一种地质勘查工程钻探用土壤取样装置的制作方法

1.本发明涉及土壤取样装置技术领域，更具体地说，涉及一种地质勘查工程钻探用土壤取样装置。


背景技术：

2.工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。在进行地质勘察工程时，需要用到相关的钻探用土壤取样装置来进行土壤取样。
3.而现有的大部分地质勘查工程钻探用土壤取样装置在进行土壤取样时，大多通过钻土先进行钻土，在完成钻土后再使用相关的取样机构进行取样，在钻土与取样的过渡时并不连贯，影响取样的效率，具有一定的局限性，并且在钻探设备进行钻土过程中，松散的土壤一直处于钻探的坑洞中以及位于钻探设备的表面，此过程在钻探设备的继续深入时，因土壤的阻隔，致使钻探设备的钻头转速大大降低，影响其继续深入钻探的效率，只能将钻探设备取出，对钻探坑洞内的土壤进行取样以及还需要对钻探设备表面的土壤进行清理，大大降低了钻探取样时的工作效率。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种地质勘查工程钻探用土壤取样装置，它可以实现操作人员在进行钻探过程中，同步对土壤进行取样收集，以及可针对性的对各个不同地表层的土壤进行分层收集处理，使其后期的土壤检测分析的效率更佳高效，大大提高了土壤取样后的分析效率，以及避免了现有技术中分布钻土、取样的工作步骤，减小劳动力的同时也加快了土壤取样的工作效率。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种地质勘查工程钻探用土壤取样装置，包括支撑底座，所述支撑底座上端固定连接有两个相互对称分布的立柱，所述立柱上端两侧分别通过螺栓固定连接有衔接架，所述衔接架与支撑底座之间安装有加强杆，所述支撑底座上端固定连接有推手，所述推手位于加强杆的内壁之间，所述立柱外端设有驱动组件，所述驱动组件远离推手的一端固定连接有放置平台，所述放置平台上端设有取样组件，所述放置平台下端安装有输出轴，所述输出轴外端安装有钻探叶片，所述支撑底座下端设有四个矩形分布的移动组件，所述支撑底座下端安装有四个液压伸缩杆，所述液压伸缩杆位于移动组件的一侧，所述支撑底座下端设有限位组件，所述限位组件位于钻探叶片的下侧。
9.进一步的，所述驱动组件包括两个立柱之间套设的滑套，所述滑套前后内壁之间固定连接有固定套，所述固定套上端插设有丝杆，所述丝杆与固定套内壁之间螺纹连接，所
述丝杆的下端与支撑底座之间转动连接，所述衔接架上端安装有电机，所述丝杆的上端与电机的输出端固定连接。
10.进一步的，所述取样组件包括放置平台上端安装的收集箱，所述收集箱外端转动连接有门板，所述收集箱上端转动连接有盖板，所述收集箱的内壁开设有三个等距分布的直线电导轨，所述直线电导轨内壁之间滑动连接有滑块，所述收集箱内壁之间设有多个均匀分布的收集框，所述收集框与滑块之间设有磁吸组件，所述收集框内底端固定连接有两个相互对称分布的把手，所述收集箱内底端安装有第一重力传感器，所述收集箱内底端插设有输送桶，所述输送桶贯穿收集箱的底端，且与输出轴内部相互连通，所述输出轴的外端开设有多个均匀分布的进料孔，所述进料孔位于钻探叶片的内壁之间，所述输送桶与输出轴内壁之间安装有螺旋输送浆，多个所述收集框内底端均安装有第二重力传感器，所述第二重力传感器位于把手的外侧。
11.进一步的，所述锁止组件包括收集框外端开凿的三个通孔，所述滑块靠近收集框一端开凿的限位槽，所述通孔内壁之间安装有限位杆，所述限位杆与限位槽相互对应，所述把手下端安装的驱动按钮，所述驱动按钮与限位杆之间电性连接。
12.进一步的，所述移动组件包括支撑底座下端固定连接的上液压套，所述上液压套内壁之间滑动连接有下液压套，所述下液压套下端设有滚轮，所述支撑底座与滚轮上下内壁之间安装有减震弹簧，所述减震弹簧套设于上液压套、下液压套的外侧。
13.进一步的，所述限位组件包括支撑底座下端开设的收纳槽，所述收纳槽内壁之间安装有限位套环，所述支撑底座上端安装有控制开关，所述控制开关与限位套环之间电性连接。
14.进一步的，所述收集箱内部安装有plc控制器，所述plc控制器与直线电导轨、第一重力传感器和第二重力传感器之间均电性连接。
