多功能地质勘察钻探装置的制作方法

本发明属于地质勘察技术领域，涉及一种多功能地质勘察钻探装置。

背景技术：

地质勘探即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、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。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。

地质勘察是工程建设的重要组成部分之一，国民经济建设中的重大地质问题、所需各类矿产资源、水资源与环境问题等是社会稳定持续发展的条件和基础，只有进行详细的工程地质勘查才能为工程建设选择基础形式，确保工程安全；现有技术中的钻井、钻探设备包括有井架、钻机、钻杆，钻具、水泵等构成；实践表明在工程地质勘查中，由于钻探深度属于浅孔钻探，而现有技术，钻头在长时间钻孔时会产生热量，需要在使用一段时间后采用冷水进行降温，影响钻探效率，严重的甚至导致钻头的报废。

同时，这样的钻探设备功能比较单一，使用不方便。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多功能地质勘察钻探装置，地质勘察钻探装置具有多种功能的特 点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

多功能地质勘察钻探装置，包括底座，其特征在于，在底座下部设置有行走机构，底座上方设置有工作台，工作台通过连接支架固定在底座上，在工作台下部固定有钻机，所述的钻机为液压式钻机，钻机上可拆卸连接有钻头，底座上开设有用于供钻头穿过的工作孔，钻头包括用于连接钻机的连接部和用于打孔的工作部，所述的工作部包括第一工作部和第二工作部，所述第一工作部呈圆柱状，第一工作部下端固定有若干尖头，第二工作部的下端固定在第一工作部的上端，第二工作部呈菱形状，第二工作部的上端与连接部的下端相固定，连接部的上端具有外螺纹，第一工作部内部具有中空的第一通道，在第一通道内装有水；所述的底座上开所有存放槽，在存放槽中设置有取土器，取土器包括筒身，所述筒身的底端设置插地尖嘴，所述筒身由下至上分隔成若干个等容积的腔室，相邻所述腔室之间设置隔板，所述筒身的一侧沿纵向开设长条缺口，所述长条缺口连通每个上述腔室，所述长条缺口上设置推拉门组，所述推拉门组包括两根对称设置的推拉杆，所述长条缺口的两侧长边沿上设置导槽，所述推拉杆上设置纵向滑轨，所述纵向滑轨嵌入所述导槽中形成滑动连接，所述推拉门组还包括若干开闭门，若干所述开闭门在两根推拉杆之间纵向排列，若干所述开闭门与若干所述腔室形成一一对应设置，所述开闭门包括位于上部的伸缩软帘和位于下部的钢条板，所述伸缩软帘两侧的顶部固定在对应腔室的顶沿上，所述伸缩软帘的两侧边套接在所述推拉杆上形成活动连接，所述钢条板的两侧边固定在所述推拉杆上，两根所述推拉杆的顶部之间设置推拉把手；在底座上还开设有储物槽，在储物槽内设置有地质勘察锤，地质勘察锤包括锤头和锤柄，所述的锤头包括呈锥形的敲入部、呈圆柱状的中间部、中间弧形凹入的连接部和呈扁平状的碎石部，所 述的敲入部和碎石部位于锤头的两端，所述的中间部位于敲入部和连接部之间，所述的连接部位于中间部和碎石部之间，所述的敲入部、中间部、连接部和碎石部是一体式结构，所述的锤柄的一端与中间部相固连，另一端具有沿锤柄轴向设置的储物盲孔，所述的储物盲孔的底部设有弹簧和抵靠板，所述的弹簧的一端抵靠在储物盲孔的底部，另一端抵靠在抵靠板上，所述的储物盲孔的开口处通过堵头螺纹可拆卸封堵。

多功能地质勘察钻探装置的工作原理大致是这样的，首先，通过行走机构控制整个装置的工作路径，其次，利用液压式钻机对所需探测的地面进行打孔，钻机上连接着连接部，连接部下端连接着第二工作部上端，第二工作部下端连接着第一工作部，第一工作部下端连接着若干尖头，第一通道中的水对尖头起到冷却作用，外螺纹的设置方便连接部的拆卸。

