工程勘察钻孔深度、标贯及动探测试数据自动获取装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种数据获取装置，尤其是涉及一种工程勘察钻孔深度、标贯及动探测试数据自动获取装置。


背景技术：

2.从人类社会发展到各行各业的进步，都离不开其工具、设备的创新。工程勘察作为工程建设的五大责任主体之一，其本身属于技术服务行业。具体而言，岩土工程勘察行业所做的实质性工作是揭露场地岩土工程、工程地质、水文地质等条件，为后期设计及施工提供工程建设所需的第一手地质资料。钻探是最为常用的工程勘察手段，因此对于工程勘察行业，钻探机具的发展水平，在一定程度上决定了工程勘察报告的准确、客观性，进而影响工程建设设计和施工的科学合理性。但是由于多种因素的影响，导致工程勘察行业的最常用的钻机发展水平严重滞后于当今社会科学技术水平。
3.目前全国也仅有几家大型的勘察单位开始着眼于勘察钻机的发展创新上，但是由于勘察单位的人员极少拥有机械、自动化等专业背景，导致多年来勘察钻机的技术水平，并未发生明显的提高。对于工程设备厂家，由于业务市场等需求，他们将主要的研发精力都放在了诸如旋挖钻机、吊车设备等大型施工机械，对工程勘察所使用的小型钻机及其使用工况的考虑微乎其微甚至全无；对于勘探设备生产厂家们，对于勘探钻机自动化提升和意识和能力也有限。这些方面造成目前勘察钻机技术水平过低，表现为自动化、数字化水平低、精确性低等，存在勘探班组操作复杂、易错且易造假的问题，对工程建设一手地勘资料的准确、客观性产生了不利的影响。
4.工程勘察勘探过程中最常用的为泥浆护壁旋转钻机，勘探过程中，此类钻机最重要的两项功能是：第一钻机向下旋转钻进以揭露场地地下岩层、土层信息，并采取岩土试样；第二根据技术要求在一定深度内进行标准贯入、动力触探等原位测试工作。这两项工作的准确性直接影响了勘察外业的准确性，从而影响勘察工程师对地层性质的判断，可能导致工程质量问题，或者影响项目总投资费用。
5.因此，本领域技术人员致力于来发一种工程勘察钻孔深度、标贯及动探测试数据自动获取装置，不但钻孔数据获取准确，且结构简单，制造成本低。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工程勘察钻孔深度、标贯及动探测试数据自动获取装置，不但钻孔数据获取准确，且结构简单，制造成本低。
7.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种工程勘察钻孔深度、标贯及动探测试数据自动获取装置，包括钻杆，所述钻杆两端分别连接有转动装置和钻头，所述钻杆侧壁抵接有转动机构，所述钻杆上下移动带动所述转动机构同步转动，所述转动机构上的计量仪器将所述转动机构转动数据发送至控制装置。
8.本实用新型的有益效果是：钻杆上下移动带动转动机构同步转动，将上下移动的
距离转换成滚动周长，转动机构上的计量仪器将数据同步传输至控制装置中，快速检测出钻孔深度，可实现工程勘察钻孔深度、贯标和动探数据自动采集、上传，结构简单、制造成本低。
9.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
10.进一步，所述转动机构包括多个均匀安装在转动杆上的锯齿滚轮，且相邻的两个所述锯齿滚轮的锯齿朝向不同的方向，所述锯齿滚轮与所述钻杆抵接。
11.采用上述进一步方案的有益效果是采用高强度锯齿形滚轮可保证在使用过程中不至于因泥浆过多使得滚轮直径变化，锯齿形滚轮与钻杆之间接触紧密，且高强度的锯齿形滚轮也能够经久耐磨。
12.进一步，所述转动杆安装在支撑件上，且所述支撑件侧壁安装有所述计量仪器，所述转动杆端部与所述计量仪器连接。
13.采用上述进一步方案的有益效果是计量仪器用于采集转动杆的转动量，并将采集到的数据时时发送至控制装置。
14.进一步，所述支撑件连接有第一支撑杆，所述第一支撑杆通过滑轨连接有第二支撑杆，所述第二支撑杆宽度大于所述第一支撑杆直径；
15.所述第一支撑杆外套装有弹簧，所述弹簧两端分别与所述第二支撑杆端部和所述支撑件抵接。
16.采用上述进一步方案的有益效果是第一支撑杆与第二支撑杆之间通过滑轨连接，可根据实际情况调整第一支撑杆和第二支撑杆的距离以适应不同的孔径；第一支撑杆外套装有弹簧，使得锯齿滚轮与钻杆之间接触紧密，减少相对滑动。
17.进一步，所述转动机构水平安装在安装底座上,所述安装底座通过转动件安装在孔口上方的支撑平台下侧。
18.采用上述进一步方案的有益效果是通过转动件使得转动机构可沿转动件中心线旋转，使得锯齿滚轮在下钻、提钻、标贯、动探时与钻杆紧密接触，钻孔进程中与钻杆脱离。
19.进一步，所述支撑平台上安装有固定座，销钉穿过所述固定座和所述转动件将所述固定座和所述转动件固定连接。
20.采用上述进一步方案的有益效果是销钉用于将固定座与转动件固定连接。
21.进一步，所述支撑件的宽度大于所述钻杆直径，且所述转动杆上均匀安装有不少于七个所述锯齿滚轮。
22.采用上述进一步方案的有益效果是支撑件的宽度大于钻杆直径，钻具摆动过程中，转动机构能够有效的包容适应。