15.进一步的，所述钻探叶片外端设有多个均匀分布的尖刺，所述尖刺呈倾斜状设置，所述尖刺与钻探叶片之间卡合连接。
16.3.有益效果
17.相比于现有技术，本发明的优点在于：
18.(1)本方案在使用过程中，通过取样组件，可以使得操作人员在进行钻探过程中，同步对土壤进行取样收集，同时并将可针对性的对各个不同地表层的土壤进行分层收集处理，以及于后期的土壤检测分析的效率更佳高效，大大提高了土壤取样后的分析效率，以及避免了现有技术中分布钻土、取样的工作步骤，减小劳动力的同时也加快了土壤取样的工作效率。
19.(2)本方案在使用时，通过锁止组件，可以使得在钻探取样工作结束后，操作人员可以更加便捷以及分层的将取样的土壤取出，而后进行存储或检测工作，提高其工作效率。
附图说明
20.图1为本发明整体的结构示意图；
21.图2为本发明整体底部的结构示意图；
22.图3为本发明整体后视的结构示意图；
23.图4-6为本发明取样组件的结构示意图；
24.图7-8为本发明限位组件的结构示意图；
25.图9为本发明移动组件的结构示意图；
26.图10为本发明锁止组件的结构示意图；
27.图11为本发明尖刺的结构示意图。
28.图中标号说明：
29.100支撑底座、200立柱、300衔接架、400加强杆、500推手、600驱动组件、601滑套、602固定套、603丝杆、604电机、700放置平台、800取样组件、801收集箱、802门板、803盖板、804直线电导轨、805滑块、806收集框、8061通孔、8062限位杆、8063限位槽、8064驱动按钮、807把手、808第一重力传感器、810输送桶、811进料孔、812螺旋输送浆、813第二重力传感器、900输出轴、1000钻探叶片、1001尖刺、1100移动组件、1101上液压套、1102下液压套、1103减震弹簧、1104滚轮、1200液压伸缩杆、1300限位组件、1301收纳槽、1302限位套环、1303控制开关。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中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做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。
31.实施例：
32.请参阅图1-11，一种地质勘查工程钻探用土壤取样装置，包括支撑底座100，支撑底座100上端固定连接有两个相互对称分布的立柱200，立柱200上端两侧分别通过螺栓固定连接有衔接架300，衔接架300与支撑底座100之间安装有加强杆400，支撑底座100上端固定连接有推手500，推手500位于加强杆400的内壁之间，立柱200外端设有驱动组件600，驱动组件600远离推手500的一端固定连接有放置平台700，放置平台700上端设有取样组件800，放置平台700下端安装有输出轴900，输出轴900外端安装有钻探叶片1000，支撑底座100下端设有四个矩形分布的移动组件1100，支撑底座100下端安装有四个液压伸缩杆1200，液压伸缩杆1200位于移动组件1100的一侧，支撑底座100下端设有限位组件1300，限位组件1300位于钻探叶片1000的下侧。
33.本方案在使用时，当工作人员需要进行钻探取样工作时，工作人员首先推动支撑底座100至指定钻探区域，随后将钻探叶片1000位于其钻探土地上方，随后启动液压伸缩杆1200，致使液压伸缩杆1200伸缩至地面，增大支撑底座100与地面之间的摩擦以及对支撑底座100提供一定的支撑力，避免钻探时出现震动促使支撑底座100整体发生偏移的现象发生，同时在液压伸缩杆1200支撑于地面后，操作人员再度启动限位组件1300，促使限位组件1300向下伸缩，从而与地面贴合，避免在钻探叶片1000钻土过程中，土壤从坑洞中漫出堆散在支撑底座100底部，对后期钻探工作结束后撤离支撑底座100时带来一定的不便捷性，而在此事前准备工作结束后，操作人员随即启动驱动组件600，致使放置平台700带动着钻探叶片1000向下移动，并且钻探叶片1000同步发生旋转，向下方的地质进行钻土工作，而其在钻探的过程中，依附在输出轴900表面的以及在钻探叶片1000表面的土壤，在土壤压力的挤压下进入输出轴900内部，随即将钻土后松软的土质输送至取样组件800内部，并对取样的
