CN216387045U

CN216387045U - 一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置

Info

Publication number: CN216387045U
Application number: CN202122462614.XU
Authority: CN
Inventors: 纪新武; 郁张睿龙; 叶先一; 黄源
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2021-10-12
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2031-10-12

Abstract

本实用新型公开了一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置，包括钻杆，钻杆的内部具有空腔，钻杆杆身沿其长度方向开设有多个探头孔，钻杆内部空腔中滑动连接有滑动平板，滑动平板的一侧与伸缩组件连接，伸缩组件的上端连接有压力杆，压力杆伸出钻杆顶端，滑动平板的另一侧连接有多个传感器探头，传感器探头与探头孔对应开设，下压压力杆能使传感器探头从探头孔中伸出钻杆外。本实用新型中钻杆钻入土壤中，传感器探头横向伸入待检测深度的土壤中，能对不同深度土壤情况进行原位测量，确保了测量结果的准确性。本实用新型在原位进行测量而无需取出土样，该探测装置对土壤生态结构破坏小、环境适用性强、灵活度高。

Description

一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置

技术领域

本实用新型涉及地下岩土探测技术领域，具体为一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置。

背景技术

对于地下土壤情况的探测，现有的探测装置通常是将地下土壤取出后进行测定。这种做法不仅破坏了土壤结构，使当地生态环境遭受破坏，而且由于所取土样脱离了原位环境，无法保证土壤情况探测的准确性。因此我们需要一个在不破坏土壤结构的情况下对地下深层土壤进行原位探测的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置以解决上述背景技术中探测地下土壤情况困难、探测时对土壤生态完整性破坏大，探测不准确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置，包括钻杆，钻杆的内部具有空腔，钻杆底端可拆卸连接有螺旋钻头，钻杆杆身沿其长度方向开设有多个探头孔；钻杆内部空腔中滑动连接有滑动平板，滑动平板的一侧与伸缩组件连接，伸缩组件的上端连接有压力杆，压力杆伸出钻杆顶端，滑动平板的另一侧连接有多个传感器探头，传感器探头与探头孔对应开设，下压压力杆能使传感器探头从探头孔中伸出钻杆外。

通过钻头将钻杆钻入土壤伸出，然后伸出传感器探头在原位土壤环境中探测，能够保证土壤检测的准确性，且传感器探头横向插入土壤中进行探测，整个过程中只有钻头钻入土壤，无需开挖，钻头对土壤生态环境的破坏力小。

优选地，为了使传感器探头探测完毕后，能自动收回到钻杆内，滑动平板的另一侧与钻杆内壁之间设置有多个复位弹簧，复位弹簧的一端与滑动平板连接，另一端与钻杆内壁连接，多个复位弹簧沿钻杆长度方向设置，松开或上提压力杆使传感器探头从探头孔中缩回钻杆内。

优选地，为了方便安装固定滑轨、伸缩组件，钻杆竖直放置时，从钻杆的顶端沿其中心轴线向下观察，钻杆的投影为外圆内方的结构，钻杆内部具有前、后、左、右四个侧壁，以及一个下底面，空腔下底面设置有两条平行的固定滑轨，滑动平板的底端滑动连接在两条固定滑轨上，滑动平板与左、右两个侧壁平行设置，复位弹簧设置在右侧壁，伸缩组件设置在左侧壁与滑动平板之间，伸缩组件的左侧与左侧壁接触连接，右侧与滑动平板接触连接。

优选地，伸缩组件包括多个伸缩单元，每个伸缩单元的结构均相同，多个伸缩单元竖向铰接连接，压力杆连接在伸缩组件最顶端的伸缩单元上，下压压力杆使每个伸缩单元被压缩，伸缩单元推动滑动平板向压缩复位弹簧的一侧滑动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中钻杆钻入土壤中，纵向设置的多个传感器探头横向插入待检测深度的土壤中，能对不同深度土壤情况进行原位测量，确保了测量结果的准确性。

本实用新型在原位进行测量而无需取出土样，该探测装置对土壤生态结构破坏小、环境适用性强、灵活度高。

附图说明

图1为本实用新型的主视外观结构示意图；

图2为伸缩组件初始状态时的侧视剖面结构示意图；

图3为伸缩组件被压缩时的侧视剖面结构示意图；

图4为伸缩单元的结构示意图。

图中：1、钻杆；2、探头孔；3、螺旋钻头；4、伸缩组件；5、传感器探头；6、复位弹簧；7、固定滑轨；8、压力杆；9、滑动平板；10、第一短杆；11、第二短杆；12、第三短杆；13、第四短杆；14、第五短杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置，其结构包括：空心螺旋钻杆1，钻杆底端可拆卸连接有螺旋钻头3，钻杆杆身沿其长度方向开设有多个探头孔2。

如图2、3所示，钻杆内部沿着长度方向设置有滑动平板9，钻杆底端内侧壁设置有固定滑轨7，滑动平板的底端滑动连接在该固定滑轨上，滑动平板的一侧与伸缩组件4连接，伸缩组件的上端连接有压力杆8，压力杆伸出钻杆顶端；滑动平板的另一侧与钻杆内壁之间设置有多个复位弹簧6，复位弹簧的一端与滑动平板连接，另一端与钻杆内壁连接，多个复位弹簧沿钻杆长度方向设置，滑动平板连接弹簧的一侧连接有多个传感器探头5，下压压力杆使传感器探头5从探头孔中伸出钻杆外，松开压力杆使传感器探头从探头孔中缩回钻杆。