当需要地质勘察取土时，将取土器从存放槽中取出，每个腔室均通过长条缺口的一部分与外界连通，对应的开闭门即设置在长条缺口的相应部分。取土器的取样过程为：在取样之前，先将推拉杆推动至底部，以使各个开闭门均将各个腔室封闭；将筒身由底端的插地尖嘴垂直插入土地中，直至到达所需深度时保持筒身稳定；而后手握推拉把手向上提升，以使推拉杆带动钢条板上移，同时收缩伸缩软帘，实现各个开闭门同时开启，对应深度的土样进入对应位置的腔室内；然后手握推拉把手向下推至底部，以使推拉杆带动钢条板下移，在钢条板下移过程中将土体分开，利用硬度便于分隔土体关闭腔室，同时展开伸缩软帘，实现各个开闭门同时闭合；最后将筒身整体由土地中提出，即一次得到不同深度的土样并将其分隔开。

当需要对坚硬的岩石进行敲碎的时，将地质勘察锤从储物槽内取出，由于敲入部呈锥形，使地质勘察锤能针对坚硬的岩石进行敲入，碎石部呈扁平状，使地质勘察锤能敲碎一些较大的石块， 本地质勘察锤可以配对进行使用，通过一个地质勘察锤的碎石部击打另一个地质勘察锤的碎石部，使敲入部能够更好、更方便的敲入到坚硬的岩石中；而且锤柄的另一端设置有储物盲孔，可以在储物盲孔中存放记录笔等物品，使物品携带方便、寻找方便，而且弹簧和抵靠板的设置，使存放在储物盲孔中的物品不会震动的厉害，不易损坏。

所述的第二工作部内部具有中空的第二通道，所述连接部内部具有贯穿连接部的第三通道，所述第二通道下端与第一通道相连通，第二通道的上端与第三通道的下端相连通，第三通道的上端内部设置有单向阀。水从第三通道往第二通道流，经过第二通道后流往第一通道，水起到排出岩粉和冷却作用，单向阀的设置防止水回流。

所述的行走机构为履带结构。履带结构对地形限制相对较低，方便在野外进行地质勘察钻探工作。

所述的行走机构为滚轮结构。滚轮结构包括前轴和后轴，前轴和后轴两端分别设有滚轮，使用滚轮结构使多功能地质勘察钻探装置在野外能灵活的进行地质勘察钻探工作。

所述底座上还设置有风机，所述的风机出风口朝向钻机。钻机长时间工作会产生大量热量，风机对钻机具有散热作用。

所述的尖头包括第一尖头、第二尖头和第三尖头，所述的第一尖头呈圆锥状，第二尖头呈三菱锥状，第三尖头呈圆锥状。同时使用第一尖头、第二尖头和第三尖头保证了打钻效率。

所述的第二尖头位于第一尖头和第三尖头之间。三菱锥状的第二尖头对中心进行打钻，位于两侧的第一尖头和第三尖头中心边缘打钻，提高了整体打钻的速度。

所述的第二尖头的中心线为线a，所述第一尖头和第三尖头之间的中心线为线b，所述线a与线b相重合。第一尖头、第二尖头和第三尖头呈直线分部。

所述伸缩软帘的两侧边弯曲形成半弧管筒，所述半弧管筒套接在所述推拉杆外周，且两者之间存在活动间隙；所述推拉杆上的纵向滑轨由所述半弧管筒的半弧缺口伸出。由此方便推拉杆在半弧管筒中做抽拉动作。

所述插地尖嘴呈四棱椎体，所述四棱椎体具有金属壳体，所述金属壳体内具有封闭腔，所述封闭腔中填充若干金属球，若干所述金属球的体积不超过所述封闭腔容积的80％。

设置四棱椎体的插地尖嘴有利于使其轻松插入土地中，金属壳体的可变形性便于插地尖嘴对于土地内受力进行适应。插地尖嘴内填充大量金属球，一方面通过增大重量以便于入地施力，另一方面未填满的金属球及其零散状态，可对金属壳体实现形状变化的有效支撑，以达到在适应地下环境的同时提供可靠的支撑力。

