CN117823052A - 一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置，涉及地质勘探技术领域，该扩孔装置包括扩孔支架主体、扩孔主体、横梁杆和扩孔升降驱动组件，所述扩孔主体包括扩孔杆轴、扩孔锥形钻头、旋转电机和多个扩孔撑压单元，扩孔杆轴中部设置有活动套且活动套具有多个分别与多个扩孔撑压单元相对应的径向支杆，活动套能够相对扩孔杆轴上下移动，旋转的扩孔撑压单元外壁能够对勘探孔的侧壁进行挤压和磨削，扩孔杆轴侧壁上还设置有调节气缸且调节气缸下端部与活动套相连接，竖向移动的活动套能够驱使多个扩孔撑压单元撑开和收拢。本发明结构简单，以扩孔撑压单元的旋转实现挤压和破碎勘探孔内的土料，且扩孔的直径便于调节，操作简单且实用性较强。

Description

一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体是一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置。

背景技术

地质勘探即是通过各种方法对地质进行勘查和探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动，在地质勘探研究活动时，需要在泥土中开设一个勘测孔，以便于进行土质调查和勘测，由于勘测设备多种多样，当勘测设备大于开设的勘测孔的直径时，需要对勘测孔进行扩孔，以便将勘测设备放入勘测孔中进行勘测。

现有的地质勘探所采用的扩孔装置是：旋转的扩孔钻头伸入勘探孔内，扩孔钻头将勘探孔侧壁上的土壤挤压并破碎，然后通过扩孔钻头与勘探孔侧壁之间的间隙将土料输送至地面上；但是由于扩孔钻头的直径是固定的，无法进行调节，进而可能需要多次更换扩孔钻头，进行多次扩孔操作，相对麻烦，并且扩孔钻头完成扩孔后，勘探孔侧壁容易出现突刺，不便于勘探设备放入且容易损坏勘探设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置，包括扩孔支架主体、扩孔主体、横梁杆和扩孔升降驱动组件，所述横梁杆以上下滑动的方式安装在扩孔支架主体上且扩孔升降驱动组件设在扩孔支架主体的顶部，扩孔升降驱动组件与横梁杆相连接且扩孔升降驱动组件能够驱使横梁杆沿着扩孔支架主体竖向移动；所述扩孔主体包括扩孔杆轴、扩孔锥形钻头、旋转电机和多个扩孔撑压单元，所述扩孔杆轴顶部与横梁杆的中部转动连接；扩孔锥形钻头设在扩孔杆轴的底部与扩孔锥形钻头用于钻入勘探孔内；所述旋转电机设在横梁杆上且扩孔杆轴顶部与旋转电机的输出端相连接；扩孔杆轴中部设置有活动套且活动套具有多个分别与多个扩孔撑压单元相对应的径向支杆，活动套能够相对扩孔杆轴上下移动；多个扩孔撑压单元周向分布在扩孔杆轴的外侧，扩孔撑压单元底部与扩孔锥形钻头上表面边缘相铰接且扩孔撑压单元顶部与相对应的径向支杆相连接，旋转的扩孔撑压单元外壁能够对勘探孔的侧壁进行挤压和磨削，扩孔杆轴侧壁上还设置有至少一个调节气缸且调节气缸下端部与活动套相连接，竖向移动的活动套能够驱使多个扩孔撑压单元撑开和收拢。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述扩孔撑压单元包括锥面板和平压板，所述锥面板底部与扩孔锥形钻头上表面边缘转动连接，所述平压板设在锥面板上侧，平压板底部与锥面板顶部通过活动连接节相连接，平压板顶部具有连接滑座且连接滑座与相对应的径向支杆相连接，连接滑座能够沿着径向支杆移动；所述锥面板的外壁上具有多个破碎尖端且平压板的外壁上具有多个平整凸条。

在一种可选方案中：所述扩孔主体还包括多个输料组件，所述输料组件周向分布在扩孔杆轴的外壁且输料组件的底部延伸至多个扩孔撑压单元围成的环圈内部，所述输料组件顶部具有甩料板且输料组件能够将处于环圈内侧的土壤输送至甩料板上表面。

