一种多工作模式的岩土钻进装置及钻进方法与流程

本发明涉及岩土钻进领域，尤其涉及一种多工作模式的岩土钻进装置及钻进方法。

背景技术：

1、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，实施过程中需要对勘探点的岩土进行钻进，并在特定位置进行采样。

2、现有的岩土钻进方法中，工作人员通过钻探装置在地面上钻孔，钻进过程中，钻孔内的岩土碎渣会通过钻探装置输送到地而上。这种工作方式一方面会导致施工现场粉尘飞扬，对环境污染严重，危害工作人员健康。另一方面，需要对岩土采样时，岩土由于被输送到地面上与不同深度的岩土混杂在一起，导致采样数据产生较大误差，影响数据分析的准确性。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的问题，提出一种多工作模式的岩土钻进装置及钻进方法。

2、本发明提出一种多工作模式的岩土钻进装置，包括外壳、出料件和吸尘件。外壳顶部设置出料位置，底部设置出尘位置，内部设置螺旋钻进结构。出料件位于外壳上端的，与其出料位置转动配合。出料件上交替设置有供岩土碎渣通过的第一空间和第二空间，通过转动使得第一空间/第二空间与出料位置连通/交错来切换工作模式。吸尘件位于外壳下端，与其出尘位置转动配合。吸尘件上设置有用于尘土吸除的第三空间，通过转动使得第三空间与出尘位置连通/交错来切换工作模式。

3、优选的，还包括位于外壳上端外周的安装罩；安装罩和外壳之间一方面留有供出料件转动安装的安装空间，另一方面设置与第一空间/第二空间，连通/交错的出料管。

4、优选的，出料件包括转动连接安装罩和外壳的出料盘；出料盘上贯穿设置与第一空间位置相对的出渣通道；出渣通道的上端与出料管连通/交错，下端设置导料架以及与导料架配合的沉降件。

5、优选的，导料架为半封闭式结构，前端敞口，顶部连通出渣通道，底部设置导料斜面。沉降件包括位于相邻导料架之间的水管、位于导料架侧壁且连通水管的喷淋管以及位于水管上的进水阀；喷淋管上沿岩土移出方向设置喷头。

6、优选的，出料盘上还贯穿设置与第二空间位置相对的采样通道；采样通道上端与出料管连通/交错，内部设置从下方拆卸的采样件。

7、优选的，还包括位于外壳下端的集尘罩；集尘罩侧壁上对应出尘位置设置带滤尘网的出尘口，底部设置贴地座以及柔性连接贴地座、集尘罩的密封套；吸尘件转动设置在集尘罩外部，通过第三空间与出尘口连通/交错切换工作模式。

8、优选的，吸尘件包括转动连接集尘罩的转动套；转动套上设置吸尘孔对应第三空间，还设置带负压腔且与吸尘孔连通的的吸尘筒；吸尘筒的除尘端设置过滤件。

9、优选的，还包括驱动吸尘件和出料件同步转动的驱动件；当出料管与出渣通道连通时，吸尘孔转动至与出尘口连通，装置进入除尘模式；当出料管与采样通道连通时，吸尘孔转动至与出尘口交错，装置进入采样模式。

10、优选的，螺旋钻进结构包括依次连接的，位于外壳顶部的钻进气缸、位于外壳内部的旋转驱动座以及通过钻进气缸和旋转驱动座驱动钻进的螺旋钻头。旋转驱动座包括座体；座体中心设置驱动端，外周设置供岩土穿过的空腔；空腔内设置分散件；驱动端一方面驱动螺旋钻头旋转钻进，另一方面驱动分散件转动，分散岩土。分散件包括转动贯穿空腔的分散筒；分散筒内壁设置分散块；分散块通过转动，分散岩土。

11、本发明还提供一种包括上述多工作模式的岩土钻进装置的钻进方法，步骤如下：

12、s1、螺旋钻头钻进，岩土从钻孔往外壳内移动；

13、s2、进入卸料模式＋降尘模式：转动套转动至吸尘孔与出尘口相对；粉尘进入过滤件，被拦截；岩土上移进入分散筒，被旋转的分散块分散；岩土通过出料盘移动至出料管连通出渣通道，被输送至导料架的同时喷头喷水，岩土被分散喷湿，导出装置；

