一种地质勘察用钻探装置的制作方法

1.本实用新型属于地质勘察技术领域，涉及一种地质勘察用钻探装置。


背景技术：

2.地质勘察是通过各种手段、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。地质勘察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。地质勘察用钻探装置是利用工具采取底层的剖面实况，撷取实体样本，用以通过实验获取相关数据资料。其中，钻探最常用的工具就是螺旋钻具。现有的地质勘察用钻探装置在对不同深度的土地进行同时取样时，需要人工手动去测量深度，再借助其他工具进行土层采样，工作量较大，费时费工。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的技术问题在于提供一种地质勘察用钻探装置，能够对不同深度的土层进行同时取样，操作方便。
4.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
5.一种地质勘察用钻探装置，包括支撑架，支撑架底部设有底座；支撑架的上端一侧设有电机，电机的输出轴与设置在支撑架内的转轴相连接；转轴的两端均设有丝杆组件，丝杆组件包括设置在转轴下方的丝杆，丝杆的上端设有第一齿轮，转轴上套设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮；丝杆的下端设有固定块，固定块的侧端与支撑架固定连接；
6.所述的转轴的下方设有升降板，转轴位于升降板的后方；升降板的两端均设有供丝杆贯穿的第一通孔，第一通孔内设有与丝杆外螺纹相配合的内螺纹；
7.所述的升降板的中部设有钻杆组件；钻杆组件包括内部中空的钻杆；升降板的中部均设有供钻杆贯穿的第二通孔，第二通孔内设有内螺纹，钻杆上设有与其相配合的外螺纹；钻杆的侧壁上设有若干采集孔，钻杆内设有套设在其内的采集杆，采集杆上开设有若干与采集孔相对应的采集腔；每个采集腔上均设有采集窗口，采集窗口位于采集杆的侧壁上；采集杆完全插入钻杆后，采集窗口的高度与采集孔的高度一一对应；采集杆的上端高于钻杆的顶部，钻杆上设有第一固定孔，第一固定孔内设有用于固定采集杆的柱塞；采集杆上设有第二固定孔，第一固定孔与第二固定孔之间的夹角为90
°
；位于升降板上方的钻杆上固设有旋转臂，钻杆的底部设有钻头；
8.所述的底座包括两个，两个底座分别位于支撑架的两侧；支撑架的顶部开设有便于操作的第三通孔。
9.进一步，所述的采集孔位于钻杆的下半段，采集孔沿钻杆的长度方向间隔排布。
10.进一步，所述的钻杆的外圆面上设有若干螺旋叶片，螺旋叶片位于钻杆的下半段。
11.进一步，所述的钻杆的外圆面上设有刻度标线。
12.进一步，所述的采集窗口为矩形，采集窗口的宽度大于采集孔的直径。
13.进一步，所述的采集杆的外径与钻杆的内孔直径相匹配。
14.进一步，所述的支撑架包括支撑板和设置在底座上的支撑柱；支撑柱的底端与底座固定连接，支撑柱的顶端与支撑板固定连接。
15.进一步，所述的底座的下方设有支撑座。
16.进一步，所述的支撑座与底座之间通过弹性件相连接。
17.进一步，所述的弹性件为弹簧。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
19.本实用新型公开了一种地质勘察用钻探装置，通过在底座的支撑架上设置电机，电机带动转轴正反转，转轴的下方设有丝杆，两个丝杆左右对称设置；丝杆的上端通过第一齿轮和第二齿轮配合与转轴相连接，丝杆贯穿升降板，并丝杆与升降板螺纹连接；启动电机，电机带动转轴正反转，从而带动丝杆正反转，带动升降板上下移动，调节升降板的高度，从而实现钻杆组件的高度调节，方便钻杆组件对不同深度的土层进行钻探。
20.此外，本实用新型通过在钻杆内设置采集杆，采集杆内设有采集腔，钻杆上设有与采集腔相对应的采集孔；在钻探前，先将采集窗口旋转至钻杆的内侧，使采集杆的侧壁堵在采集孔上，并将柱塞卡入第一固定孔内，防止钻探时采集杆转动，利用底座将本实用新型支撑在地面上，通过旋转臂带动钻杆旋转，使钻头逐步深入地质层内；当钻杆的钻入深度达到所需的采样深度时，将采集杆旋转90