在一种可选方案中：所述输料组件包括碎料绞龙输送管、绞龙主体、出料口和输料驱动部，所述碎料绞龙输送管设在扩孔杆轴侧部且碎料绞龙输送管底部延伸至多个扩孔撑压单元围成的环圈内，绞龙主体转动设在碎料绞龙输送管内部且绞龙主体的主轴向上延伸至输料驱动部，所述出料口设在碎料绞龙输送管顶部的侧壁上且出料口位于甩料板上侧，所述输料驱动部设在横梁杆上且输料驱动部能够驱使随着扩孔杆轴转动的绞龙主体主轴自转。

在一种可选方案中：所述输料驱动部包括固定杆和齿圈，所述固定杆为两个且对称设在齿圈的侧部，固定杆顶部与横梁杆相连接且齿圈的中心线与扩孔杆轴轴线相重合；绞龙主体主轴延伸至齿圈内部且固定杆主轴顶部设置有齿轮部，所述齿轮部与齿圈相啮合。

在一种可选方案中：所述横梁杆的两端均设置有卡座且扩孔支架主体上设置有两个竖导向滑道，两个卡座分别以滑动的方式套在两个竖导向滑道上，所述扩孔升降驱动组件包括左右旋丝杆、扩孔升降电机和两个扩孔推拉杆，所述左右旋丝杆转动设在扩孔支架主体的顶部且左右旋丝杆的两端均设置有推拉螺旋座，两个扩孔推拉杆顶部分别与两个推拉螺旋座相铰接，两个扩孔推拉杆底部均与横梁杆相铰接，扩孔升降电机设在扩孔支架主体的侧部且扩孔升降电机输出端与左右旋丝杆的一端部通过联轴器相连接。

在一种可选方案中：所述扩孔支架主体上还设置有延伸杆架且延伸杆架与扩孔支架主体的两个支脚形成三角支撑，所述延伸杆架上设置有把手且延伸杆架的底部和两个扩孔支架主体的两个支脚上均设置有万向移动轮。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

1、本发明中扩孔撑压单元逐渐深入勘探孔内，旋转的扩孔撑压单元能够逐步磨削勘探孔内壁的土壤，从而实现扩孔，并且勘探孔内壁掉落的碎料能够置于多个扩孔撑压单元所围成的环圈内，避免碎料影响扩孔操作，并且扩孔后的勘探孔内壁平滑，可便于勘测设备放入以及避免破坏勘测设备。

2、本发明中调节气缸通过伸缩的方式驱使活动套沿着扩孔杆轴周向移动，移动的活动套可以驱使多个扩孔撑压单元撑开和收拢，进而可调节多个扩孔撑压单元所围成的环圈直径，进而可改变勘探孔在扩孔后的直径。

3、本发明结构简单，以扩孔撑压单元的旋转实现挤压和破碎勘探孔内的土料，且扩孔的直径便于调节，操作简单且实用性较强。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中的该扩孔装置正面结构示意图。

图2为本发明的一个实施例中的该扩孔装置背部结构示意图。

图3为本发明的一个实施例中的扩孔主体结构示意图。

图4为本发明的一个实施例中的扩孔撑压单元结构示意图。

图5为图3中A0处放大结构示意图。

附图标记注释：扩孔支架主体100、万向移动轮110、竖导向滑道120、扩孔主体200、扩孔杆轴210、扩孔锥形钻头220、旋转电机230、扩孔撑压单元240、锥面板241、破碎尖端242、平压板243、平整凸条244、活动连接节245、连接滑座246、活动套250、调节气缸260、碎料绞龙输送管270、甩料板280、输料驱动部290、绞龙主体271、出料口272、齿轮部273、固定杆291、齿圈292、横梁杆300、卡座310、扩孔升降驱动组件400、左右旋丝杆410、扩孔升降电机420、扩孔推拉杆430、推拉螺旋座440、延伸杆架500、把手510。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明；在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。

