一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器及取土方法

本发明涉及水利水电工程，本发明涉及一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器及取土方法。

背景技术：

1、在水利水电工程地质勘探和勘察工作中,为了求得地基土的物理力学性能指标,除了原位测试外,主要还是采用钻探取样后进行室内土工实验的手段，取土器主要用来提起下层试验土壤原状土作为试样以了解其性质，更多的了解基层性质，以及在工程地质勘探和勘察工作中,求得地基土的物理力学性能指标。

2、考虑水利水电工程的地质勘探土层结构多为软质土层，通常采用手操式取土器或小型立式取土器来进行取土作业，如公开号cn111060350a提供了一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器及取土方法，包括机架和取土钻头，取土钻头内开设有空腔，还包括安装块，取土钻头转动设置于安装块上，安装块上设置有用于限定取土钻头位置的固定件；机架上设置有用于驱动安装块升降的驱动源；机架上设置有转轴，转轴设置有用于插入空腔的清理件，机架上设置有用于驱动转轴转动的驱动组件，机架上设置有推动件。待每一次取土完成后，转动取土钻头至水平，再通过固定件固定取土钻头的位置，通过推动件将清理件移动至取土钻头的空腔内，然后通过驱动组件驱动清理件对空腔进行清理；清理方便，省时省力，提高整体检测效率，然而实际作业常需进行多点、多次的取土，现有取土器进行定点取土时需进行多次的钻进、取土，方可完成单点位置的取土作业，多次的钻进、取土不仅易破坏取土样品土层结构的完整度，同时限制了其取土效率，实用性与适用性较差。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器及取土方法。

2、本发明的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

3、第一方面，一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，包括推车、作业平台架、发动机与液压缸，所述作业平台架固定在推车上，所述发动机置于作业平台架上，所述液压缸固定在发动机的一端，所述液压缸一端贯通设置有传动筒，所述传动筒中开有锤击腔，且锤击腔中滑动设置有击锤；

4、所述传动筒相对于液压缸的一端插接有锤击筒，所述锤击筒中滑动设置有传动杆，且传动杆与击锤相接；

5、所述锤击筒相对于传动筒的一端贯通设置有机筒接头，且机筒接头另一端插设有钻杆，所述钻杆两端分别设置有卡管件与钻头，且卡管件与机筒接头扣接，所述钻杆中贯穿设置有取土管，且取土管其中一端固定有塞头。

6、进一步的优选方案：所述作业平台架两侧与推车之间固定有气缸架，所述气缸架为轴管式液压气缸。

7、进一步的优选方案：所述作业平台架前端固定有双立杆式的升降架，所述升级架内侧截面呈凹型，且凹面凸出形成有榫卯条，所述升降架通过榫卯条滑动连接有滑杆架。

8、进一步的优选方案：所述传动筒两侧均固定有棘轮座，且棘轮座外侧转动设置有一对棘轮，所述滑杆架内侧开槽形成有凹型轨道槽，且轨道槽内壁形成有与所述棘轮相匹配的棘轮槽，所述棘轮座通过棘轮与所述滑杆架扣合，且棘轮与滑杆架滚动连接。

9、进一步的优选方案：所述塞头为t字形适配头，所述塞头边缘开有对接螺纹，且塞头螺纹规格与机筒接头内径相匹配。

10、进一步的优选方案：所述传动杆与击锤的相接端通过油封密封，所述传动杆与击锤的相接端留有至少5mm活动槽。

11、进一步的优选方案：所述钻头为锥头式空心管头，所述钻杆外表面均匀分布有下旋螺纹。

12、第二方面，一种水利水电工程地基岩土试验检测取土方法，包括以下步骤：

13、步骤1.工作人员通过观测来确认土样取土地点，推动推车来将该取土器移动至取土位置；

14、步骤2.通过握持发动机操作端来沿升降架抬升锤击筒，待到适当位置后将钻杆插入锤击筒底部的机筒接头中准备钻进；

15、步骤3.启动发动机并握持发动机操作端，随着击锤与传动杆的高频次锤击来将钻杆锤入土层中，工作人员通过握持端配以向下的引导力来辅助钻杆的钻进，直至钻杆到达指定深度；