所述筒身的横截面呈长方形或者椭圆形。筒身的扁状结构利于其垂直插入土地中。

所述筒身的外周还设置三脚架，所述三脚架具有三条伸缩腿，所述伸缩腿的底端具有定位尖脚，所述定位尖脚内设置折叠滚轮。通过伸缩腿调节以对应不平地面上的水平操作，通过折叠滚轮实现行走调节，通过定位尖脚插入土地实现牢靠固定。

所述三脚架的中部具有卡圈，所述卡圈上穿设定位螺钉，所述卡圈与定位螺钉形成螺纹连接。使用时，将卡圈套接于筒身外，并通过旋拧定位螺钉以与筒身形成卡紧固连；由此以帮助已经插入土地中的筒身保持稳定，方便下一步进行抽拉取样操作。

所述推拉把手包括金属横杆，所述金属横杆上套接橡胶套，所述橡胶套上设置手握凹槽。

所述的敲入部、中间部、连接部和碎石部通过浇筑一次成型。一次成型，加工方便，牢固程度高。

所述的锤柄的一端与中间部通过焊接相固连。焊接固连，牢固程度高。

作为另一种情况，所述的锤柄的一端与中间部通过螺纹连接的方式相固连。螺纹连接，是可拆卸的连接，连接方便。

所述的敲入部、中间部、连接部和碎石部通过浇筑一次成型。一次成型，加工方便，牢固程度高。

所述的锤柄的一端与中间部通过焊接相固连。焊接固连，牢固程度高。

作为另一种情况，所述的锤柄的一端与中间部通过螺纹连接的方式相固连。螺纹连接，是可拆卸的连接，连接方便。

与现有技术相比，本多功能地质勘察钻探装置中具有以下优点：

1、本发明通过设置第一通道、第二通道、第三通道和单向阀，使水无法回流，水在第一通道中对尖头具有冷却作用，具有对尖头自动降温的优点。

2、本发明通过设置第一尖头、第二尖头和第三尖头同时工作，提高了钻孔的效率。

3、本发明通过设置连接部的上端的外螺纹，方便了连接部的拆卸跟换。

4、通过设置取土器方便地质勘察取土，取土器沿筒体纵向分隔成多个容腔，并利用推拉杆进行导滑动作，配合可回缩和展开的门体，由此使同一次操作，能同步获取不同深度的多个土样，并实现土样之间的分隔以避免相互混淆，还能提高工作效率，节省工作时间，进一步利用同步取样，获得同一位置，同一状态下，土体不同深度的研究参数，利于进行对比研究，还有效提升检测精准度。

5、地质勘察锤的一端为呈锥形的敲入部，另一端为呈扁平状的碎石部，本地质勘察锤可以配对使用，从而使本地质勘察锤敲石、碎石方便。

6、地质勘察锤的另一端设置有储物盲孔，可以在储物盲孔中 存放记录笔等物品，使物品携带方便、寻找方便，且弹簧和抵靠板的设置，使存放在储物盲孔中的物品不易损坏。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是钻头的结构示意图。

