CN220708776U - 一种水文地质取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水文地质取样装置，它包括机架，机架内设置有升降机构，升降机构连接有T形的移动板并控制其升降，移动板上连接有钻入筒，钻入筒包括套设且可拆卸连接的钻入筒内壳和钻入筒外壳，钻入筒内壳内设置有土样收集器，钻入筒内壳外侧套设并固定连接有对应设置的四个第一支撑环和四个第二支撑环，对应设置的第一支撑环和第二支撑环之间安装有气缸，钻入筒内壳外侧在第二支撑环的下方设置有环形凸起，每个气缸的活塞杆贯穿环形凸起后铰接有连接杆，连接杆铰接有挖断铲，四个挖断铲用于承托土样收集器中的土壤样品。本实用新型能辅助钻入取样的同时，还可防止土样收集器内土样坍塌掉落，保证土壤样品的完整性及结构特征。

Description

一种水文地质取样装置

技术领域

本实用新型涉及地质取样技术领域，特别是涉及一种水文地质取样装置。

背景技术

为研究人民群众居住及生活地区的状态，需要对部分地区进行水文地质勘探，而水文地质勘探取样能掌握地下水和地表水的成因、分布及其运动规律；为合理开采利用水资源，正确对房屋进行基础、打桩工程的设计和施工提供依据；需要对地下水文勘察进行研究，该研究主要是调查研究地下水在全年不同时期的水位变化、流动方向、化学成分等情况，查明地下水的埋藏条件和对上层土壤的侵蚀性，判定地下水在建筑物施工和使用阶段可能产生的变化及影响，并提出防治建议。

而现有的水文地质取样设备中，存在一些使用钻头及钻杆的设备需对土地进行钻取的设备，而在钻探过程中，钻头及钻杆在土壤中不断向下钻孔，容易导致土壤被破坏而不能对取样土壤的粘连性进行研究；另外还有一些设备使用钻筒来对土壤进行取样，但在土质松散的区域进行取样时，土壤容易在取样筒上升过程中坍塌掉落，不利于土壤保持完整性，影响土壤取样分析过程，所以需要一种能辅助钻筒并能够防止土壤样品从取样筒中坍塌掉落的地质取样装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种水文地质取样装置，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种水文地质取样装置，它包括机架，所述机架内设置有升降机构，所述升降机构连接有T形的移动板并控制其升降，所述移动板上连接有钻入筒，所述钻入筒包括套设且可拆卸连接的钻入筒内壳和钻入筒外壳，所述钻入筒内壳内设置有土样收集器，所述钻入筒内壳外侧套设并固定连接有对应设置的四个第一支撑环和四个第二支撑环，对应设置的所述第一支撑环和所述第二支撑环之间安装有气缸，所述钻入筒内壳外侧在所述第二支撑环的下方设置有环形凸起，每个所述气缸的活塞杆贯穿环形凸起后铰接有连接杆，所述连接杆铰接有挖断铲，四个所述挖断铲用于承托土样收集器中的土壤样品。

进一步，所述钻入筒内壳开口位置外侧设有能与相应挖断铲相适配的导向凸起，所述钻入筒外壳开口处还设置有限位凸起。

进一步，所述钻入筒内壳内壁上设置有凸起，所述土样收集器外壁紧贴所述钻入筒内壳内壁，所述土样收集器顶部开设有能与所述凸起适配的凹槽。

进一步，所述移动板底端开设有容纳腔，所述容纳腔内安装有钻动皮带轮，所述钻入筒内壳通过螺栓与所述钻动皮带轮可拆卸连接，所述移动板上转动连接有钻入电机皮带轮，所述钻动皮带轮和钻入电机皮带轮之间通过钻动皮带传动，所述移动板容纳腔上方安装有盖板，所述盖板上固定连接有钻入电机，所述钻入电机输出端贯穿所述盖板后与所述钻入电机皮带轮可拆卸连接。

进一步，所述钻动皮带轮中间开设有通孔，所述通孔内安装有液压缸，所述液压缸的活塞杆贯穿所述钻动皮带轮和所述钻入筒内壳后并伸入至所述钻入筒内壳内且与所述土样收集器顶部抵接。