°
，使位于第一固定孔的柱塞卡入第二固定孔内，此时采集窗口与采集孔的孔口相对应，继续旋转钻杆，地质土层将穿过采集孔和采集窗口进入采集杆的采集腔内，采集完成后，将柱塞拔出第二固定孔，再将采集杆反向旋转90
°
，利用采集杆的侧壁将采集孔封堵，从而避免钻杆退出时，土质再次进入采集腔内，钻杆从土层中完全退出后，将采集杆向外拉，即可将采集杆从钻杆上取出，再将采集杆上不同位置的采集腔内采集的样品从采集窗口倒出，完成不同深度的土层的同时取样操作。
附图说明
21.图1为本实用新型的地质勘察用钻探装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型的钻杆组件的结构示意图；
23.图3为本实用新型的采集杆的结构示意图。
24.其中，1为底座，2为支撑架，3为电机，4为转轴，5为丝杆，6为第一齿轮，7为第二齿轮，8为固定块，9为升降板，10为第一通孔，11为钻杆，101为采集孔，102为采集杆，103为采集腔，104为采集窗口，105为第一固定孔，106为柱塞，107为第二固定孔，108为旋转臂，109为钻头，110为旋转头，12为第二通孔，14为第三通孔，15为螺旋叶片，16为支撑座，17为弹性件，21为支撑板，22为支撑柱。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
26.参见图1、图2和图3，一种地质勘察用钻探装置，包括支撑架2，支撑架2底部设有底座1；支撑架2的上端一侧设有电机3，电机3的输出轴与设置在支撑架2内的转轴4相连接；转
轴4的两端均设有丝杆5组件，丝杆5组件包括设置在转轴4下方的丝杆5，丝杆5的上端设有第一齿轮6，转轴4上套设有与第一齿轮6相啮合的第二齿轮7；丝杆5的下端设有固定块8，固定块8的侧端与支撑架2固定连接；
27.所述的转轴4的下方设有升降板8，转轴4位于升降板8的后方；升降板8的两端均设有供丝杆5贯穿的第一通孔10，第一通孔10内设有与丝杆5外螺纹相配合的内螺纹；
28.所述的升降板8的中部设有钻杆组件；钻杆组件包括内部中空的钻杆11；升降板8的中部均设有供钻杆11贯穿的第二通孔12，第二通孔12内设有内螺纹，钻杆11上设有与其相配合的外螺纹；钻杆11的侧壁上设有若干采集孔101，钻杆11内设有套设在其内的采集杆102，采集杆102上开设有若干与采集孔101相对应的采集腔103；每个采集腔103上均设有采集窗口104，采集窗口104位于采集杆102的侧壁上；采集杆102完全插入钻杆11后，采集窗口104的高度与采集孔101的高度一一对应；采集杆102的上端高于钻杆11的顶部，钻杆11上设有第一固定孔105，第一固定孔105内设有用于固定采集杆102的柱塞106；采集杆102上设有第二固定孔107，第一固定孔105与第二固定孔107之间的夹角为90
°
；位于升降板8上方的钻杆11上固设有旋转臂108，钻杆11的底部设有钻头109；
29.所述的底座1包括两个，两个底座1分别位于支撑架2的两侧；支撑架2的顶部开设有便于操作的第三通孔14。
30.具体的，所述的电机3为正反转电机，能够带动转轴4正反转，从而带动丝杆5正反转，带动升降板8上下移动，实现钻杆组件的高度调节。具体的，所述的丝杆5包括两个，两个丝杆5关于升降板8的纵向中轴线相对称。丝杆5的上端与升降板8通过螺纹连接，丝杆5的下端与固定块8通过螺纹连接。实际使用时可根据需要钻探的深度来选择合适的丝杆5的长度，从而调整钻杆组件可钻探的深度范围。所述的底座1包括两个，两个底座1分别位于支撑架2的两侧；底座1的内侧伸出支撑架2的长度小于丝杆5伸出支撑架2的长度，使得丝杆5能够上下移动。所述的转轴4位于升降板8的后方，方便操作人员通过第三通孔14对钻杆组件进行旋转操作。需要说明的是，所述的采集杆102的顶端设有旋转头110，方便操作人员对采集杆102进行旋转；所述的柱塞106为硅胶材质的弹性柱塞。