在一个实施例中，如图1-图3所示，一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置，包括扩孔支架主体100、扩孔主体200、横梁杆300和扩孔升降驱动组件400，所述横梁杆300以上下滑动的方式安装在扩孔支架主体100上且扩孔升降驱动组件400设在扩孔支架主体100的顶部，扩孔升降驱动组件400与横梁杆300相连接且扩孔升降驱动组件400能够驱使横梁杆300沿着扩孔支架主体100竖向移动；所述扩孔主体200包括扩孔杆轴210、扩孔锥形钻头220、旋转电机230和多个扩孔撑压单元240，所述扩孔杆轴210顶部与横梁杆300的中部转动连接；扩孔锥形钻头220设在扩孔杆轴210的底部与扩孔锥形钻头220用于钻入勘探孔内；所述旋转电机230设在横梁杆300上且扩孔杆轴210顶部与旋转电机230的输出端相连接；扩孔杆轴210中部设置有活动套250且活动套250具有多个分别与多个扩孔撑压单元240相对应的径向支杆，活动套250能够相对扩孔杆轴210上下移动；多个扩孔撑压单元240周向分布在扩孔杆轴210的外侧，扩孔撑压单元240底部与扩孔锥形钻头220上表面边缘相铰接且扩孔撑压单元240顶部与相对应的径向支杆相连接，旋转的扩孔撑压单元240外壁能够对勘探孔的侧壁进行挤压和磨削，扩孔杆轴210侧壁上还设置有至少一个调节气缸260且调节气缸260下端部与活动套250相连接，竖向移动的活动套250能够驱使多个扩孔撑压单元240撑开和收拢；

在本发明实施例中，将该扩孔装置置于已经钻好的勘探孔所在的位置，扩孔主体200与勘探孔相对应；扩孔升降驱动组件400驱使横梁杆300向下移动且横梁杆300带动扩孔主体200向下移动，同时，旋转电机230带动扩孔杆轴210、扩孔锥形钻头220及多个扩孔撑压单元240转动，旋转的扩孔锥形钻头220伸入勘探孔内并挤压勘探孔内壁的土壤；当扩孔撑压单元240逐渐深入勘探孔内时，旋转的扩孔撑压单元240能够逐步磨削勘探孔内壁的土壤；从而实现扩孔；并且，调节气缸260通过伸缩的方式驱使活动套250沿着扩孔杆轴210周向移动，移动的活动套250可以驱使多个扩孔撑压单元240撑开和收拢，进而可调节多个扩孔撑压单元240所围成的环圈直径，进而可改变勘探孔在扩孔后的直径，同时，相邻的两个扩孔撑压单元240之间具有间隙，扩孔过程中产生的土壤碎料可以由两个扩孔撑压单元240之间的间隙进入多个扩孔撑压单元240围成的环圈内部。

在一个实施例中，如图1-3所示，所述扩孔撑压单元240包括锥面板241和平压板243，所述锥面板241底部与扩孔锥形钻头220上表面边缘转动连接，所述平压板243设在锥面板241上侧，平压板243底部与锥面板241顶部通过活动连接节245相连接，平压板243顶部具有连接滑座246且连接滑座246与相对应的径向支杆相连接，连接滑座246能够沿着径向支杆移动；所述锥面板241的外壁上具有多个破碎尖端242且平压板243的外壁上具有多个平整凸条244；在本发明实施例中，调节气缸260驱使活动套250沿着扩孔杆轴210上下移动时，平压板243向下移动并下压锥面板241，受压的锥面板241绕与扩孔锥形钻头220的连接处旋转，进而锥面板241通过活动连接节245带动平压板243及连接滑座246沿着径向支杆移动，从而调节整个扩孔撑压单元240的外径；旋转的锥面板241带动破碎尖端242转动且破碎尖端242逐渐破碎勘探孔侧壁上的土壤；平压板243与锥面板241同步转动且平整凸条244能够平整和挤压勘探孔侧壁已经被破碎尖端242破碎的区域。

在一个实施例中，如图1-图4所示，所述扩孔主体200还包括多个输料组件，所述输料组件周向分布在扩孔杆轴210的外壁且输料组件的底部延伸至多个扩孔撑压单元240围成的环圈内部，所述输料组件顶部具有甩料板280且输料组件能够将处于环圈内侧的土壤输送至甩料板280上表面；在本发明实施例中，多个扩孔撑压单元240磨削勘探孔内壁所产生的土壤碎料由两个扩孔撑压单元240之间的间隙进入多个扩孔撑压单元240围成的环圈内部，多个输料组件将环圈内部的土壤碎料输送至甩料板280上，甩料板280随着扩孔杆轴210旋转且旋转的甩料板280将其上的土壤碎料甩落至地面上，避免土壤碎料集中于勘探孔内部，影响勘探孔的扩孔进程。