进一步，所述钻入筒外壳外侧固定设置有螺旋叶片，所述螺旋叶片自所述钻入筒外壳底端筒口处延续至所述移动板底面。

进一步，所述升降机构包括固定设置在机架内部的两个支撑箱，其中一个所述支撑箱中部转动连接有丝杠，另外一个所述支撑箱中部可拆卸连接有限位杆，所述移动板的一端与所述丝杠螺纹连接，所述限位杆贯穿所述移动板并滑动设置。

进一步，两个所述支撑箱上方可拆卸连接有顶板，所述顶板中部固定连接有移动板控制电机，所述移动板控制电机输出端贯穿至所述顶板下方并固定连接有总动皮带轮，所述丝杠顶端固定连接有第一皮带轮，所述总动皮带轮与所述第一皮带轮之间通过第一皮带传动。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

本实用新型所使用的钻入筒结构，可以在不破坏土壤的原有形态下，有效将所取样土壤收集至内部的土样收集器结构中；且在进行向下钻取的工作中，其四个挖断铲结构收缩至其钻入筒内部，且只露出其尖端，露出的尖端可以在钻入土壤中时辅助钻入筒结构对下方土壤进行分割，使钻入筒进入土壤的阻力减小；在钻入筒完成土样收集并回升时，其四个挖断铲结构从钻入筒内部伸出，可防止土样收集器内已收集土样从出口处坍塌掉落，保证土壤样品的完整性及结构特征。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为图1中C-C截面的剖面示意图；

图3为本实用新型钻入筒钻入时的结构示意图；

图4为本实用新型钻入筒回升时的结构示意图；

图5为实用新型顶板全剖的结构示意图；

图6为实用新型移动板空腔位置局部放大结构示意图；

图7为本实用新型丝杠底端推力轴承的结构示意图；

其中，1.底板；2.推力轴承；3.支撑箱；4.限位防震板；5.丝杠；6.移动板；7.第一皮带轮；8.第一皮带；9.丝杠轴承；10.顶板；11.钻入上端推力轴承；12.移动板控制电机；13.总动皮带轮；14.限位杆；15.滑套；16.侧板；17.钻入电机；18.液压缸；19.钻动皮带轮；20.钻动皮带；21.钻入筒；22.移动轮；23.第一竖板；24.第二竖板；25.钻入筒外壳；26.第一支撑环；27.气缸；28.连接杆；29.挖断铲；30.钻入筒内壳；31.土样收集器；32.凸起；33.第二支撑环；34.限位凸起；35.钻入下端推力轴承；36.钻入电机皮带轮；37.钻入电机下端推力轴承；38.螺旋叶片；39.盖板；40.钻入电机上端推力轴承。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-7所示，在本实施例中，提供一种水文地质取样装置，它包含机架，在机架内设置有升降机构，升降机构连接有T形的移动板6并控制其升降，移动板6上连接有钻入筒21，钻入筒21包含套设且可拆卸连接的钻入筒内壳30和钻入筒外壳25，钻入筒内壳30内设置有土样收集器31，钻入筒内壳30外侧套设并固定连接有对应设置的四个第一支撑环26和四个第二支撑环33，对应设置的第一支撑环26和第二支撑环33之间安装有气缸27，钻入筒内壳30外侧在第二支撑环33的下方设置有环形凸起，每个气缸27的活塞杆贯穿环形凸起后铰接有连接杆28，连接杆28铰接有挖断铲29，四个挖断铲29用于承托土样收集器31中的土壤样品，使土样收集器内土样不易坍塌掉落，保证土壤样品的完整性及结构特征。

具体地，本实施例中的钻入筒内壳30开口位置外侧设有能与相应挖断铲29相适配的导向凸起，钻入筒外壳25开口处还设置有限位凸起34，用以限制挖断铲29伸出后的方向，使挖断铲29能够完美将土样收集器31内土样承托，防止土样掉落。

