CN115060532B - 一种用于工程勘探的取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程勘探取样装置技术领域，具体涉及一种用于工程勘探的取样装置，包括台面2通过支腿21固定，在台面2上表面中心部位固定电机支架3，电机支架3上固定电机1，电机1轴贯穿台面2的中孔23并连接钻杆套11，钻杆套11套接钻杆4上端，钻杆4下端固定钻头5，其钻杆4本体由外而内依次套接圆形外板41、圆形中板42和圆形内板43；本发明解决工程勘探取样对土壤层的严重破坏，提高取样效率，保证土壤层样品剖面完整度，利于勘探取样研究工作。
Description
技术领域
本发明涉及工程勘探取样装置技术领域，具体涉及一种用于工程勘探的取样装置。
背景技术
工程勘察的基本内容是工程测量、水文地质勘查和工程地质勘查。勘察任务在于查明工程项目建设地点的地形地貌、地层土壤层岩性、地质构造、水文条件等自然地质条件资料，做出鉴定和综合评价，为建设项目的选址、工程设计和施工提供科学可靠的依据。
目前工程勘探，多采用破坏性挖掘取样方式，严重破坏土壤层，塑性不好的土壤层，很难挖掘出成形土壤层剖面，挖掘方式易造成土壤层的破裂、扰动土壤层的状态，采集取样费时、费力，对勘察研究带来很多不便。
发明内容
本发明的目的，解决工程勘探取样对土壤层的严重破坏，提高取样效率，保证土壤层样品剖面完整度，利于勘探取样研究工作。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于工程勘探的取样装置，台面通过底部四角支腿固定，台面的一侧边面上固定安装触屏控制终端，在台面上表面中心部位固定电机支架，电机支架上固定电机，电机轴贯穿台面的中孔并连接钻杆套，钻杆套套接钻杆上端，钻杆下端固定钻头，其钻杆本体由外而内依次套接圆形外板、圆形中板和圆形内板，圆形外板、圆形中板和圆形内板均为独立的内腔体，用于储存采集的土壤层。
本发明技术方案的进一步改进在于：钻杆顶部嵌套入钻杆套环内，钻杆套环与上方的钻杆套一体成形，其钻杆套为内腔体，腔体内固定电推杆，电推杆的伸缩阶面上依次设置外压板、中压板和内压板，其外压板贴合适配圆形外板的顶端环面，中压板贴合适配圆形中板的顶端环面，内压板贴合适配圆形内板的顶端环面，外压板、中压板和内压板均独立推进行程。
本发明技术方案的进一步改进在于：钻杆本体的圆形外板内侧壁上安装外挡板，外挡板尺寸适配安装于圆形外板内壁和圆形中板外壁形成的区域，圆形外板本体外挡板上方安装若干个传感器。
本发明技术方案的进一步改进在于：钻杆本体的圆形中板内侧壁上安装中挡板，中挡板尺寸适配于圆形中板内壁和圆形内板外壁形成的区域，圆形中板本体中挡板上方安装若干个传感器。
本发明技术方案的进一步改进在于：钻杆本体的圆形内板内侧壁上安装内挡板，内挡板尺寸适配圆形内板自身形成的腔体区域，圆形内板本体内挡板上方的安装若干个传感器。
本发明技术方案的进一步改进在于：支腿底端面设置固定板，固定板底面一侧端安装滑轮，固定板另一侧端贯穿设置穿孔，在穿孔两侧分别设置立柱和立柱A，立柱下部设置旋转板，旋转板外侧设置卡槽，立柱A下部设置卡柱；穿孔内适配套杆，套杆本体内腔设置固定杆。
本发明技术方案的进一步改进在于：钻头本体下部固定合金钻头，合金钻头均匀分布凹槽和凸齿，凸齿底面均匀分布齿层。
本发明技术方案的进一步改进在于：外挡板、中挡板和内挡板分别在本体的顶部两侧边沿安装电动转轴。
本发明技术方案的进一步改进在于：电机、传感器、电动转轴、电推杆和触屏控制终端分别电连接电源。
本发明技术方案的进一步改进在于：外挡板、中挡板和内挡板分别嵌入于圆形外板内壁、圆形中板内壁和圆形内板的内壁上。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于工程勘探的取样装置有益效果如下：
1、本发明提供一种用于工程勘探的取样装置，解决工程勘探取样对土壤层严重破坏，提高取样效率，保证土壤层样品剖面完整度，方便勘探取样研究。
2、本发明提供一种用于工程勘探的取样装置，该装置通过钻杆本体设置圆形外板、圆形中板和圆形内板，圆形外板、圆形中板和圆形内板均为独立的腔体，该腔体将土壤层分成三个区域用于储存不同的土壤层，圆形外板、圆形中板和圆形内板分别通过传感器监测土壤层变化，分别分层取样，方便研究人员对样品的收集。