土壤进行地质分层收集工作，使得工作人员在后期可根据地质分层的土壤进行针对性的取样检测工作，大大提高了对地质勘察中土壤取样的检测效率，同时在钻探设备中钻探的同时对土壤进行取样工作，大大避免了现有技术中，只能够在钻探后土壤仍存留于坑洞中，需要再次使用其他设备进行取样的工作步骤，以及避免坑洞中仍存有松软土壤对钻探探头旋转效率降低的现象发生，从而减小目前在土壤取样过程中需使用多种设备的工作流程以及降低使用成本。
34.请参阅图1-3，驱动组件600包括两个立柱200之间套设的滑套601，滑套601前后内壁之间固定连接有固定套602，固定套602上端插设有丝杆603，丝杆603与固定套602内壁之间螺纹连接，丝杆603的下端与支撑底座100之间转动连接，衔接架300上端安装有电机604，丝杆603的上端与电机604的输出端固定连接。
35.本方案在使用时，如操作人员在需要进行钻探取样工作时，操作人员通过启动电机604，致使电机604的输出端带动着丝杆603发生旋转，而在丝杆传动的原理以及滑套601在两个立柱200的限位作用下，丝杆603于固定套602内壁之间进行旋转，从而带动着滑套601进行上下移动，而在滑套601上下移动的同时，带动着放置平台700以及下方安装的钻探叶片1000同步进行运作，以致于接触地面，随后启动输出轴900，带动着钻探叶片1000对地面进行钻土工作。
36.请参阅图1-6，取样组件800包括放置平台700上端安装的收集箱801，收集箱801外端转动连接有门板802，收集箱801上端转动连接有盖板803，收集箱801的内壁开设有三个等距分布的直线电导轨804，直线电导轨804内壁之间滑动连接有滑块805，收集箱801内壁之间设有多个均匀分布的收集框806，收集框806与滑块805之间设有磁吸组件，收集框806内底端固定连接有两个相互对称分布的把手807，收集箱801内底端安装有第一重力传感器808，收集箱801内底端插设有输送桶810，输送桶810贯穿收集箱801的底端，且与输出轴900内部相互连通，输出轴900的外端开设有多个均匀分布的进料孔811，进料孔811位于钻探叶片1000的内壁之间，输送桶810与输出轴900内壁之间安装有螺旋输送浆812，多个收集框806内底端均安装有第二重力传感器813，第二重力传感器813位于把手807的外侧。
37.本方案在使用过程中，限位组件1300与地面接触后，启动驱动组件600致使钻探叶片1000与地面接触并进行钻土工作，其钻探叶片1000不断进行钻土工作中，其形成一定的坑洞并将土壤松动后，其松动的土壤在形成的坑洞以及钻土时对土壤形成的挤压力下，松动的土壤不断深入进料孔811内部，而同时在钻探叶片1000钻土发生旋转时，螺旋输送浆812同步进行旋转，并且螺旋输送浆812的转速大于钻探叶片1000的转速，以致于在松动的土壤进入输出轴900内部后，被螺旋输送浆812进行向上传输工作，实现在边钻土的过程中，对钻探后松动的土壤进行取样收集，当地表一层的土壤被螺旋输送浆812输送至输送桶810内部且位于顶端时，收集后的土壤从输送桶810顶部掉落，而此时，在收集箱801的控制下，其预先直线电导轨804驱动滑块805以及带动着收集框806位于输送桶810的下侧，使得地面一层面的土壤掉落至该位置的收集框806内部，而当在土壤不断掉落收集至收集框806内部后，达到第二重力传感器813预先设定的重量值时，且此时收集框806内部收集土壤的数量也达到一定数值后，收集箱801控制直线电导轨804驱使滑块805带动着收集框806向下移动，直至收集框806与收集箱801底端接触，同时触发收集箱801底部的第一重力传感器808，此时最下方的收集框806已经将地表层的土壤取样收集，而后在最底部的收集框806触发第
一重力传感器808时，收集箱801再次驱动上方的收集框806再次位于输送桶810顶部位置，使得对接下来地表面下层的土壤再次进行收集工作，直至土壤工作结束，此后，工作人员可针对性的对各个不同地表层的土壤进行检测分析，大大提高了土壤取样后的分析效率，以及避免了现有技术中分布钻土、取样的工作步骤，减小劳动力的同时也加快了土壤取样的工作效率。
