CN106979007A - 一种空间全方位的原状土取样设备 - Google Patents

一种空间全方位的原状土取样设备 Download PDF

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吴红刚
董占林
庞伟军
冯文强
杨昊天
魏文斌
马惠民
张红利
熊治文
张俊德
宋响军
李元彪
冯帅
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/02—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by mechanically taking samples of the soil
    • E21B49/06—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by mechanically taking samples of the soil using side-wall drilling tools pressing or scrapers

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Abstract

本发明公开了一种空间全方位的原状土取样设备，以解决传统取土方式无法取得原状样的问题。它包括钻进取土装置、步履行进装置、控制装置、工作台，所述钻进取土装置包括取土器、钻杆、动力头、钻杆导轨，钻杆导轨中设有动力头，取土器设在钻杆上，钻杆包括旋转钻杆和取样钻杆，旋转钻杆和取样钻杆通过止推轴承连接，取样钻杆与动力头连接；所述控制装置包括第一油缸、第二油缸、支撑臂、电动机，第一油缸、第二油缸和支撑臂设在工作台上，支撑臂与第二油缸的伸缩端相连，第一油缸和支撑臂的上方设有钻杆导轨。本发明具有全方位工作姿态不受限制，土样所取位置不受限制，高效率，所取原状土保持性好等特点。

Description

一种空间全方位的原状土取样设备
技术领域
本发明属于地质勘探领域，尤其涉及一种空间全方位的原状土取样设备。
背景技术
取土设备广泛应用于生产实践中，是一种建筑工程地址勘探与取样技术进行土体实验最基本的工具，因此取得原状土是勘测过程中很重要的环节，但是目前基于原状土取样的设备仅在取土器本身做改进，应用于勘察工作的成套设备改进极少，而且通常是钻机配套取土器工作，基本操作流程都是：钻孔、清孔、取样。此类方法取原状土步骤繁杂，施工周期长，只能实现竖直向下的取土样作业，取土设备的工作姿态和取土位置受到很大限制，例如：运营铁路路基病害整治工程，加固结构通常位于路基正下方，取样设备无法针对性取样，工程部位针对性不强，所取原状土的代表性差，进而得到的实验数据和地质实际情况偏差过大，致使勘察结果失真，严重影响了后续施工的设计精确度，降低了勘察的效率。
传统的取土方式有锤击、冲击，用此类方式得到的土样扰动大，甚至无法取得原状样。
发明内容
本发明的目的是提供一种空间全方位的原状土取样设备，以解决传统取土方式无法取得原状样的问题。
本发明技术方案如下：一种空间全方位的原状土取样设备，它包括钻进取土装置、步履行进装置、控制装置、工作台，步履行进装置上设有工作台，工作台上设有控制装置，控制装置上设有钻进取土装置；所述钻进取土装置包括取土器、钻杆、动力头、钻杆导轨，钻杆导轨中设有动力头，取土器设在钻杆上，钻杆包括旋转钻杆和取样钻杆，旋转钻杆和取样钻杆通过止推轴承连接，取样钻杆与动力头连接； 所述控制装置包括第一油缸、第二油缸、支撑臂、电动机，第一油缸、第二油缸和支撑臂设在工作台上，支撑臂与第二油缸的伸缩端相连，第一油缸和支撑臂的上方设有钻杆导轨。
作为本发明的进一步改进，所述止推轴承由止推垫片、滚动体组成，止推垫片和滚动体环绕在钻杆的外表面。止推轴承作用下，取样钻杆可实现静压取土。
作为本发明的进一步改进，所述取土器的端部通过螺钉固定有环形合金刃。
作为本发明的进一步改进，所述钻杆导轨的端部设有液压夹持器。
作为本发明的进一步改进，所述液压夹持器通过油管与操纵台相连。
作为本发明的进一步改进，所述工作台的四角设有地脚。
控制装置可控制钻进取土装置在空间任意空间方位完成取土，并且打破传统工艺中的钻孔、清孔、取土等复杂的步骤，实现直接取土，而不影响取土位置上方的公路、铁路线运营以及路基本体的正常施工作业。
本发明能够保证采样率和保持原状土的原状特性，有效弥补了传统取样中钻进和取土隔离的缺点，具有同机同时工作以及在取原状土过程中实现静压取土，降低了扰动样干扰的优点，施工作业大大提高。具有全方位工作姿态不受限制，土样所取位置不受限制，高效率，所取原状土保持性好等特点。
附图说明
图1为本发明水平工作状态下的主视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明中钻杆的剖面图；
图4为本发明中止推轴承的结构示意图；
图5为图4的侧视图；
图6为本发明中取土器的结构示意图。
附图标记含义如下:1-步履行进装置，2-油箱，3-工作台，4-地脚，5-液压泵，6-第一油缸，7-钻杆导轨，8-支撑臂，9-动力头，10-液压夹持器，11-钻杆，12-取土器，13-油管，14-操纵台，15-电箱，16-工具箱，17-电动机，18-踏板，19-止推轴承，20-第二油缸，21-止推垫片，22-滚动体，231-旋转钻杆，232-取样钻杆；24-合金刃；25-螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图所示，一种空间全方位的原状土取样设备，包括钻进取土装置、步履行进装置1、控制装置、工作台3，步履行进装置1上设有工作台3，工作台3上设有控制装置，控制装置上设有钻进取土装置；钻进取土装置包括取土器12、钻杆11、动力头9、钻杆导轨7，钻杆导轨7中设有动力头9，取土器12设在钻杆11上，钻杆11包括旋转钻杆231和取样钻杆232，旋转钻杆231和取样钻杆232通过止推轴承19连接，取样钻杆232与动力头9连接； 控制装置包括第一油缸6、第二油缸20、支撑臂8、电动机17，第一油缸6、第二油缸20和支撑臂8设在工作台3上，支撑臂8与第二油缸20的伸缩端相连，第一油缸6和支撑臂8的上方设有钻杆导轨7。止推轴承19由止推垫片21、滚动体22组成，承受轴向力。止推垫片21和滚动体22环绕在钻杆11的外表面。
图6示出了取土器的结构，取土器12的端部通过螺钉25固定有环形合金刃24。
钻杆导轨7的端部设有液压夹持器10。液压夹持器10通过油管13与操纵台14相连。工作台3的四角设有地脚4。
参见图1、2，步履行进装置1上面安置工作台3，工作台3上面布置有油箱2、电箱15，工具箱16，工作台3的侧面设有踏板18。油箱2通过油管连接液压泵5。刃口24由由硬质合金加工而成，可应对一般取土器无法完成的坚硬地质。利用履带和地面的摩擦克服钻进时的反作用力。
当设备到达作业位置之后，地脚4作为辅助反作用力固定在地面，通过电箱15打开电气开关，由操纵台14启动液压***，调节第一油缸6和第二油缸20带动钻杆轨道7上面带有硬质合金取土器12的钻杆11对准工作位置，由钻杆11带动硬质合金取土器12进行取土样作业。当旋转钻杆231到达指定深度之后，在最后一段接上装有取样钻杆232，此时电动机17施加轴向力的同时会径向旋转，但是由于止推轴承19的作用，取土器侧的钻杆和取土器12没有径向旋转，而止推轴承另一侧（电机端的钻杆旋转），完成取原状土，取土完毕之后停止运行电动机，换下装有旋转钻杆232，操作台14控制电动机和液压***，拿出取土器，由于止推轴承的作用，实现了取土端静压取土。相比于常规结构，本发明可操作性高，很大程度上缩短了取土作业的周期，节约施工成本。