3、本发明提供一种用于工程勘探的取样装置，该装置在钻杆本体的圆形外板、圆形中板和圆形内板的内壁上分别对应设置外挡板、中挡板和内挡板，通过外挡板、中挡板和内挡板进行各腔体内收集的土壤层阻挡，防止采集的土壤层散落。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明提供一种用于工程勘探的取样装置结构示意图。
图2为图1中的钻杆套结构示意图。
图3为图2中的钻杆套中的电推杆结构示意图。
图4为图1中的钻杆结构示意图。
图5为图1中的钻头结构示意图。
图6为图1中的滑轮结构示意图。
图中标号：1-电机，2-台面，3-电机支架，4-钻杆，5-钻头，6-触屏控制终端6，11-钻杆套，12-钻杆套环，13-电推杆，21-支腿，22-滑轮，23-中孔，131-外压板，132-中压板，133-内压板，221-套杆，222-固定杆，223-固定板，224-立柱，225-立柱A，226-旋转板，227-卡槽，228-卡柱，41-圆形外板，42-圆形中板，43-圆形内板，44-传感器，45-电动转轴，411-外挡板，421-中挡板，431-内挡板，51-合金钻头，52-齿层。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、2、3、4、5所示，一种用于工程勘探的取样装置，该金属台面2上表面铺设柔性材料，用于降低台面2上表面设置的电机1的振动和声噪，台面2的任意侧面上固定设置触屏控制终端6用于信号接收和指令输出的，进而实现该装置采集工作效率和控制，台面2通过四个支腿21支撑固定，支腿21均具备伸缩功能，方便控制台面2的高度，各支腿21顶端面向台面2底面中心方向延长，使四个支腿21形成十字交叉状，进而增强台面2的稳定性和刚性，在台面2上表面中心部位固定电机支架3，电机支架3中心部位的台面2上贯穿设置中孔23，使电机支架3上固定的电机1转轴能穿过中孔23于台面2下方钻杆套11连接，钻杆套11套接钻杆4的上部，钻杆4的下端面固定钻头5，在钻头5本体下部固定合金钻头51，合金钻头51均匀分布凹槽和凸齿，在凸齿本体底面均匀分布齿层52，该齿层52方便切割硬质土层；钻杆4本体由外而内依次套接圆形外板41、圆形中板42和圆形内板43，圆形外板41、圆形中板42和圆形内板43均为空腔体，用于独立储存土壤层，保证土壤层样品剖面完整度，方便工作人员勘探采样研究。
钻杆4顶部嵌套入钻杆套环12内，钻杆套环12与上方的钻杆套11为一体成形，钻杆4外表面适配钻杆套环12内腔体，在钻杆套环12内腔体的内壁上设置耐磨阻层，在钻杆4顶部设置耐磨阻层，该钻杆4的耐磨阻层长度为钻杆4本体嵌入钻杆套环12内腔体的长度，设置耐磨阻层防止钻杆4在钻杆套环12内空转或打滑，同时方便钻杆4从钻杆套环12中取出。
钻杆套11本体为内腔体，在其内腔体中固定安装电推杆13，电推杆13的伸缩各阶面上分别依次设置外压板131、中压板132和内压板133，由于外压板131、中压板132和内压板133各外径尺寸不同，电推杆13的闭合状态为外压板131套设中压板132，中压板133套设内压板133。外压板131适配并贴合于圆形外板41的顶端环面上；中压板132适配并贴合圆形中板42的顶端环面上；内压板133适配并贴合圆形内板43的顶端环面上。当电推杆13工作时，根据电推杆13接收的信息，各电推杆13中的伸缩杆分别独立的进行各自行程伸缩，外压板131推动圆形外板41移动，中压板132推动圆形中板42移动，内压板133推动圆形内板43移动。该电推杆13是在电机1带动钻杆4进行地表土层切割并到达所需土层后停止电机1旋转后，通过电推杆13进行土壤层采集取样工作，依此减少振动、减小土壤层的破坏，保证土壤层样品剖面完整度。本实施例中的钻杆4本体还可进行套接延长。
在钻杆4本体的圆形外板41内壁上嵌入安装外挡板411，外挡板411尺寸适配安装于圆形外板41内壁和圆形中板42外壁形成的区域，该外挡板421尺寸也适配自身翻转状态下圆形外板41内壁和圆形中板42外壁形成的区域，圆形外板41本体外挡板411上方安装若干个传感器44探头，传感器44探头分别监测土壤的颜色、湿度、土质层，外挡板411本体上部两侧边沿分别安装电动转轴45，电动转轴45在圆形外板41的内壁铰接固定，当外挡板411上方安装若干个传感器44探头监测到采集土壤层颜色、湿度、土质层发生变化，并反馈信息给触屏控制终端6，触屏控制终端6给电动转轴45发送指令，电动转轴45驱动外挡板411从下而上进行90度翻转并封挡土壤层，同时触屏控制终端6给电机1发送指令，使电机1带动钻杆4本体反向转动，使钻头5与采样土壤层分离，分离间距大于外挡板411闭合状态下的高度，使外挡板411翻转展开后更好的适配并阻挡圆形外板41内壁和圆形中板42外壁形成的腔体区域空间。
