CN106320400B - 一种挤密桩取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了种自动化程度高、检测准确性高、操作方便的挤密桩取样装置。包括：升降装置、支撑装置和取出装置，所述升降装置控制支撑装置和取出装置的上升或下降。整套装置自动化程度高，解决了需要人工下井作业的效率问题和安全问题，提高了作业效率，确保了检测结果的准确性。

Description

一种挤密桩取样装置

技术领域

本发明涉及地基检测技术领域，特别是涉及一种挤密桩取样装置。

背景技术

目前，在地基检测中，如遇湿陷性黄土地基，对于挤密桩的检测，传统方式一般是采用洛阳铲程控，再由施工人员进入井下，进行人工取样作业，人工取样一方面作业效率很低，另一方面不同的施工作业人员实行井下作业的质量不同，因此严重影响检测的准确性，同时，井下作业还会存在一定的安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动化程度高、检测准确性高、操作方便的挤密桩取样装置。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案来实现：

本发明的一种挤密桩取样装置，包括：

升降装置：包括机械传动装置，以及连接于机械传动装置输出端的钢丝绳，所述机械传动装置控制所述钢丝绳上升或下降：

支撑装置：包括支撑架和支撑架液压缸，所述支撑架液压缸的输出端与支撑架连接，所述支撑架液压缸控制所述支撑架伸出或收回；

取出装置：包括油箱，所述油箱连接于所述钢丝绳的下端，所述油箱的上方安装有取土器，所述取土器通过输送油管与油箱连通，所述取土器上安装有取样液压缸，所述取样液压缸一端与输送油管的输出端连接，另一端与取土器连接，所述取土器上设置有土样松动液压缸，所述土样松动液压缸的输出端与取土器连接，另一端连接至油箱，所述土样松动液压缸和取样液压缸共同控制取土器工作；

所述升降装置控制支撑装置和取出装置的上升或下降。

进一步的，所述升降***还包括无线操作装置，和与所述无线操作装置通信连接的固定于所述机械传动装置上的无线信号接收装置，所述无线信号接收装置接收所述无线操作装置，并控制机械传动装置。

进一步的，所述支撑架的数量为四个。

进一步的，四个所述支撑架对称设置于井内，并置于所述油箱上方，所述支撑架支撑所述取出装置时，每个所述支撑架一端固定在井内壁上，另一端通过支撑架液压缸伸至油箱的另一侧的土壤内。

进一步的，所述油箱上安装有油泵和油泵电机，所述油泵电机控制所述油泵。

进一步的，所述油泵为单向定量油泵。

进一步的，所述油箱的上安装有溢流阀，所述溢流阀与报警器电连接，所述溢流阀溢流时，所述报警器报警；所述支撑架液压缸的输入端安装有第一换向阀，所述第一换向阀控制所述支撑架液压缸；所述取样液压缸的输入端安装有第二换向阀，所述第二换向阀控制所述取样液压缸；所述土样松动液压缸的输入端安装有第三换向阀，所述第三换向阀控制所述土样松动液压缸；

所述第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀均由电磁阀控制。

进一步的，所述第一换向阀具有三种状态，分别为左开通、右开通和完全关闭，所述第一换向阀处于左开通时，所述第一换向阀控制支撑架液压缸顶出，所述支撑架液压缸控制支撑架***土壤；所述第一换向阀处于右开通时，所述第一换向阀控制支撑架液压缸收回，所述支撑架液压缸控制支撑架恢复原位；所述第一换向阀处于完全关闭时，所述支撑架液压缸和所述支撑架静止不动。

进一步的，所述第二换向阀具有三种状态，分别为左开通、右开通和完全关闭，所述第二换向阀处于左开通时，所述第二换向阀控制取样液压缸顶出，所述取样液压缸控制取土器压入土壤；所述第二换向阀处于右开通时，所述第二换向阀控制取样液压缸收回，所述取样液压缸控制取土器恢复原位；所述第二换向阀处于完全关闭时，所述取样液压缸和取土器静止不动。