14、s3、螺旋钻头钻进至指定深度，进入采样模式：首先吸尘孔与出尘口交错，喷头停止喷水；接着出料盘转动至出料管连通采样通道，土样进入采样件；

15、s4、再次进入卸料模式＋降尘模式，螺旋钻头复位，返回外壳。

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：本发明中的装置在岩土碎渣由下往上移动过程中，首先设置岩土经过吸尘件，通过负压吸除岩土碎渣表面的粉尘，再经过旋转驱动座上的分散件转动，分散岩土，最后经过出料件，通过喷淋降尘。整个岩土钻进过程中扬尘少、污染小。吸尘件和出料件可以通过旋转，同步调节工作模式，互相配合协作，达到更高效、更便捷的工作效果。此外，出料件上还设置采样件，通过对取得的土样的位置、时间、土量等因素进行控制，精准获得岩土相关数据。装置工作方法多样，工作模式也可以根据装置的应用场景选择，随时切换功能，满足不同场景下岩土钻进的需求。

技术特征：

1.一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，还包括位于外壳（1）上端外周的安装罩（2）；安装罩（2）和外壳（1）之间一方面留有供出料件（3）转动安装的安装空间，另一方面设置与第一空间/第二空间，连通/交错的出料管（101）。

3.根据权利要求2所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，出料件（3）包括转动连接安装罩（2）和外壳（1）的出料盘（301）；出料盘（301）上贯穿设置与第一空间位置相对的出渣通道（303）；出渣通道（303）的上端与出料管（101）连通/交错，下端设置导料架（305）以及与导料架（305）配合的沉降件。

4.根据权利要求3所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，导料架（305）为半封闭式结构，前端敞口，顶部连通出渣通道（303），底部设置导料斜面；

5.根据权利要求4所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，出料盘（301）上还贯穿设置与第二空间位置相对的采样通道（302）；采样通道（302）上端与出料管（101）连通/交错，内部设置从下方拆卸的采样件（304）。

6.根据权利要求4所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，还包括位于外壳（1）下端的集尘罩（4）；集尘罩（4）侧壁上对应出尘位置设置带滤尘网的出尘口（401），底部设置贴地座（403）以及柔性连接贴地座（403）、集尘罩（4）的密封套（402）；吸尘件（5）转动设置在集尘罩（4）外部，通过第三空间与出尘口（401）连通/交错切换工作模式。

7.根据权利要求6所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，吸尘件（5）包括转动连接集尘罩（4）的转动套（501）；转动套（501）上设置吸尘孔（502）对应第三空间，还设置带负压腔且与吸尘孔（502）连通的的吸尘筒（503）；吸尘筒（503）的除尘端设置过滤件（504）。

8.根据权利要求7所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，还包括驱动吸尘件（5）和出料件（3）同步转动的驱动件（9）；当出料管（101）与出渣通道（303）连通时，吸尘孔（502）转动至与出尘口（401）连通，装置进入除尘模式；当出料管（101）与采样通道（302）连通时，吸尘孔（502）转动至与出尘口（401）交错，装置进入采样模式。

9.根据权利要求1所述的一种多工作模式的岩土钻进装置，其特征在于，螺旋钻进结构包括依次连接的，位于外壳（1）顶部的钻进气缸（6）、位于外壳（1）内部的旋转驱动座（8）以及通过钻进气缸（6）和旋转驱动座（8）驱动钻进的螺旋钻头（7）；

10.一种包括权利要求1-9任一项所述多工作模式的岩土钻进装置的钻进方法，其特征在于，步骤如下：

技术总结
本发明涉及岩土钻进领域，尤其涉及一种多工作模式的岩土钻进装置及钻进方法。装置包括外壳、出料件和吸尘件。外壳顶部设置出料位置，底部设置出尘位置，内部设置螺旋钻进结构。出料件位于外壳上端的，与其出料位置转动配合。出料件上交替设置有供岩土碎渣通过的第一空间和第二空间。吸尘件位于外壳下端，与其出尘位置转动配合。吸尘件上设置有用于尘土吸除的第三空间。本发明设置吸尘件和出料件通过旋转，同步调节工作模式，达到更高效、更便捷的工作效果。装置工作方法多样，工作模式也可以根据装置的应用场景选择，随时切换功能，满足不同场景下岩土钻进的需求。

技术研发人员：王佳琦
受保护的技术使用者：东营同博石油电子仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12