钻杆4本体的圆形中板42内壁上嵌入安装中挡板421，中挡板421尺寸适配安装于圆形中板42内壁和圆形内板43外壁形成的区域，该中挡板421尺寸也适配自身翻转状态下圆形中板42内壁和圆形内板43外壁形成的区域，圆形中板42本体中挡板421上方安装若干个传感器44探头，传感器44探头分别监测土壤的颜色、湿度、土质层，而中挡板421本体上部两侧边沿分别安装电动转轴45，电动转轴45在圆形中板41的侧壁铰接固定，当中挡板421上方安装若干个传感器44监测到采集土壤层的颜色、湿度、土质层发生变化，传感器44反馈信息给触屏控制终端6，触屏控制终端6给电动转轴45发送指令，电动转轴45驱动中挡板421从下而上进行90度翻转并封挡土壤层，同时触屏控制终端6给电机1发送指令，使电机1带动钻杆4本体反向转动，使钻头5与采样土壤层分离，分离间距大于中挡板421闭合状态下的高度，使中挡板421翻转展开后更好的适配并阻挡圆形中板42内壁和圆形内板43外壁形成腔体区域空间。
钻杆4本体的圆形内板43内壁上安装内挡板431，内挡板431尺寸适配于圆形内板43自身形成的腔体区域，该内挡板431尺寸也适配自身翻转状态下圆形内板43内壁形成的区域，在圆形内板43本体的内挡板431上方安装若干个传感器44探头，传感器44探头分别监测土壤的颜色、湿度、土质层，内挡板431嵌入适配于圆形内板43上，内挡板431本体上部两侧边沿分别安装电动转轴45，电动转轴45在圆形内板43的内壁铰接固定，当内挡板431上方安装若干个传感器44监测到采集土壤层的颜色、湿度和土质层发生变化，传感器44反馈信息给触屏控制终端6，触屏控制终端6通过无线给电动转轴45发送指令，使电动转轴45驱动内挡板431从下而上进行90度翻转并封挡土壤层，同时触屏控制终端6给电机1发送指令，使电机1带动钻杆4反向转动，钻头5与采集土壤层分离，分离间距大于内挡板431闭合状态下的高度，进而是内挡板431翻转展开后更好的适配并阻挡圆形内板43内壁形成的腔体空间区域。
进一步的，在钻杆套11本体内腔中固定安装电推杆13，当触屏控制终端6程序设定，钻杆4开始工作并深入设定土层的指定区域后，电机1处于待机不工作状态，触屏控制终端6给电推杆13发送指令进行土壤层采集工作，电推杆13中的伸缩阶面上设置的外压板131推动钻杆4本体的圆形外板41整体下移，下移距离小于钻杆套环12总壁长，当圆形外板41内壁上的传感器44监测到采集土壤层的颜色、湿度和土质层发生变化后，监测信号发送给触屏控制终端6，触屏控制终端6先给电机1发送指令信息使电机1进行低速小幅度反转状态，触屏控制终端6同步给电动转轴45发送指令信息，驱动外挡板411进行90度上翻转将收集的土壤层封挡，并完成该土壤层采集收集工作。当电机1再次进入待机不工作状态后，电推杆13中的中压板132推动钻杆4中的圆形中板42进行整体下移，下移距离小于钻杆圆形外板41的总长度，当圆形中板42内壁上的传感器44监测到采集土壤层的颜色、湿度和土质层发生变化后，监测信号发送给触屏控制终端6，触屏控制终端6先给电机1发送信息使电机1进行低速小幅度反转状态，同步给电动转轴45发送信息，驱动中挡板421进行90度上翻转将收集的土壤层封挡，并完成该土壤层采集收集工作。当电机1再次进入待机不工作状态后，电推杆13中的内压板133推动钻杆4中的圆形内板43进行下移，下移距离小于钻杆圆形外中板42的总长度，当圆形内板43内壁上的传感器44监测到采集的土壤层的颜色、湿度和土质层发生变化后，将监测信号发送给触屏控制终端6，触屏控制终端6给电机1发送信息，使电机1进行低速小幅度反转状态，同步给电动转轴45发送信息，驱动内挡板431进行90度上翻转将收集的土壤层封挡，并完成该土壤层采集收集工作。该装置通过圆形外板41、圆形中板42和圆形内板43的每个独立空腔体，分别独立深入土壤层采集并收集不同土壤层的土壤，保证土壤层样品剖面完整度，方便勘探取样研究。