进一步的，所述第三换向阀具有三种状态，分别左开通、右开通和完全关闭，所述第三换向阀处于左开通时，所述第三换向阀控制所述土样松动液压缸向上翻转，所述土样松动液压缸控制所述取土器向上翻转；所述第三换向阀处于右开通时，所述第三换向阀控制所述土样松动液压缸向下翻转，所述土样松动液压缸控制所述取土器恢复原位；所述第三换向阀处于完全关闭时，所述土样松动液压缸和取土器静止不动。

本发明的一种挤密桩取样装置的有益效果：

通过机械控制加入电控***，本发明的装置能够代替人工取样，提高了取样作业效率，同时有可以保证取样的准确性，确保检测数据精确。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一种挤密桩取样装置的结构示意图；

图2是图1所示的一种挤密桩取样装置的***控制图。

1、油箱；2、油泵；3、油泵电机；4、取样液压缸；5、输送油管；6、土样松动液压缸；7、取土器；8、钢丝绳；9、支撑架液压缸；10、支撑架；11、机械传动装置；12、无线信号接收装置；13、无线操作装置；14、过滤器；15、调速阀；16、溢流阀；17、第一换向阀；18、第二换向阀；19、第三换向阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1、图2所示，具体的一种挤密桩取样装置，包括：升降装置：包括机械传动装置11，以及连接于机械传动装置11输出端的钢丝绳8，机械传动装置11控制钢丝绳8上升或下降：支撑装置：包括支撑架10和支撑架液压缸9，支撑架液压缸9的输出端与支撑架10连接，支撑架液压缸9控制支撑架10伸出或收回；取出装置：包括油箱1，油箱1连接于钢丝绳8的下端，油箱1的上方安装有取土器7，取土器7通过输送油管5与油箱1连通，取土器7上安装有取样液压缸4，取样液压缸4一端与输送油管5的输出端连接，另一端与取土器7连接，取土器7上设置有土样松动液压缸6，土样松动液压缸6的输出端与取土器7连接，另一端连接至油箱1，土样松动液压缸6和取样液压缸4共同控制取土器7工作；升降装置控制支撑装置和取出装置的上升或下降。

升降***还包括无线操作装置13，和与无线操作装置13通信连接的固定于机械传动装置11上的无线信号接收装置12，无线信号接收装置12接收无线操作装置13，并控制机械传动装置11。

为了在钢丝绳8不受力的情况下支撑装置和取出装置可以安全的进入井下并在井下正常取样，本发明设计了四套支撑架10。并分别对称固定在井下指定位置，四套支撑架10和与支撑架10分别连接的支撑架液压缸9呈正方形围绕固定，这样在支撑架10受控于支撑架液压缸9伸出时，就可以由一端伸向油箱1另一端的土壤内，并固定，四套支撑架10固定效果更好，可以在钢丝绳8不受力的情况下实现稳定支撑装置自身及取样装置，保证取样的安全、顺利进行。

其中，油箱1上安装有油泵2和油泵电机3，油泵电机3控制油泵2。同时又在油箱1的输出端加设了过滤器14，在油泵电机3启动时，油泵2抽取油箱1内的油对整套装置进行供能，油箱1中的油经过滤器14过滤，让其输出的油没有杂质，并且处于最佳用油状态；油泵2加压后，经油箱1工艺下游的调速阀15调节流向每台换向阀，同时换向阀受控于电磁阀，实现换向阀的状态变化，从而完成各部件的工作。全从自动化程度高，减少人工劳动成本。

油箱1的上安装有溢流阀16，溢流阀16与报警器电连接，溢流阀16溢流时，报警器报警；支撑架液压缸9的输入端安装有第一换向阀17，第一换向阀17控制支撑架液压缸9；取样液压缸4的输入端安装有第二换向阀18，第二换向阀18控制取样液压缸4；土样松动液压缸6的输入端安装有第三换向阀19，第三换向阀19控制土样松动液压缸6；

其中，本发明的油泵2为单向定量油泵。在油箱1出油后油无法回流，当换向阀启动后，多余的油会进入溢流阀16，在溢流阀16中进行溢流，并进行报警，提示操作人员作业的进行程度。可视作业程度高，保证作业的顺利、安全进行。

本发明的第一换向阀17、第二换向阀18和第三换向阀19均由电磁阀控制。

具体作业过程如下:

第一换向阀17具有三种状态，分别为左开通、右开通和完全关闭，第一换向阀17处于左开通时，第一换向阀17控制支撑架液压缸9顶出，支撑架液压缸9控制支撑架10***土壤；第一换向阀17处于右开通时，第一换向阀17控制支撑架液压缸9收回，支撑架液压缸9控制支撑架10恢复原位；第一换向阀17处于完全关闭时，支撑架液压缸9和支撑架10静止不动。

第二换向阀18具有三种状态，分别为左开通、右开通和完全关闭，第二换向阀18处于左开通时，第二换向阀18控制取样液压缸4顶出，取样液压缸4控制取土器7压入土壤；第二换向阀18处于右开通时，第二换向阀18控制取样液压缸4收回，取样液压缸4控制取土器7恢复原位；第二换向阀18处于完全关闭时，取样液压缸4和取土器7静止不动。

第三换向阀19具有三种状态，分别左开通、右开通和完全关闭，第三换向阀19处于左开通时，第三换向阀19控制土样松动液压缸6向上翻转，土样松动液压缸6控制取土器7向上翻转；第三换向阀19处于右开通时，第三换向阀19控制土样松动液压缸6向下翻转，土样松动液压缸6控制取土器7恢复原位；第三换向阀19处于完全关闭时，土样松动液压缸6和取土器7静止不动。

进行取样作业时，首先操作人员在无线操作装置13输入操作指令，无线操作装置13对无线信号接收装置12输出控制信号，无线信号接收装置12在接收控制信号后，根据事先输入的操作指令会控制机械传动装置11的启动，机械传动装置11带动钢丝绳8向下运动，钢丝绳8带动取样装置进入井下，然后启动油泵2，油泵2加压将油箱1内的油输出向外，对各部件供能，首先油箱1内的油经调速阀15进行第一换向阀17，第一换向阀17在电磁阀的控制下先处于左开通状态，当第一换向阀17处于左开通状态时，第一换向阀17控制支撑架液压缸9伸出，并将与支撑架液压缸9输出端连接的支撑架10伸出，并伸向油箱1的另一侧的土壤内，***土壤，实现支撑作业，这时，部分油会进入油箱1处的溢流阀16，溢流阀16溢流，报警器报警，工作人员接收指令后，进行下一步工作；然后电磁阀控制第二换向阀18进入左开通状态，第二换向阀18控制取样液压缸4工作，取样液压缸4控制取土器7伸出并***土壤内进行取样，随后部分油又进入油箱1处的溢流阀16，溢流阀16溢流，报警器报警，工作人员接收指令后，进入下一步工作；提取取样土壤，电磁阀控制第三换向阀19处于左开通状态，第三换向阀19控制土样松动液压缸6工作，同时，控制取土器7向上翻转，实现取土，随后，油流入溢流阀16，溢流阀16再次溢流，报警器报警；以上为取样作业。

当取样完成后，工作人员接收最后一次报警信号，这时，需要对取出的土样进行取出井内作业。首先电磁阀控制第一换向阀17处于右开通状态，第一换向阀17控制支撑架液压缸9复位，支撑装置不再起支撑作用，钢丝绳8再次受力，并控制取土器7平移的第二换向阀18，开始拉取取土器7作业，与上述作业反向，最后机械传动装置11拉取钢丝绳8向上运动，取出取样装置，完成整个取样作业。

其中机械传动装置11为电力驱动，能够显示下井和提升的高度，为了满足施工要求，钢丝绳8的直径一般采用直径8-10mm的钢丝绳8，本发明的取土器7的规格设计为100x100x200mm。其中机械传动装置11控制取样装置下井和提升的速度不超过0.5m/s，保证取样的完整性，以此速度运行，可以提供平稳的动力。

整套装置自动化程度高，解决了需要人工下井作业的效率问题和安全问题，提高了作业效率，确保了检测结果的准确性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种挤密桩取样装置，其特征在于，包括：