同时，在钻入筒内壳30内壁上设置成形有凸起32，土样收集器31外壁紧贴钻入筒内壳30内壁，土样收集器31顶部开设有能与凸起32适配的凹槽，使土样收集器31在钻入筒21钻入地面时能同时转动从而收集到优质土壤样品。

具体地，在本实施例的移动板6底端开设有容纳腔，容纳腔内安装有钻动皮带轮19，钻入筒内壳30通过螺栓与钻动皮带轮19可拆卸连接，移动板6上转动连接有钻入电机皮带轮36，钻动皮带轮19和钻入电机皮带轮36之间通过钻动皮带20传动，移动板6容纳腔上方安装有盖板39，盖板39上固定连接有钻入电机17，钻入电机17输出端贯穿盖板39后与钻入电机皮带轮36可拆卸连接；其中钻动皮带轮19上下两端面可转动连接有钻入上端推力轴承11和钻入下端推力轴承35，钻入电机皮带轮36上下两端面可转动连接有钻入电机上端推力轴承40和钻入电机下端推力轴承37，使钻动皮带轮19及钻入电机皮带轮36在工作时能够顺畅转动；盖板39在钻入电机17输出端相应位置开设相应的大小的通孔，各个通孔用以辅助各零部件的安装。

更具体地，在钻动皮带轮19中间开设有通孔，通孔内安装有液压缸18，液压缸18的活塞杆贯穿钻动皮带轮19和钻入筒内壳30后并伸入至钻入筒内壳30内且与土样收集器31顶部抵接，通过该液压缸18，可以将收集完土样后的土样收集器31从钻入筒21的钻入筒内壳30中推出，方便土样收集器31的拿取，且进一步保证土样收集器31内土壤样品的完整性。

另外，在钻入筒外壳25外侧固定设置有螺旋叶片38，螺旋叶片38自钻入筒外壳25底端筒口处延续至移动板6底面，以方便钻入筒21钻入地面。

具体地，升降机构包含固定设置在机架内的两个支撑箱3，其中一个支撑箱3中部转动连接有丝杠5，丝杠5底端抵接有推力轴承2，顶端套设有丝杠轴承9，另外一个支撑箱3中部可拆卸连接有限位杆14，移动板6的一端与丝杠5螺纹连接，限位杆14贯穿移动板6并滑动设置；其中，移动板6滑动一侧固定连接有滑套15，且滑套15滑动连接在限位杆14上；支撑箱3分别由第一竖板23、第二竖板24及侧板16围成，各个板间相互可拆卸连接，支撑箱3的第二竖板24外侧还安装有若干个移动轮22；两支撑箱3底部还固定连接有底板1，位于底板1上方20cm-30cm处还设置有T形的限位防震板4，限位防震板4与两支撑箱3固定连接，丝杠5和限位杆14还分别贯穿限位防震板4，限位防震板4与移动板和钻入筒对应位置还开设有通孔，且钻入筒21贯穿限位防震板4的通孔，且限位防震板4的通孔直径不小于钻入筒21的钻入筒外壳25外侧设置的螺旋叶片38直径。

并且，在两支撑箱3上方可拆卸连接有顶板10，顶板10中部固定连接有移动板控制电机12，移动板控制电机12输出端贯穿至顶板10下方并固定连接有总动皮带轮13，丝杠5顶端固定连接有第一皮带轮7，总动皮带轮13与第一皮带轮7之间通过第一皮带8传动，主要用以控制移动板6的上下运动。

综上，本实施例的整体工作原理为：首先启动钻入电机17，使钻入筒21整体转动，此时，挖断铲29头部露出，启动移动板控制电机12，控制移动板6向下移动，使钻入筒21逐步钻入地面，且钻入筒21内的各部位零部件均旋转钻入地面；当钻入筒21钻入地下一定深度时，停止钻入电机17，控制钻入筒21内的四个气缸27伸出活塞杆，从而使挖断铲29伸出并对钻入筒21内的土样收集器31所收集的土壤样品进行承托，然后控制移动板6升起；当钻入筒21完全从地下抽出且移动板6抬升至一定高度后，将整个装置放平，控制气缸27缩回活塞杆并使挖断铲29缩回，然后控制液压缸18的活塞杆，通过活塞杆可将钻入筒21内的土样收集器31顶出，在防止土样收集器内土样坍塌掉落的同时，保证最终能获得拥有完整结构特征的土壤样品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (8)