16、步骤4.转动拆卸机筒接头与卡管件来分离锤击筒与钻杆，准备对应规格的取土管，并通过塞头来对接锤击筒，而后再次利用发动机制动后的钻进来将取土管锤入钻杆中，并通过沿升降架抬升锤击筒的方式来将取土管拔出，完成单次的取土采样；

17、步骤5.待采样完成后重新连接机筒接头与卡管件，并抬升锤击筒来将钻杆拔出土层，完成取土作业。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明提供的水利水电工程地基岩土试验检测取土器及取土方法，考虑多点的取土作业方式，采用小型车架型平台来进行移动作业，配合双管组合的钻杆与取土管来进行钻进、取土作业，并且单点位置的取土作业可通过前后次分离钻杆的方式来进行多次的取土管钻进、取土，避免多次钻杆多次钻进对土层结构的破坏，同时提高了取土效率，配合钻杆稳固其中的土样结构，可便取土管进行多次、不同深度的取样操作，提高了该取土器的实用性与适用性。

技术特征：

1.一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，包括推车(1)、作业平台架(2)、发动机(3)与液压缸(6)，所述作业平台架(2)固定在推车(1)上，所述发动机(3)置于作业平台架(2)上，所述液压缸(6)固定在发动机(3)的一端，其特征在于：所述液压缸(6)一端贯通设置有传动筒(11)，所述传动筒(11)中开有锤击腔(12)，且锤击腔(12)中滑动设置有击锤(13)；

2.根据权利要求1所述的一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，其特征在于：所述作业平台架(2)两侧与推车(1)之间固定有气缸架(8)，所述气缸架(8)为轴管式液压气缸。

3.根据权利要求1所述的一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，其特征在于：所述作业平台架(2)前端固定有双立杆式的升降架(4)，所述升级架(4)内侧截面呈凹型，且凹面凸出形成有榫卯条(21)，所述升降架(4)通过榫卯条(21)滑动连接有滑杆架(20)。

4.根据权利要求3所述的一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，其特征在于：所述传动筒(11)两侧均固定有棘轮座(9)，且棘轮座(9)外侧转动设置有一对棘轮(15)，所述滑杆架(20)内侧开槽形成有凹型轨道槽，且轨道槽内壁形成有与所述棘轮(15)相匹配的棘轮槽，所述棘轮座(9)通过棘轮(15)与所述滑杆架(20)扣合，且棘轮(15)与滑杆架(20)滚动连接。

5.根据权利要求1所述的一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，其特征在于：所述塞头(19)为t字形适配头，所述塞头(19)边缘开有对接螺纹，且塞头(19)螺纹规格与机筒接头(10)内径相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，其特征在于：所述传动杆(14)与击锤(13)的相接端通过油封密封，所述传动杆(14)与击锤(13)的相接端留有至少5mm活动槽。

7.根据权利要求1～6所述的一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器，其特征在于：所述钻头(16)为锥头式空心管头，所述钻杆(7)外表面均匀分布有下旋螺纹。

8.根据权利要求7所述的一种水利水电工程地基岩土试验检测取土方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种水利水电工程地基岩土试验检测取土器及取土方法，涉及水利水电工程技术领域，包括推车、作业平台架、发动机与液压缸，作业平台架固定在推车上，发动机置于作业平台架上，液压缸固定在发动机的一端，液压缸一端贯通设置有传动筒，传动筒中开有锤击腔，且锤击腔中滑动设置有击锤；本发明的有益效果在于：考虑多点的取土作业方式，采用小型车架型平台来进行移动作业，配合双管组合的钻杆与取土管来进行钻进、取土作业，并且单点位置的取土作业可通过前后次分离钻杆的方式来进行多次的取土管钻进、取土，避免多次钻杆多次钻进对土层结构的破坏，同时提高了取土效率。

技术研发人员：张湛,孙鹏,刘洋,黄成林,马希钦,张春泽
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1