升降装置：包括机械传动装置(11)，以及连接于机械传动装置(11)输出端的钢丝绳(8)，所述机械传动装置(11)控制所述钢丝绳(8)上升或下降：

支撑装置：包括支撑架(10)和支撑架液压缸(9)，所述支撑架液压缸(9)的输出端与支撑架(10)连接，所述支撑架液压缸(9)控制所述支撑架(10)伸出或收回；

取出装置：包括油箱(1)，所述油箱(1)连接于所述钢丝绳(8)的下端，所述油箱(1)的上方安装有取土器(7)，所述取土器(7)通过输送油管(5)与油箱(1)连通，所述取土器(7)上安装有取样液压缸(4)，所述取样液压缸(4)一端与输送油管(5)的输出端连接，另一端与取土器(7)连接，所述取土器(7)上设置有土样松动液压缸(6)，所述土样松动液压缸(6)的输出端与取土器(7)连接，另一端连接至油箱(1)，所述土样松动液压缸(6)和取样液压缸(4)共同控制取土器(7)工作；

所述升降装置控制支撑装置和取出装置的上升或下降。

2.根据权利要求1所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述升降***还包括无线操作装置(13)，和与所述无线操作装置(13)通信连接的固定于所述机械传动装置(11)上的无线信号接收装置(12)，所述无线信号接收装置(12)接收所述无线操作装置(13)，并控制机械传动装置(11)。

3.根据权利要求2所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述支撑架(10)的数量为四个。

4.根据权利要求3所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，四个所述支撑架(10)对称设置于井内，并置于所述油箱(1)上方，所述支撑架(10)支撑所述取出装置时，每个所述支撑架(10)一端固定在井内壁上，另一端通过支撑架液压缸(9)伸至油箱(1)的另一侧的土壤内。

5.根据权利要求4所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述油箱(1)上安装有油泵(2)和油泵电机(3)，所述油泵电机(3)控制所述油泵(2)。

6.根据权利要求5所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述油泵(2)为单向定量油泵。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述油箱(1)的上安装有溢流阀(16)，所述溢流阀(16)与报警器电连接，所述溢流阀(16)溢流时，所述报警器报警；所述支撑架液压缸(9)的输入端安装有第一换向阀(17)，所述第一换向阀(17)控制所述支撑架液压缸(9)；所述取样液压缸(4)的输入端安装有第二换向阀(18)，所述第二换向阀(18)控制所述取样液压缸(4)；所述土样松动液压缸(6)的输入端安装有第三换向阀(19)，所述第三换向阀(19)控制所述土样松动液压缸(6)；

所述第一换向阀(17)、第二换向阀(18)和第三换向阀(19)均由电磁阀控制。

8.根据权利要求7所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述第一换向阀(17)具有三种状态，分别为左开通、右开通和完全关闭，所述第一换向阀(17)处于左开通时，所述第一换向阀(17)控制支撑架液压缸(9)顶出，所述支撑架液压缸(9)控制支撑架(10)***土壤；所述第一换向阀(17)处于右开通时，所述第一换向阀(17)控制支撑架液压缸(9)收回，所述支撑架液压缸(9)控制支撑架(10)恢复原位；所述第一换向阀(17)处于完全关闭时，所述支撑架液压缸(9)和所述支撑架(10)静止不动。

9.根据权利要求7所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述第二换向阀(18)具有三种状态，分别为左开通、右开通和完全关闭，所述第二换向阀(18)处于左开通时，所述第二换向阀(18)控制取样液压缸(4)顶出，所述取样液压缸(4)控制取土器(7)压入土壤；所述第二换向阀(18)处于右开通时，所述第二换向阀(18)控制取样液压缸(4)收回，所述取样液压缸(4)控制取土器(7)恢复原位；所述第二换向阀(18)处于完全关闭时，所述取样液压缸(4)和取土器(7)静止不动。

10.根据权利要求7所述的一种挤密桩取样装置，其特征在于，所述第三换向阀(19)具有三种状态，分别左开通、右开通和完全关闭，所述第三换向阀(19)处于左开通时，所述第三换向阀(19)控制所述土样松动液压缸(6)向上翻转，所述土样松动液压缸(6)控制所述取土器(7)向上翻转；所述第三换向阀(19)处于右开通时，所述第三换向阀(19)控制所述土样松动液压缸(6)向下翻转，所述土样松动液压缸(6)控制所述取土器(7)恢复原位；所述第三换向阀(19)处于完全关闭时，所述土样松动液压缸(6)和取土器(7)静止不动。