如图6所示，台面2下部的支腿21底端面设置固定板223，固定板223底面一侧端安装滑轮22，固定板223另一侧端贯穿设置穿孔229，穿孔229与滑轮22两者间距为5-10cm，在穿孔229两侧分别设置立柱224和立柱A225，立柱224下部设置旋转板226，旋转板226外侧设置卡槽227，立柱A225下部设置卡柱228，卡槽227适配卡柱228，穿孔229内适配套杆221，套杆221本体内腔设置固定杆222，固定杆222底端面为锥形体，便于固定杆222嵌入地表。台面2通过支腿21底部的滑轮22到达指定区域，通过水平转动旋转板226将套杆221内的固定杆222放下进行定位固定，当台面2需移动时，将固定杆222托起，并转动旋转板226使本体卡在卡柱228上固定，同时将固定杆222推进套杆221内腔中。
本实施例中的电机1、传感器44、电动转轴45、电推杆13和触屏控制终端6分别电连接电源，触屏控制终端6分别通过无线方式进行电机1、传感器44、电动转轴45、电推杆13的信号、指令传输和接收。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明装置权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于工程勘探的取样装置，其特征在于：台面(2)通过底部四角的支腿(21)固定，台面(2)一侧边面上固定安装触屏控制终端(6)，在台面(2)的上表面中心部位固定电机支架(3)，电机支架(3)上固定电机(1)，电机(1)轴贯穿台面(2)的中孔(23)并连接钻杆套(11)，钻杆套(11)套接钻杆(4)上端，钻杆(4)下端固定钻头(5)，其钻杆(4)本体由外而内依次套接圆形外板(41)、圆形中板(42)和圆形内板(43)，圆形外板(41)、圆形中板(42)和圆形内板(43)均为独立的内腔体；
所述钻杆(4)顶部嵌套入钻杆套环(12)内，钻杆套环(12)与上方的钻杆套(11)一体成形，其钻杆套(11)为内腔体，腔体内固定电推杆(13)，电推杆(13)的伸缩阶面上依次设置外压板(131)、中压板(132)和内压板(133)，其外压板(131)贴合适配圆形外板(41)的顶端环面，中压板(132)贴合适配圆形中板(42)的顶端环面，内压板(133)贴合适配圆形内板(43)的顶端环面；钻杆(4)本体的圆形外板(41)内侧壁上安装外挡板(411)，外挡板(411)尺寸适配于圆形外板(41)内壁和圆形中板(42)外壁形成的区域，圆形外板(41)本体的外挡板(411)上方安装若干个传感器(44)；
钻杆(4)本体的圆形中板(42)内侧壁上安装中挡板(421)，中挡板(421)尺寸适配于圆形中板(42)内壁和圆形内板(43)外壁形成的区域，圆形中板(42)本体的中挡板(421)上方安装若干个传感器(44)；钻杆(4)本体的圆形内板(43)内侧壁上安装内挡板(431)，内挡板(431)尺寸适配圆形内板(43)自身形成的腔体区域，圆形内板(43)本体的内挡板(431)上方安装若干个传感器(44)；外挡板(411)、中挡板(421)和内挡板(431)分别在本体的顶部两侧边沿安装电动转轴(45)；所述外挡板(411)、中挡板(421)和内挡板(431)分别嵌入于圆形外板(41)、圆形中板(42)和圆形内板(43)内壁中；
所述传感器(44)可以监测钻探层的颜色、湿度和土质层变化并传递给触屏控制终端。
2.根据权利要求1所述一种用于工程勘探的取样装置，其特征在于：支腿(21)底端面设置固定板(223)，固定板(223)底面一侧端安装滑轮(22)，固定板(223)另一侧端贯穿设置穿孔(229)，在穿孔(229)两侧分别设置立柱(224)和立柱A(225)，立柱(224)下部设置旋转板(226)，旋转板(226)外侧设置卡槽(227)，立柱A(225)下部设置卡柱(228)，卡槽(227)适配卡柱(228)，穿孔(229)内适配固定套杆(221)，套杆(221)本体为内腔体，其内腔体设置固定杆(222)。
3.根据权利要求1所述一种用于工程勘探的取样装置，其特征在于：钻头(5)本体下部固定合金钻头(51)，合金钻头(51)均匀分布凹槽和凸齿，凸齿底面均匀分布齿层(52)。
4.根据权利要求1所述一种用于工程勘探的取样装置，其特征在于：电机(1)、传感器(44)、电动转轴(45)、电推杆(13)和触屏控制终端(6)分别电连接电源。
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2022
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|---|
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