38.请参阅图4-5和图10，锁止组件包括收集框806外端开凿的三个通孔8061，滑块805靠近收集框806一端开凿的限位槽8063，通孔8061内壁之间安装有限位杆8062，限位杆8062与限位槽8063相互对应，把手807下端安装的驱动按钮8064，驱动按钮8064与限位杆8062之间电性连接。
39.本方案在使用时，在钻探取样工作结束，且收集箱801内部收集满各个层面的土壤后，工作人员在需要将土壤取出进行存储或检测分析时，操作人员可通过打开盖板803，于收集箱801内部并抓握住把手807，同时进行捏合驱动按钮8064，在电控的作用下，驱使限位杆8062从滑块805中的限位槽8063缩回，并收纳至通孔8061内部，从而致使收集框806与滑块805之间脱离，随后工作人员将最上方的收集框806取出，也就是地面最下方的土质取出，而后进行存储或检测工作，其下方的几个收集框806同等以此类推进行取出检测。
40.请参阅图2和图9，移动组件1100包括支撑底座100下端固定连接的上液压套1101，上液压套1101内壁之间滑动连接有下液压套1102，下液压套1102下端设有滚轮1104，支撑底座100与滚轮1104上下内壁之间安装有减震弹簧1103，减震弹簧1103套设于上液压套1101、下液压套1102的外侧。
41.本方案在使用时，在日常以及土壤收集后进行移动本方案整体时，如遇到颠簸路面时，其本方案整体在上液压套1101、下液压套1102组合后形成液压气缸的作用下，以及在外侧之间套设的减震弹簧1103，以此在支撑底座100与滚轮1104之间形成了一种简易的避震器原理，从而对支撑底座100整体在移动时在，颠簸路面上产生震荡、晃动进行缓冲，促使支撑底座100在移动过程中不易因晃动力过大导致倾倒的现象发生。
42.请参阅图2和图7-8，限位组件1300包括支撑底座100下端开设的收纳槽1301，收纳槽1301内壁之间安装有限位套环1302，支撑底座100上端安装有控制开关1303，控制开关1303与限位套环1302之间电性连接。
43.本方案在使用时，当支撑底座100整体位于待钻探位置的上方时，操作人员可通过启动控制开关1303，致使限位套环1302于收纳槽1301内部滑出，直至抵触至地面，其在增加对支撑底座100与地面之间支撑力的同时，也防护了钻探时土壤随钻探叶片1000不断上升蔓延至钻探产生的坑洞四周，造成支撑底座100下部产生过多的土壤，以致于后期撤离时难以移动的现象，并且因限位套环1302对钻探的区域进行阻隔，使得，钻探时上升土壤持续位于坑洞以及限位套环1302内壁之间，以致于土壤不断的渗透至输出轴900内部，从而加快钻土时土壤的取样工作。
44.请参阅图1和图4-5，收集箱801内部安装有plc控制器，plc控制器与直线电导轨804、第一重力传感器808和第二重力传感器813之间均电性连接。
45.本方案通过采用智能系统的收集箱801，于收集箱801内提前设置好的或编辑好系统程序的控制芯片，促使在钻土取样工作过程中，在收集箱801内部控制芯片设定的程序下驱动直线电导轨804、第一重力传感器808和第二重力传感器813进行工作，从而以实现更高
效快捷的工作效率。
46.请参阅图11，钻探叶片1000外端设有多个均匀分布的尖刺1001，尖刺1001呈倾斜状设置，尖刺1001与钻探叶片1000之间卡合连接。
47.本方案在使用时，通过于支撑底座100外表面靠近地面的一侧设置倾斜状的尖刺1001，可以使得在钻土工作中，透过尖刺1001与地面之间的接触以及在旋转后的传动下，加快对地面间土壤的钻探效率，以及进一步的使土壤分离的更加均匀，不易出现大块的黏土现象发生，以致于钻探后的土壤能够更好的进入输出轴900内部，同时在长时间的使用下，如尖刺1001出现损坏后，操作人员也可因尖刺1001与钻探叶片1000卡合连接的方式，能够快捷对尖刺1001进行拆卸和更换。
48.以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明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发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。