附图说明
23.图1为本实用新型一具体实施例的结构示意图；
24.图2为本实用新型一具体实施例的转动机构结构示意图；
25.图3为本实用新型图1中a处的放大结构示意图；
26.图4为本实用新型一具体实施例控制界面示意图。
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.1、钻杆；2、转动装置；3、钻头；4、转动机构；5、计量仪器；6、转动杆；7、锯齿滚轮；8、
支撑件；9、第一支撑杆；10、第二支撑杆；11、弹簧；12、安装底座；13、支撑平台；14、转动件；15、销钉；16、固定座。
具体实施方式
29.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1、图2、图3、图4所示，一种工程勘察钻孔深度、标贯及动探测试数据自动获取装置，包括钻杆1，钻杆1两端分别连接有转动装置2和钻头3，转动装置2用于控制钻杆1转动、提升和下钻。钻杆1侧壁抵接有转动机构4，本实施例中，为了提高测量准确性，钻杆1两侧对称安装有两个转动机构4。钻杆1上下移动带动转动机构4同步转动，转动机构4上的计量仪器5将转动机构4转动数据发送至控制装置，控制装置主要用于计算各个数据，并自动控制各个部件协同动作。
34.转动机构4包括多个均匀安装在转动杆6上的锯齿滚轮7，且相邻的两个锯齿滚轮7的锯齿朝向不同的方向，锯齿滚轮7与钻杆1抵接，锯齿滚轮7可采用高强度锯齿形滚轮，保证在使用过程中不至于因泥浆过多使得滚轮直径变化，且高强度的锯齿滚轮7也能够经久耐磨，使用一段时间后，可直接冲洗。具体实施例中，转动杆6安装在支撑件8上，支撑件8的宽度大于钻杆1直径，使得钻杆1提升或下放过程中出现抖动时，支撑件8上的锯齿滚轮7均能适应。转动杆6均匀安装有不少于七个锯齿滚轮7，本实施例中，转动杆6均匀安装有七个锯齿滚轮7。支撑件8侧壁安装有计量仪器5，转动杆6端部与计量仪器5连接，计量仪器5将检测到的转动杆6的转动量时时发送至控制装置中，控制装置接收后分析处理。
35.支撑件8连接有第一支撑杆9，第一支撑杆9通过滑轨连接有第二支撑杆10，第一支撑杆9和第二支撑10采用滑轨连接，可根据不同的钻孔孔径进行调整第一支撑杆9和第二支撑杆10的连接长度，其他实施例中，也可采用卡槽和凸台的配合或滑块与导轨配合。第二支撑杆10宽度大于第一支撑杆9直径。第一支撑杆9外套装有弹簧11，弹簧11两端分别与第二支撑杆10端部和支撑件8抵接，弹簧11保证锯齿滚轮7与钻杆1抵接紧密，减少相对滑动。
36.转动机构4水平安装在安装底座12上,安装底座12通过转动件14安装在孔口上方的支撑平台13下侧。支撑平台13上安装有固定座16，销钉15穿过固定座16和转动件14将固
定座16和转动件14固定连接。当下钻、提升、标贯过程中，锯齿滚轮7与钻杆1紧密接触，并通过销钉15将其锁紧，防止松动，钻孔进程前，将销钉15拔除，并人工手动转动转动机构4，使得锯齿滚轮7与钻杆1脱离，防止钻孔进程中对转动机构4造成损伤。
37.本实用新型工作原理：当钻进一个回次完毕，将原本脱离钻杆1的转动机构4对齐贴紧钻杆，等待准备工作完成后，司钻员点击控制装置上的提钻按钮，本实用新型开始计量，提完最后一根钻具后司钻员按提钻完成按钮，设备停止计量，人工将原本贴紧钻杆1的转动机构，使其脱开钻杆1，与此同时系统根据起讫点时的计量仪器5数据自动计算出提钻钻具长度，再减去该设备距离孔口的高度，就得到了当前提钻孔深。
38.此后开始下钻，本实用新型可矫正下钻位置与提钻位置是否一致，以验证是否有涌砂、塌孔等问题。下钻时，与提钻类似，人工将原本脱离钻杆1的转动机构4对齐贴紧钻杆1等准备工作完成后，司钻员按下钻按钮，设备开始计量，下完最后一根钻具后司钻员按下钻完成按钮，设备停止计量，工人将原本贴紧钻具的转动机构4转动，使其脱开钻具，于此同时系统根据起讫点时的计量仪器数据自动计算出下钻孔深度。
39.标贯、动探测试：
40.标贯和动探的测试均是在上一回次完成，提出孔中钻具3，然后下放标贯器或动探头及数根钻杆至孔底后立即进行的。因此此时下钻完成后，得到当前的深度，即原位测试起始点深度，此后司钻员按下标贯/动探按钮，设备开始计量，试验过程中每贯入一次记录一下深度，并同时记录贯入的次数，同时配套接收仪器中内嵌的软件系统自动计算标贯/动探数据，当达到规范要求的可以不再进行贯入时，指示灯闪烁提示司钻可停止试验。试验完成后，司钻员按下完成标贯/动探试验按钮，设备停止计量标贯/动探数据。在标贯/动探完成后，需将标贯器/动探探头提出孔口，此过程类似提钻工作，在此不再赘述。
41.经实测本设备的钻孔深度测量误差可控制在约0.3％以内，标贯和动探自动记录的测试数据与人工计数一致。
42.钻孔深度、标贯、动探数据会通过无线传输在钻机班组描述员或司钻员手持的仪器终端里，并在单个或数个钻孔终孔后，点击一键上传至云平台中。测试数据均与实际测试的时间对应，且不可被钻机班组修改，避免了外业描述造假的问题。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。