Claims (6)

1.一种空间全方位的原状土取样设备，其特征在于：它包括钻进取土装置、步履行进装置（1）、控制装置、工作台（3），步履行进装置（1）上设有工作台（3），工作台（3）上设有控制装置，控制装置上设有钻进取土装置；所述钻进取土装置包括取土器（12）、钻杆（11）、动力头（9）、钻杆导轨（7），钻杆导轨(7)中设有动力头（9），取土器（12）设在钻杆（11）上，钻杆（11）包括旋转钻杆（231）和取样钻杆（232），旋转钻杆（231）和取样钻杆（232）通过止推轴承（19）连接，取样钻杆（232）与动力头（9）连接； 所述控制装置包括第一油缸（6）、第二油缸（20）、支撑臂（8）、电动机（17），第一油缸（6）、第二油缸（20）和支撑臂（8）设在工作台（3）上，支撑臂（8）与第二油缸（20）的伸缩端相连，第一油缸（6）和支撑臂（8）的上方设有钻杆导轨（7）。
2.根据权利要求1所述的一种空间全方位的原状土取样设备，其特征在于：所述止推轴承（19）由止推垫片（21）、滚动体（22）组成，止推垫片（21）和滚动体（22）环绕在钻杆（11）的外表面。
3.根据权利要求1或2所述的一种空间全方位的原状土取样设备，其特征在于：所述取土器（12）的端部通过螺钉（25）固定有环形合金刃（24）。
4.根据权利要求3所述的一种空间全方位的原状土取样设备，其特征在于：所述钻杆导轨（7）的端部设有液压夹持器（10）。
5.根据权利要求4所述的一种空间全方位的原状土取样设备，其特征在于：所述液压夹持器（10）通过油管（13）与操纵台（14）相连。
6.根据权利要求5所述的一种空间全方位的原状土取样设备，其特征在于：所述工作台（3）的四角设有地脚（4）。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109387393A (zh) * 2018-12-11 2019-02-26 龙岩学院 一种土壤取土测试仪
CN111535288A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 江苏苏源工程检测有限公司 土工深层压实度取样机
CN112146921A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 广州市建邦地质勘察技术有限公司 一种地质勘测用的勘测设备及勘测方法
CN114086951A (zh) * 2021-11-13 2022-02-25 湖北德势弘地质技术服务有限公司 一种矿产地质勘查设备

