一种风化软岩取样装置

本发明涉及岩土工程，尤其涉及一种风化软岩取样装置。

背景技术：

1、我国普遍存在全强风化软岩，性质介于土与岩之间，其力学性能与沉积相黏土、砂土、岩石等有显著差别，工程中如果措施不当，易引起强度损伤与大变形。为此，在岩土工程中常对不同风化程度的软岩开展试验研究。

2、但风化软岩普遍有易扰动、遇水软化、崩解等不良工程特性，使得风化软岩取样极其困难，传统的大型钻探取芯技术已不满足风化软岩取样要求，其较大振动、钻进加水降温等缺点易造成软岩的破碎与崩解，无法获得完整的样芯，且这些大型钻进设备灵活性差，不便移动，钻进需耗费较多人力和物力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种风化软岩取样装置，克服传统技术上的不足，减小对风化软岩扰动，保证取样完整，提高取样数量与质量。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种风化软岩取样装置，包括三角架、圆形取样钻筒、取样器、电动马达、驱动电机、螺旋推进杆、螺旋连接杆、转向齿轮轴、减振弹簧、上部平台；所述三角架顶部连接有所述减振弹簧，所述减振弹簧上方连接有所述上部平台，所述上部平台上连接有所述驱动电机，所述驱动电机连接所述螺旋连接杆，所述螺旋连接杆采用所述转向齿轮轴连接所述螺旋推进杆，所述螺旋推进杆贯穿所述上部平台的中心孔、所述三脚架的中心孔与布置在所述上部平台下方的所述圆形取样钻筒连接，所述圆形取样钻筒内置有所述电动马达，所述电动马达与所述圆形取样钻筒的内壁固定连接，所述圆形取样钻筒内设有多个取样器，所述多个取样器与上方的所述电动马达连接，电动马达用于驱动取样器。

3、本发明的有益效果是：采用驱动电机配合螺旋推进杆、转向齿轮轴以及螺旋连接杆来驱动圆形取样钻筒上升和下降，设有电动马达驱动取样器进行取样，圆形取样钻筒钻进稳固周边岩土层，减小扰动，内部取样器旋进，对风化软岩扰动小，无水钻进避免软岩崩解，取样较完整，风化软岩取样装置各部件小巧轻便，可拆卸组装，便于移动及检修。

4、进一步地，所述驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机。

5、进一步地，所述转向齿轮轴包括横轴齿轮、以及与所述横轴齿轮分别咬合的第一竖轴齿轮和第二竖轴齿轮，所述第一驱动电机配合所述第一竖轴齿轮、所述螺旋连接杆及所述横轴齿轮控制所述螺旋推进杆上升，所述第二驱动电机配合所述第二竖轴齿轮、所述螺旋连接杆及所述横轴齿轮控制所述螺旋推进杆下降。

6、进一步地，所述圆形取样钻筒包括上部存放结构和下部钻进结构，所述电动马达内置在所述上部存放结构内，所述上部存放结构顶面均匀设有若干开孔，开孔用于通风散热，所述下部钻进结构的底端设有一圈钻齿，采用内外双层取样，圆形取样钻筒钻进稳固周边岩土层，减小扰动，内部的取样器旋进，提高一次性取样效率。

7、进一步地，所述取样器的底端为环形刃状，环形刃状利于旋进切割岩土。

8、进一步地，所述三角架为可伸缩三角架，所述可伸缩三角架的每根支脚可上下伸缩，稳定性更强，适用于各种不平整场地。

9、进一步地，所述螺旋推进杆顶端连接有手动转轮，采用电动装置替代人工钻进，同时预留手动转轮，以保证驱动电机不能使用情况下可人工升降。

10、本发明的风化软岩取样装置操作步骤如下：

11、步骤一：选择合适的取样位置，安装固定取样装置，将三脚架稳固架设于岩土层上。

12、步骤二：固定好取样装置后，对取样装置进行安全检查，保证取样装置整平，驱动电机正转，圆形取样钻筒正常旋转。

13、步骤三：检查无问题，按下旋进开关，上方第二驱动电机和下方电动马达同时工作，圆形取样钻筒和取样器旋进岩土层，对风化软岩进行取样，待取样结束，关闭旋进开关，控制第一驱动电机将圆形取样钻筒和取样器提升，取出风化软岩样品。

技术特征：

1.一种风化软岩取样装置，其特征在于，包括三角架、圆形取样钻筒、取样器、电动马达、驱动电机、螺旋推进杆、螺旋连接杆、转向齿轮轴、减振弹簧、上部平台；所述三角架顶部连接有所述减振弹簧，所述减振弹簧上方连接有所述上部平台，所述上部平台上连接有所述驱动电机，所述驱动电机连接所述螺旋连接杆，所述螺旋连接杆采用所述转向齿轮轴连接所述螺旋推进杆，所述螺旋推进杆贯穿所述上部平台的中心孔、所述三脚架的中心孔与布置在所述上部平台下方的所述圆形取样钻筒连接，所述圆形取样钻筒内置有所述电动马达，所述电动马达与所述圆形取样钻筒的内壁固定连接，所述圆形取样钻筒内设有多个取样器，所述多个取样器与上方的所述电动马达连接，电动马达用于驱动取样器。

2.根据权利要求1所述的风化软岩取样装置，其特征在于，所述驱动电机包括第一驱动电机和第二驱动电机。

3.根据权利要求2所述的风化软岩取样装置，其特征在于，所述转向齿轮轴包括横轴齿轮、以及与所述横轴齿轮分别咬合的第一竖轴齿轮和第二竖轴齿轮，所述第一驱动电机配合所述第一竖轴齿轮、所述螺旋连接杆及所述横轴齿轮控制所述螺旋推进杆上升，所述第二驱动电机配合所述第二竖轴齿轮、所述螺旋连接杆及所述横轴齿轮控制所述螺旋推进杆下降。

4.根据权利要求1所述的风化软岩取样装置，其特征在于，所述圆形取样钻筒包括上部存放结构和下部钻进结构，所述电动马达内置在所述上部存放结构内，所述上部存放结构顶面均匀设有若干开孔，所述开孔用于所述电动马达散热，所述下部钻进结构的底端设有一圈钻齿，所述钻齿便于所述圆形取样钻筒更好的进行钻进。

5.根据权利要求1所述的风化软岩取样装置，其特征在于，所述取样器的底端为环形刃状，便于旋进切割岩土。

6.根据权利要求1所述的风化软岩取样装置，其特征在于，所述三角架为可伸缩三角架，所述可伸缩三角架的每根支脚可上下伸缩，稳定性强，适用于各种不平整场地。

7.根据权利要求1所述的风化软岩取样装置，其特征在于，所述螺旋推进杆顶端连接有手动转轮，以保证驱动电机不能使用情况下可人工升降。

技术总结
本发明提供一种风化软岩取样装置，包括三角架、圆形取样钻筒、取样器、电动马达、驱动电机、螺旋推进杆、螺旋连接杆、转向齿轮轴、减振弹簧、上部平台；采用驱动电机配合螺旋推进杆、转向齿轮轴以及螺旋连接杆来驱动圆形取样钻筒上升和下降，设有电动马达驱动取样器进行取样，圆形取样钻筒钻进稳固周边岩土层，减小扰动，内部取样器旋进，对风化软岩扰动小，无水钻进避免软岩崩解，取样较完整，风化软岩取样装置各部件小巧轻便，可拆卸组装，便于移动及检修。

技术研发人员：石钰锋,王超,陈焕然,占宇飞,简庆华,代文超,胡梦豪
受保护的技术使用者：华东交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11