中，搅板22的一锐角α与一个齿牙211相连是为了保证搅板22在钻管21钻入岩土层时对齿牙211周边的岩土进行磨削，减轻齿牙211对岩土层的磨削压力。

示例性地，搅板22与齿牙211相连的锐角α为最小锐角，这样能够使得搅板22更为容易跟随钻管21向下钻入岩土层，进而保证钻管21上的齿牙211对岩土进行磨削。

可选地，每个搅板22的斜边上均设置有多个凸起221。

在上述实现方式中，凸起221的存在能够在钻管21转动时对钻管21周边的岩土进行磨削，使岩土层碎化，这样使得齿牙211在对岩土层进行磨削时能够更为容易，更加省力，进而保证钻管21能够在较硬岩土层进行取样。

可选地，凸起221为圆锥状，且凸起221的锥尖背离搅板22的斜边延伸。

在上述实现方式中，由于凸起221的锥尖与岩土层接触面积小，所以凸起221对岩土层施加的压强大，使得搅板22更加容易对岩土层进行磨削。

继续参见图1，可选地，取样组件2还包括多个刮条23，每个刮条23均固定在钻管21的外周壁上，每个刮条23均沿钻管21的长度方向延伸，且各刮条23均相互平行布置。

在上述实现方式中，刮条23跟随钻管21进行转动，可将碎化的岩土从钻管21的周边刮离，使得钻管21在下移钻入岩土层时不受碎化岩土的阻碍，这样在下压钻管21时便会更加省力，从而便于钻管21向下钻入岩土层进行取样。

图4为用于岩土勘探的取样装置的仰视图。示例性地，每个刮条23远离钻管21的一侧边均设有尖端231，尖端231沿钻管21的径向背离钻管21延伸。

在上述实现方式中，尖端231的设置便于对钻管21周边岩土进行刮离。

可选地，搅板22与刮条23间隔交替布置在钻管21的外周壁上。

在上述实现方式中，以上设置一方面便于在钻管21上同时装设刮条23及搅板22，另一方面为了保证钻管21在钻入岩土层时，使其受力平衡而保证其稳定性。

示例性地，搅板22数量可以为两个，两个搅板22相对地布置在钻管21靠近另一端的外周壁上，且两个搅板22与钻管21为熔铸一体件。刮条23的数量可以为两个，两个刮条23相对地布置在钻管21的外周壁上，且两个刮条23与两个搅板22均匀交替地布置在钻管21的外周壁上。

在上述实现方式中，两个搅板22相对布置可以方便钻管21均匀地对岩土层进行磨削，同时当钻管21钻入岩土层时，在岩土层的挤压下，钻管21能够保持平衡稳定。可以理解，在其他实施例中，搅板22的数量也可以为其他数量，比如1个、3个等，本实施例对此不作限制。两个刮条23相对布置可以方便对钻管21周围的岩土进行刮离。可以理解，在其他实施例中，刮条23的数量也可以为其他数量，比如1个、3个等，本实施例对此不作限制。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于岩土勘探的取样装置，所述用于岩土勘探的取样装置包括驱动组件(1)及取样组件(2)，其特征在于，所述取样组件(2)包括钻管(21)及多个搅板(22)，所述钻管(21)的一端可拆卸地连接在所述驱动组件(1)上，所述钻管(21)的另一端设置有多个齿牙(211)，各所述齿牙(211)以所述钻管(21)的轴线为轴周向布置，每个所述搅板(22)均沿所述钻管(21)的径向固定安装在所述钻管(21)另一端的外周壁上，且每个所述搅板(22)均和所述钻管(21)的轴线位于同一平面内。

2.根据权利要求1所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，每个所述搅板(22)均为直角三角形状，每个所述搅板(22)的一直角边均与所述钻管(21)的外周壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，每个所述搅板(22)的一锐角与一个所述齿牙(211)相连。

4.根据权利要求3所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，每个所述搅板(22)的斜边上均设置有多个凸起(221)。

5.根据权利要求4所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，所述凸起(221)为圆锥状，且所述凸起(221)的锥尖背离所述搅板(22)的斜边延伸。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，所述取样组件(2)还包括多个刮条(23)，每个所述刮条(23)均固定在所述钻管(21)的外周壁上，每个所述刮条(23)均沿所述钻管(21)的长度方向延伸，且各所述刮条(23)均相互平行布置。

7.根据权利要求6所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，每个所述刮条(23)远离所述钻管(21)的一侧边均设有尖端(231)，所述尖端(231)沿所述钻管(21)的径向背离所述钻管(21)延伸。

8.根据权利要求6所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，所述搅板(22)与所述刮条(23)间隔交替布置在所述钻管(21)的外周壁上。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，所述驱动组件(1)包括驱动件(11)及连接件(12)，所述连接件(12)包括第一法兰(121)，所述第一法兰(121)固定套装在所述驱动件(11)的输出转轴(110)上，所述钻管(21)的一端固定装设有第二法兰(212)，所述第二法兰(212)与所述第一法兰(121)可拆卸地装配在一起。

10.根据权利要求9所述的用于岩土勘探的取样装置，其特征在于，所述第二法兰(212)中部开设通孔(2121)，所述通孔(2121)与所述钻管(21)的内部连通。

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