在一个实施例中，如图1-图5所示，所述输料组件包括碎料绞龙输送管270、绞龙主体271、出料口272和输料驱动部290，所述碎料绞龙输送管270设在扩孔杆轴210侧部且碎料绞龙输送管270底部延伸至多个扩孔撑压单元240围成的环圈内，绞龙主体271转动设在碎料绞龙输送管270内部且绞龙主体271的主轴向上延伸至输料驱动部290，所述出料口272设在碎料绞龙输送管270顶部的侧壁上且出料口272位于甩料板280上侧，所述输料驱动部290设在横梁杆300上且输料驱动部290能够驱使随着扩孔杆轴210转动的绞龙主体271主轴自转；在本发明实施例中，绞龙主体271及碎料绞龙输送管270随着扩孔杆轴210旋转时，输料驱动部290驱使绞龙主体271转动，且碎料绞龙输送管270底部延伸至多个扩孔撑压单元240围成的环圈内，从而旋转的绞龙主体271能够将环圈内的土壤碎料经碎料绞龙输送管270内部输送至出料口272，再由出料口272出料。

在一个实施例中，如图1-图5所示，所述输料驱动部290包括固定杆291和齿圈292，所述固定杆291为两个且对称设在齿圈292的侧部，固定杆291顶部与横梁杆300相连接且齿圈292的中心线与扩孔杆轴210轴线相重合；绞龙主体271主轴延伸至齿圈292内部且固定杆291主轴顶部设置有齿轮部273，所述齿轮部273与齿圈292相啮合；在本发明实施例中，绕扩孔杆轴210轴线转动的绞龙主体271通过齿轮部273与齿圈292的啮合能够自转。

在一个实施例中，如图1和图2所示，所述横梁杆300的两端均设置有卡座310且扩孔支架主体100上设置有两个竖导向滑道120，两个卡座310分别以滑动的方式套在两个竖导向滑道120上，所述扩孔升降驱动组件400包括左右旋丝杆410、扩孔升降电机420和两个扩孔推拉杆430，所述左右旋丝杆410转动设在扩孔支架主体100的顶部且左右旋丝杆410的两端均设置有推拉螺旋座440，两个扩孔推拉杆430顶部分别与两个推拉螺旋座440相铰接，两个扩孔推拉杆430底部均与横梁杆300相铰接，扩孔升降电机420设在扩孔支架主体100的侧部且扩孔升降电机420输出端与左右旋丝杆410的一端部通过联轴器相连接；在本发明实施例中，扩孔升降电机420驱使左右旋丝杆410旋转，转动的左右旋丝杆410驱使两个推拉螺旋座440同步移动，两个推拉螺旋座440相靠近或相远离，移动的推拉螺旋座440通过扩孔推拉杆430的牵拉和推动使得横梁杆300沿着竖导向滑道120竖向移动，进而使得扩孔主体200能够深入勘探孔内。

在一个实施例中，如图1和图2所示，所述扩孔支架主体100上还设置有延伸杆架500且延伸杆架500与扩孔支架主体100的两个支脚形成三角支撑，所述延伸杆架500上设置有把手510且延伸杆架500的底部和两个扩孔支架主体100的两个支脚上均设置有万向移动轮110；在本发明实施例中，三角支撑能够增加整个装置的稳定性且勘探人员能够通过握持把手510的方式推动整个装置移动。

上述实施例提供了一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置，其中，扩孔升降驱动组件400驱使横梁杆300向下移动且横梁杆300带动扩孔主体200向下移动，同时，旋转电机230带动扩孔杆轴210、扩孔锥形钻头220及多个扩孔撑压单元240转动，旋转的扩孔锥形钻头220伸入勘探孔内并挤压勘探孔内壁的土壤；当扩孔撑压单元240逐渐深入勘探孔内时，旋转的扩孔撑压单元240能够逐步磨削勘探孔内壁的土壤；从而实现扩孔；并且，调节气缸260通过伸缩的方式驱使活动套250沿着扩孔杆轴210周向移动，移动的活动套250可以驱使多个扩孔撑压单元240撑开和收拢，进而可调节多个扩孔撑压单元240所围成的环圈直径，进而可改变勘探孔在扩孔后的直径，同时，相邻的两个扩孔撑压单元240之间具有间隙，扩孔过程中产生的土壤碎料可以由两个扩孔撑压单元240之间的间隙进入多个扩孔撑压单元240围成的环圈内部。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种断层破碎带地质勘探用扩孔装置，包括扩孔支架主体、扩孔主体、横梁杆和扩孔升降驱动组件，所述横梁杆以上下滑动的方式安装在扩孔支架主体上且扩孔升降驱动组件设在扩孔支架主体的顶部，扩孔升降驱动组件与横梁杆相连接且扩孔升降驱动组件能够驱使横梁杆沿着扩孔支架主体竖向移动，其特征在于，所述扩孔主体包括扩孔杆轴、扩孔锥形钻头、旋转电机和多个扩孔撑压单元；