31.钻杆组件的工作原理为：在钻探前先将采集窗口104旋转至钻杆11的内侧，使采集杆102的侧壁堵在采集孔101上，并将柱塞106卡入第一固定孔105内，防止钻探时采集杆102转动，利用底座1将本实用新型支撑在地面上，通过旋转臂108带动钻杆11旋转，使钻头109逐步深入地质层内；当钻杆11的钻入深度达到所需的采样深度时，将采集杆102旋转90
°
，使位于第一固定孔105的柱塞106卡入第二固定孔107内，此时采集窗口104与采集孔101的孔口相对应，继续旋转钻杆11，地质土层将穿过采集孔101和采集窗口104进入采集杆102的采集腔103内，采集完成后，将柱塞106拔出第二固定孔107，再将采集杆102反向旋转90
°
，利用采集杆102的侧壁将采集孔101封堵，从而避免钻杆11退出时，土质再次进入采集腔103内，钻杆11从土层中完全退出后，将采集杆102向外拉，即可将采集杆102从钻杆11上取出，再将采集杆102上不同位置的采集腔103内采集的样品从采集窗口104倒出，完成不同深度的土层的同时取样操作。
32.进一步，所述的采集孔101位于钻杆11的下半段，采集孔101沿钻杆11的长度方向间隔排布。
33.进一步，所述的钻杆11的外圆面上设有若干螺旋叶片15，螺旋叶片15位于钻杆11
的下半段。所述的螺旋叶片15可设置4～10个，具体参见图2，为本实用新型的钻杆组件的结构示意图。
34.进一步，所述的钻杆11的外圆面上设有刻度标线，方便操作人员观察钻杆11的工作深度以及不同采集腔103所在的土层深度。
35.进一步，所述的采集窗口104为矩形，采集窗口104的宽度大于采集孔101的直径。具体参见图3，为本实用新型的采集杆的结构示意图。
36.进一步，所述的采集杆102的外径与钻杆11的内孔直径相匹配。
37.进一步，所述的支撑架2包括支撑板21和设置在底座1上的支撑柱22；支撑柱22的底端与底座1相连接，支撑柱22的顶端与支撑板21固定连接。
38.进一步，所述的底座1的下方设有支撑座16。
39.进一步，所述的支撑座16与底座1之间通过弹性件17相连接，在本实用新型工作时，起到减震的作用。
40.进一步，所述的弹性件17为弹簧。
41.由以上技术方案，本实用新型提供了一种地质勘察用钻探装置，通过在底座1的支撑架2上设置电机3，电机3带动转轴4正反转，转轴4的下方设有丝杆5，两个丝杆5左右对称设置；丝杆5的上端通过第一齿轮6和第二齿轮7配合与转轴4相连接，丝杆5贯穿升降板8，并丝杆5与升降板8螺纹连接；启动电机3，电机3带动转轴4正反转，从而带动丝杆5正反转，带动升降板8上下移动，调节升降板8的高度，从而实现钻杆组件的高度调节，方便钻杆组件对不同深度的土层进行钻探。
42.此外，本实用新型通过在钻杆11内设置采集杆102，采集杆102内设有采集腔103，钻杆11上设有与采集腔103相对应的采集孔101；在钻探前，先将采集窗口104旋转至钻杆11的内侧，使采集杆102的侧壁堵在采集孔101上，并将柱塞106卡入第一固定孔105内，防止钻探时采集杆102转动，利用底座1将本实用新型支撑在地面上，通过旋转臂108带动钻杆11旋转，使钻头109逐步深入地质层内；当钻杆11的钻入深度达到所需的采样深度时，将采集杆102旋转90
°
，使位于第一固定孔105的柱塞106卡入第二固定孔107内，此时采集窗口104与采集孔101的孔口相对应，继续旋转钻杆11，地质土层将穿过采集孔101和采集窗口104进入采集杆102的采集腔103内，采集完成后，将柱塞106拔出第二固定孔107，再将采集杆102反向旋转90
°
，利用采集杆102的侧壁将采集孔101封堵，从而避免钻杆11退出时，土质再次进入采集腔103内，钻杆11从土层中完全退出后，将采集杆102向外拉，即可将采集杆102从钻杆11上取出，再将采集杆102上不同位置的采集腔103内采集的样品从采集窗口104倒出，完成不同深度的土层的同时取样操作。
43.以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。