图3是取土器的结构示意图。

图4是地质勘察锤的结构示意图。

图中，1、底座；1a、工作孔；2、工作台；3、连接支架；4、行走机构；5、钻机；6、连接部；7、第一工作部；7a、第一尖头；7b、第二尖头；7c、第三尖头；8、第二工作部；9、风机；1a、筒身；2a、插地尖嘴；3a、推拉杆；4a、伸缩软帘；5a、钢条板；6a、推拉把手；1b、锤头；11b、敲入部；12b、中间部；13b、连接部；14b、碎石部；2b、锤柄；3b、储物盲孔；4b、弹簧；5b、抵靠板；6b、堵头。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，地质勘察钻探装置，包括底座1，在底座1下部设置有行走机构4，行走机构4为履带结构；履带结构对地形限制相对较低，方便在野外进行地质勘察钻探工作；底座1上方设置有工作台2，工作台2通过连接支架3焊接固定在底座1上，在工作台2下部用螺栓固定有钻机5，钻机5为液压式钻机，液压式钻机是市场上可以买到的现有设备，其结构不作详细描述。钻机5上可拆卸连接有钻头，底座1上开设有用于供钻头穿过的 工作孔1a。如图2所示，钻头包括用于连接钻机5的连接部6和用于打孔的工作部，工作部包括第一工作部7和第二工作部8，第一工作部7呈圆柱状，第一工作部7下端螺栓固定有三个尖头，尖头包括第一尖头7a、第二尖头7b和第三尖头7c，第一尖头7a呈圆锥状，第二尖头7b呈三菱锥状，第三尖头7c呈圆锥状。同时使用第一尖头7a、第二尖头7b和第三尖头7c保证了打钻效率；第二工作部8内部具有中空的第二通道8a，连接部6内部具有贯穿连接部6的第三通道6a，第二通道8a下端与第一通道7d相连通，第二通道8a的上端与第三通道6a的下端相连通，第三通道6a的上端内部设置有单向阀。水从第三通道6a往第二通道8a流，经过第二通道8a后流往第一通道7d，水起到排出岩粉和冷却作用，单向阀的设置防止水回流；第二工作部8的下端固定在第一工作部7的上端，第二工作部8呈菱形状，第二工作部8的上端与连接部6的下端相固定，连接部6的上端具有外螺纹，第一工作部7内部具有中空的第一通道7d，在第一通道7d内装有水。

底座1上还设置有风机9，风机9出风口朝向钻机5。钻机5长时间工作会产生大量热量，风机9对钻机5具有散热作用。

第二尖头7b位于第一尖头7a和第三尖头7c之间。三菱锥状的第二尖头7b对中心进行打钻，位于两侧的第一尖头7a和第三尖头7c中心边缘打钻，提高了整体打钻的速度。

第二尖头7b的中心线为线a，第一尖头7a和第三尖头7c之间的中心线为线b，线a与线b相重合。第一尖头7a、第二尖头7b和第三尖头7c呈直线分部。

地质勘察钻探装置的工作原理大致是这样的，首先，通过履带结构控制整个装置的工作路径，其次，利用液压式钻机5对所需探测的地面进行打孔，钻机5上连接着连接部6，连接部6下端连接着第二工作部8上端，第二工作部8下端连接着第一工作部7，第一工作部7下端连接着三个尖头，第一通道7d中的水对 尖头起到冷却作用，外螺纹的设置方便连接部6的拆卸。

所述的底座上开所有存放槽，在存放槽中设置有取土器，如图3所示，取土器包括筒身1a，筒身1a的底端设置插地尖嘴2a，筒身1a由下至上分隔成若干个等容积的腔室，相邻腔室之间设置隔板，筒身1a的一侧沿纵向开设长条缺口，长条缺口连通每个腔室，长条缺口上设置推拉门组，推拉门组包括两根对称设置的推拉杆3a，长条缺口的两侧长边沿上设置导槽，推拉杆3a上设置纵向滑轨，纵向滑轨嵌入导槽中形成滑动连接，推拉门组还包括若干开闭门，若干开闭门在两根推拉杆3a之间纵向排列，若干开闭门与若干腔室形成一一对应设置，开闭门包括位于上部的伸缩软帘4a和位于下部的钢条板5a，伸缩软帘4a两侧的顶部固定在对应腔室的顶沿上，伸缩软帘4a的两侧边套接在推拉杆3a上形成活动连接，钢条板5a的两侧边固定在推拉杆3a上，两根推拉杆3a的顶部之间设置推拉把手6a。

取土器中每个腔室均通过长条缺口的一部分与外界连通，对应的开闭门即设置在长条缺口的相应部分。取土器的取样过程为：在取样之前，先将推拉杆3a推动至底部，以使各个开闭门均将各个腔室封闭；将筒身1a由底端的插地尖嘴2a垂直插入土地中，直至到达所需深度时保持筒身1a稳定；而后手握推拉把手6a向上提升，以使推拉杆3a带动钢条板5a上移，同时收缩伸缩软帘4a，实现各个开闭门同时开启，对应深度的土样进入对应位置的腔室内；然后手握推拉把手6a向下推至底部，以使推拉杆3a带动钢条板5a下移，在钢条板5a下移过程中将土体分开，利用硬度便于分隔土体关闭腔室，同时展开伸缩软帘4a，实现各个开闭门同时闭合；最后将筒身1a整体由土地中提出，即一次得到不同深度的土样并将其分隔开。