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100828A (zh) * 1985-04-01 1985-12-20 华中工学院 一种汽车装载式地质钻机
CN86205547U (zh) * 1986-08-05 1987-05-27 交通部第三航务工程勘察设计院 三管单动活门式取土器
JP2001115769A (ja) * 1999-10-14 2001-04-24 Takenaka Komuten Co Ltd 無水掘り土壌サンプラー
JP2002322888A (ja) * 2001-04-27 2002-11-08 Ybm Co Ltd 地盤穿孔装置およびその穿孔方法
CN1776394A (zh) * 2005-11-30 2006-05-24 中国科学院南京土壤研究所 手提半自动回转式土壤原状取样器
JP2006322141A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Railway Technical Res Inst 乱れの少ない試料採取装置
CN101037859A (zh) * 2006-03-13 2007-09-19 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 双管单动活门式取芯取土器
CN201786300U (zh) * 2010-07-28 2011-04-06 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种洞室内开合式错动带软岩静压取样器
CN102477846A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 中铁西北科学研究院有限公司 土层扩孔钻头
CN102966309A (zh) * 2012-12-03 2013-03-13 中国矿业大学 高压磨料射流钻车装置
CN203129955U (zh) * 2013-03-22 2013-08-14 李海广 一种扩孔锚杆钻机
CN203275120U (zh) * 2013-03-29 2013-11-06 李国民 新型液压活塞取样机具
CN204782999U (zh) * 2015-06-17 2015-11-18 山东电力工程咨询院有限公司 一种钻进式敞口薄壁取土器
CN105888545A (zh) * 2016-06-27 2016-08-24 湖南创远高新机械有限责任公司 一种面向低矮巷道的天井钻机
JP2017031573A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 一般社団法人地盤工房 土試料採取装置
CN206681730U (zh) * 2017-03-21 2017-11-28 中铁西北科学研究院有限公司 一种空间全方位的原状土取样设备

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100828A (zh) * 1985-04-01 1985-12-20 华中工学院 一种汽车装载式地质钻机
CN86205547U (zh) * 1986-08-05 1987-05-27 交通部第三航务工程勘察设计院 三管单动活门式取土器
JP2001115769A (ja) * 1999-10-14 2001-04-24 Takenaka Komuten Co Ltd 無水掘り土壌サンプラー
JP2002322888A (ja) * 2001-04-27 2002-11-08 Ybm Co Ltd 地盤穿孔装置およびその穿孔方法
JP2006322141A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Railway Technical Res Inst 乱れの少ない試料採取装置
CN1776394A (zh) * 2005-11-30 2006-05-24 中国科学院南京土壤研究所 手提半自动回转式土壤原状取样器
CN101037859A (zh) * 2006-03-13 2007-09-19 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 双管单动活门式取芯取土器
CN201786300U (zh) * 2010-07-28 2011-04-06 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种洞室内开合式错动带软岩静压取样器
CN102477846A (zh) * 2010-11-27 2012-05-30 中铁西北科学研究院有限公司 土层扩孔钻头
CN102966309A (zh) * 2012-12-03 2013-03-13 中国矿业大学 高压磨料射流钻车装置
CN203129955U (zh) * 2013-03-22 2013-08-14 李海广 一种扩孔锚杆钻机
CN203275120U (zh) * 2013-03-29 2013-11-06 李国民 新型液压活塞取样机具
CN204782999U (zh) * 2015-06-17 2015-11-18 山东电力工程咨询院有限公司 一种钻进式敞口薄壁取土器
JP2017031573A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 一般社団法人地盤工房 土試料採取装置
CN105888545A (zh) * 2016-06-27 2016-08-24 湖南创远高新机械有限责任公司 一种面向低矮巷道的天井钻机
CN206681730U (zh) * 2017-03-21 2017-11-28 中铁西北科学研究院有限公司 一种空间全方位的原状土取样设备

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109387393A (zh) * 2018-12-11 2019-02-26 龙岩学院 一种土壤取土测试仪
CN111535288A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 江苏苏源工程检测有限公司 土工深层压实度取样机
CN112146921A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 广州市建邦地质勘察技术有限公司 一种地质勘测用的勘测设备及勘测方法
CN114086951A (zh) * 2021-11-13 2022-02-25 湖北德势弘地质技术服务有限公司 一种矿产地质勘查设备

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