本实施例中，钻杆内部为长方体形空腔结构，具有前、后、左、右四个侧壁，以及一个下底面，空腔下底面设置两条平行的固定滑轨7，滑动平板的底端滑动连接在两条固定滑轨上，滑动平板与左、右两个侧壁平行设置，右侧壁上连接复位弹簧，伸缩组件设置在左侧壁与滑动平板之间，伸缩组件的左侧与左侧壁接触连接，右侧与滑动平板接触连接，初始状态时，复位弹簧与伸缩组件均处于伸长状态，下压压力杆后，伸缩组件被压缩，从而推动滑动平板向右滑动，压缩复位弹簧，将传感器探头5从探头孔中伸出钻杆外，传感器探头伸入土壤中，松开压力杆后，在复位弹簧恢复力的作用下，滑动平板9向左滑动，将传感器探头从探头孔中收回。

如图4所示，伸缩组件4包括多个伸缩单元组成，多个伸缩单元沿钻杆长度方向依次铰接连接，位于伸缩组件最底端的伸缩单元为第一伸缩单元，依长度方向依次命名其他伸缩单元为第二、第三……伸缩单元，每个伸缩单元的结构均相同，以第一伸缩单元为例说明其具体结构，第一伸缩单元包括第一短杆10、第二短杆11、第三短杆12、第四短杆13、第五短杆14连接而成，其中第一短杆10与第二短杆11铰接连接成X形，第一短杆10与第二短杆11的铰接点A位于两短杆长度方向的中点位置，第三短杆12与第四短杆13铰接连接成X形，第三短杆12与第四短杆13的铰接点B位于两短杆长度方向的中点位置，第五短杆14的两端分别与铰接点A、铰接点B刚性连接，第五短杆与两个固定滑轨垂直设置，且位于两个固定滑轨之间，第一短杆10的左端、第二短杆11的左端、第三短杆12的左端、第四短杆13的左端均与钻杆内部空腔左侧壁接触连接，第一短杆10的右端、第二短杆11的右端、第三短杆12的右端、第四短杆13的右端均与滑动平板接触连接，且第一短杆10的右端与第二短杆11的左端滑动连接在一个固定滑轨中，第三短杆12的右端、第四短杆13的左端滑动连接在另一个固定滑轨中；第一伸缩单元的第一短杆10左端与相邻第二伸缩单元的第二短杆的左端铰接，第一伸缩单元的第二短杆11右端分别与相邻第二伸缩单元的第一短杆的右端铰接，位于伸缩组件最顶端的伸缩单元的第五短杆与压力杆连接。当下压压力杆时，伸缩单元中的第一短杆与第二短杆之间、第三短杆与第四短杆之间的开口间距变小，伸缩组件在竖直方向上缩短，在水平方向上伸长，并最终实现将竖向压力转化为横向推力。

本实施例中，前、后、左、右的方位描述只是为了结合附图更具体地描述本装置的结构组成，并不用于限制装置的结构。

工作原理：使用时，将本装置装在液压机或其他设备上后钻入土壤深处，而后对压力杆8施加压力，进而引起伸缩架4由图2所示状态变为如图3所示压缩状态，伸缩架4竖直方向缩短而水平方向伸长，从而将由压力杆8传导下来的竖直方向压力转化为水平方向推力，并推动滑动平板9在底部固定轨道7上进行滑动，进而带动固定在滑动平板9上的传感器探头5从钻杆的钻头孔2中伸出并插入土壤，开始对地下深处土壤性质的探测。探测结束后，撤销施加在压力杆8上的压力，在复位弹簧6的作用下，滑动平板9向左滑动，伸缩架4开始伸长并最终恢复至初始状态。固定在滑动平板9上的传感器探头5也随之拔出土壤，收回至空心金属钻杆1内，最后将本装置拔出土壤，完成一次探测作业任务。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置，其特征在于，包括钻杆，钻杆的内部具有空腔，钻杆底端可拆卸连接有螺旋钻头，钻杆杆身沿其长度方向开设有多个探头孔；钻杆内部空腔中滑动连接有滑动平板，滑动平板的一侧与伸缩组件连接，伸缩组件的上端连接有压力杆，压力杆伸出钻杆顶端，滑动平板的另一侧连接有多个传感器探头，传感器探头与探头孔对应开设，下压压力杆能使传感器探头从探头孔中伸出钻杆外。

2.根据权利要求1所述的一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置，其特征在于，滑动平板的另一侧与钻杆内壁之间设置有多个复位弹簧，复位弹簧的一端与滑动平板连接，另一端与钻杆内壁连接，多个复位弹簧沿钻杆长度方向设置，松开或上提压力杆使传感器探头从探头孔中缩回钻杆内。

3.根据权利要求2所述的一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置，其特征在于，钻杆竖直放置时，从钻杆的顶端沿其中心轴线向下观察，钻杆的投影为外圆内方的结构，钻杆内部具有前、后、左、右四个侧壁，以及一个下底面，空腔下底面设置有两条平行的固定滑轨，滑动平板的底端滑动连接在两条固定滑轨上，滑动平板与左、右两个侧壁平行设置，复位弹簧设置在右侧壁，伸缩组件设置在左侧壁与滑动平板之间，伸缩组件的左侧与左侧壁接触连接，右侧与滑动平板接触连接。

4.根据权利要求3所述的一种带有可伸缩探头的地下土壤探测装置，其特征在于，伸缩组件包括多个伸缩单元，每个伸缩单元的结构均相同，多个伸缩单元竖向铰接连接，压力杆连接在伸缩组件最顶端的伸缩单元上，下压压力杆使每个伸缩单元被压缩，伸缩单元推动滑动平板向压缩复位弹簧的一侧滑动。