1.一种水文地质取样装置，其特征在于：包括机架，所述机架内设置有升降机构，所述升降机构连接有T形的移动板（6）并控制其升降，所述移动板（6）上连接有钻入筒（21），所述钻入筒（21）包括套设且可拆卸连接的钻入筒内壳（30）和钻入筒外壳（25），所述钻入筒内壳（30）内设置有土样收集器（31），所述钻入筒内壳（30）外侧套设并固定连接有对应设置的四个第一支撑环（26）和四个第二支撑环（33），对应设置的所述第一支撑环（26）和所述第二支撑环（33）之间安装有气缸（27），所述钻入筒内壳（30）外侧在所述第二支撑环（33）的下方设置有环形凸起，每个所述气缸（27）的活塞杆贯穿环形凸起后铰接有连接杆（28），所述连接杆（28）铰接有挖断铲（29），四个所述挖断铲（29）用于承托土样收集器（31）中的土壤样品。

2.根据权利要求1所述的一种水文地质取样装置，其特征在于：所述钻入筒内壳（30）开口位置外侧设有能与相应挖断铲（29）相适配的导向凸起，所述钻入筒外壳（25）开口处设置有用于限制所述挖断铲（29）运动的限位凸起（34）。

3.根据权利要求1所述的一种水文地质取样装置，其特征在于：所述钻入筒内壳（30）内部设置有凸起（32），所述土样收集器（31）外壁紧贴所述钻入筒内壳（30）内壁，所述土样收集器（31）顶部开设有能与所述凸起（32）适配的凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种水文地质取样装置，其特征在于：所述移动板（6）底端开设有容纳腔，所述容纳腔内安装有钻动皮带轮（19），所述钻入筒内壳（30）通过螺栓与所述钻动皮带轮（19）可拆卸连接，所述移动板（6）上转动连接有钻入电机皮带轮（36），所述钻动皮带轮（19）和钻入电机皮带轮（36）之间通过钻动皮带（20）传动，所述移动板（6）容纳腔上方安装有盖板（39），所述盖板（39）上固定连接有钻入电机（17），所述钻入电机（17）输出端贯穿所述盖板（39）后与所述钻入电机皮带轮（36）可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种水文地质取样装置，其特征在于：所述钻动皮带轮（19）中间开设有通孔，所述通孔内安装有液压缸（18），所述液压缸（18）的活塞杆贯穿所述钻动皮带轮（19）和所述钻入筒内壳（30）后并伸入至所述钻入筒内壳（30）内且与所述土样收集器（31）顶部抵接。

6.根据权利要求1所述的一种水文地质取样装置，其特征在于：所述钻入筒外壳（25）外侧固定设置有螺旋叶片（38），所述螺旋叶片（38）自所述钻入筒外壳（25）底端筒口处延续至所述移动板（6）底面。

7.根据权利要求1所述的一种水文地质取样装置，其特征在于：所述升降机构包括固定设置在机架内部的两个支撑箱（3），其中一个所述支撑箱（3）中部转动连接有丝杠（5），另外一个所述支撑箱（3）中部可拆卸连接有限位杆（14），所述移动板（6）的一端与所述丝杠（5）螺纹连接，所述限位杆（14）贯穿所述移动板（6）并滑动设置。

8.根据权利要求7所述的一种水文地质取样装置，其特征在于：两个所述支撑箱（3）上方可拆卸连接有顶板（10），所述顶板（10）中部固定连接有移动板控制电机（12），所述移动板控制电机（12）输出端贯穿至所述顶板（10）下方并固定连接有总动皮带轮（13），所述丝杠（5）顶端固定连接有第一皮带轮（7），所述总动皮带轮（13）与所述第一皮带轮（7）之间通过第一皮带（8）传动。