所述扩孔杆轴顶部与横梁杆的中部转动连接；

扩孔锥形钻头设在扩孔杆轴的底部与扩孔锥形钻头用于钻入勘探孔内；

所述旋转电机设在横梁杆上且扩孔杆轴顶部与旋转电机的输出端相连接；

扩孔杆轴中部设置有活动套且活动套具有多个分别与多个扩孔撑压单元相对应的径向支杆，活动套能够相对扩孔杆轴上下移动；

多个扩孔撑压单元周向分布在扩孔杆轴的外侧，扩孔撑压单元底部与扩孔锥形钻头上表面边缘相铰接且扩孔撑压单元顶部与相对应的径向支杆相连接，旋转的扩孔撑压单元外壁能够对勘探孔的侧壁进行挤压和磨削；

孔杆轴侧壁上还设置有至少一个调节气缸且调节气缸下端部与活动套相连接，竖向移动的活动套能够驱使多个扩孔撑压单元撑开和收拢。

2.根据权利要求1所述的断层破碎带地质勘探用扩孔装置，其特征在于，所述扩孔撑压单元包括锥面板和平压板；

所述锥面板底部与扩孔锥形钻头上表面边缘转动连接，所述平压板设在锥面板上侧，平压板底部与锥面板顶部通过活动连接节相连接；

平压板顶部具有连接滑座且连接滑座与相对应的径向支杆相连接，连接滑座能够沿着径向支杆移动；

所述锥面板的外壁上具有多个破碎尖端且平压板的外壁上具有多个平整凸条。

3.根据权利要求1所述的断层破碎带地质勘探用扩孔装置，其特征在于，所述扩孔主体还包括多个输料组件；

所述输料组件周向分布在扩孔杆轴的外壁且输料组件的底部延伸至多个扩孔撑压单元围成的环圈内部；

所述输料组件顶部具有甩料板且输料组件能够将处于环圈内侧的土壤输送至甩料板上表面。

4.根据权利要求3所述的断层破碎带地质勘探用扩孔装置，其特征在于，所述输料组件包括碎料绞龙输送管、绞龙主体、出料口和输料驱动部；

所述碎料绞龙输送管设在扩孔杆轴侧部且碎料绞龙输送管底部延伸至多个扩孔撑压单元围成的环圈内，绞龙主体转动设在碎料绞龙输送管内部且绞龙主体的主轴向上延伸至输料驱动部；

所述出料口设在碎料绞龙输送管顶部的侧壁上且出料口位于甩料板上侧，所述输料驱动部设在横梁杆上且输料驱动部能够驱使随着扩孔杆轴转动的绞龙主体主轴自转。

5.根据权利要求4所述的断层破碎带地质勘探用扩孔装置，其特征在于，所述输料驱动部包括固定杆和齿圈；

所述固定杆为两个且对称设在齿圈的侧部，固定杆顶部与横梁杆相连接且齿圈的中心线与扩孔杆轴轴线相重合；

绞龙主体主轴延伸至齿圈内部且固定杆主轴顶部设置有齿轮部，所述齿轮部与齿圈相啮合。

6.根据权利要求1所述的断层破碎带地质勘探用扩孔装置，其特征在于，所述横梁杆的两端均设置有卡座且扩孔支架主体上设置有两个竖导向滑道，两个卡座分别以滑动的方式套在两个竖导向滑道上；

所述扩孔升降驱动组件包括左右旋丝杆、扩孔升降电机和两个扩孔推拉杆；

所述左右旋丝杆转动设在扩孔支架主体的顶部且左右旋丝杆的两端均设置有推拉螺旋座，两个扩孔推拉杆顶部分别与两个推拉螺旋座相铰接，两个扩孔推拉杆底部均与横梁杆相铰接；

扩孔升降电机设在扩孔支架主体的侧部且扩孔升降电机输出端与左右旋丝杆的一端部通过联轴器相连接。

7.根据权利要求1所述的断层破碎带地质勘探用扩孔装置，其特征在于，所述扩孔支架主体上还设置有延伸杆架且延伸杆架与扩孔支架主体的两个支脚形成三角支撑，所述延伸杆架上设置有把手且延伸杆架的底部和两个扩孔支架主体的两个支脚上均设置有万向移动轮。