伸缩软帘4a的两侧边弯曲形成半弧管筒，半弧管筒套接在推拉杆3a外周，且两者之间存在活动间隙；推拉杆3a上的纵向滑 轨由半弧管筒的半弧缺口伸出。由此方便推拉杆3a在半弧管筒中做抽拉动作。

插地尖嘴2a呈四棱椎体，四棱椎体具有金属壳体，金属壳体内具有封闭腔，封闭腔中填充若干金属球，若干金属球的体积不超过封闭腔容积的80％。

设置四棱椎体的插地尖嘴2a有利于使其轻松插入土地中，金属壳体的可变形性便于插地尖嘴2a对于土地内受力进行适应。插地尖嘴2a内填充大量金属球，一方面通过增大重量以便于入地施力，另一方面未填满的金属球及其零散状态，可对金属壳体实现形状变化的有效支撑，以达到在适应地下环境的同时提供可靠的支撑力。

筒身1a的横截面呈长方形或者椭圆形。筒身1a的扁状结构利于其垂直插入土地中。

筒身1a的外周还设置三脚架，三脚架具有三条伸缩腿，伸缩腿的底端具有定位尖脚，定位尖脚内设置折叠滚轮。通过伸缩腿调节以对应不平地面上的水平操作，通过折叠滚轮实现行走调节，通过定位尖脚插入土地实现牢靠固定。

三脚架的中部具有卡圈，卡圈上穿设定位螺钉，卡圈与定位螺钉形成螺纹连接。使用时，将卡圈套接于筒身1a外，并通过旋拧定位螺钉以与筒身1a形成卡紧固连；由此以帮助已经插入土地中的筒身1a保持稳定，方便下一步进行抽拉取样操作。

推拉把手6a包括金属横杆，金属横杆上套接橡胶套，橡胶套上设置手握凹槽。

取土器沿筒体纵向分隔成多个容腔，并利用推拉杆3a进行导滑动作，配合可回缩和展开的门体，由此使同一次操作，能同步获取不同深度的多个土样，并实现土样之间的分隔以避免相互混淆，还能提高工作效率，节省工作时间，进一步利用同步取样，获得同一位置，同一状态下，土体不同深度的研究参数，利于进 行对比研究，还有效提升检测精准度。

在底座上还开设有储物槽，在储物槽内设置有地质勘察锤，如图4所示，地质勘察锤包括锤头1b和锤柄2b。锤头1b包括呈锥形的敲入部11b、呈圆柱状的中间部12b、中间弧形凹入的连接部13b和呈扁平状的碎石部14b，敲入部11b和碎石部14b位于锤头1b的两端，中间部12b位于敲入部11b和连接部13b之间，连接部13b位于中间部12b和碎石部14b之间，敲入部11b、中间部12b、连接部13b和碎石部14b通过浇筑一次成型，是一体式结构。

本实施例中，锤柄2b的一端与中间部12b通过焊接相固连，在实际生产中，锤柄2b的一端可以与中间部12b通过螺纹连接的方式相固连，另一端具有沿锤柄2b轴向设置的储物盲孔3b，储物盲孔3b的底部设有弹簧4和抵靠板5b，弹簧4b的一段抵靠在储物盲孔3b的底部，另一端抵靠在抵靠板5b上，储物盲孔3b的开口处通过堵头6b螺纹可拆卸封堵。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：在实施例一中，行走机构4为履带结构；而在本实施例二中，行走机构4为滚轮结构。滚轮结构包括前轴和后轴，前轴和后轴两端分别设有滚轮，使用滚轮结构使多功能地质勘察钻探装置在野外能灵活的进行地质勘察钻探工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。