一种岩石工程勘察用岩土取样装置的制作方法

本发明涉及岩土工程，尤其是，本发明涉及一种岩石工程勘察用岩土取样装置。

背景技术：

1、岩土常年深埋在地下，在岩土工程施工前或者对岩土成分分析前均需要先对岩土进行取样进行勘查，通过对取样岩土中的成分进行分析，从而判断此处岩土是否适合进行岩土工程施工以及一些其他用途，取样是一种常见的分析手段，需要对岩土中岩性成分、土质成分、水质成分等进行取样分析。

2、在岩土取样过程中，通常采用取样钻具向地下进行钻探取样，由于向下钻探的过程是一个渐变的过程，为了分析岩土随着深度加深的变化，所以钻探到达不同位置都需要进行取样，那么一次钻探取样可能需要进行很多次岩土取样，甚至每一次取样得到的样品都不会一样，例如松散软地层取样和砂层取样，但是在进行取样过程中，取样钻筒或钻头与岩土的接触会造成取样筒的抖动，进而使得取样的不同岩土样品在抖动中发生混合，导致多个样品的可分析性变差。

3、所以现在对方便进行多次岩土取样的结构设计越来越多，例如中国专利发明专利cn111289292a公开了一种岩土工程勘察用岩土取样装置，基座中部设有定位开口，外套竖直设置在所述定位开口内，外套上端设有限位凸台，外套侧壁设有取样窗口且所述腔体内壁设有储样槽；取样杆芯从顶部竖直插入外套内，取样杆芯下端设有与腔体底部定位螺孔螺纹配合的螺柱，取样杆芯外壁设有推料叶片，推料叶片与取样窗口对应设置且围绕取样杆芯螺旋延伸。通过上述优化设计的岩土工程勘察用岩土取样装置，通过基座对取样位置进行定位，取样时，取样杆芯转动，通过推料叶片将取样窗口处的样本推入外套内壁的储样槽内，一方面保证准确标记取样位置，另一方面在外套取出时，保证样品不发生二次散落和污染。

4、但是上述岩土取样装置依然存在以下难题：多个取样装置是沿着取样结构的取样杆的延伸方向设置，取样次数越多，需要的取样杆越长，取样需求空间过大，而且取样杆过长导致最下方的钻头稳定性变差，容易发生取样杆断裂和钻头掉落的危险。

5、因此为了解决上述问题，设计一种合理高效的岩石工程勘察用岩土取样装置对我们来说是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种岩石工程勘察用岩土取样装置，通过在钻头与主体杆之间设置活动杆，且活动杆与主体杆之间的空间设置取样管，活动杆向下伸出即可对取样管进行取样，活动杆缩回即可封闭取样管，取样管内样品不会受到污染，可以设置多个取样管进行分别取样，多个取样管绕轴杆设置，不会增加取样杆的长度，取样和起钻稳定有保障。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：

3、一种岩石工程勘察用岩土取样装置，包括主体杆、通过轴杆与所述主体杆连接的钻头以及设置于所述主体杆和钻头之间的活动杆，所述活动杆通过套设于所述轴杆外侧的连接弹簧与所述主体杆连接，所述主体杆靠近所述活动杆的一侧设置有取样管和用于驱动所述取样管烟所述轴杆延伸方向位移的驱动机；所述活动杆靠近所述主体杆的一侧设置有通过管，所述通过管侧壁设置有岩土进入口，所述主体杆上设置有用于遮挡所述取样管和通过管的遮挡板；

4、使得当钻头钻入岩土层中之后，驱动机驱动取样管向活动杆方向位移，取样管与通过管连接之后推动活动杆远离主体杆，直至通过管的岩土进入口越过遮挡板边缘，岩土层中的岩土经过岩土进入口进入通过管，再从通过管进入至取样管中；取样完成之后，驱动机驱动取样管缩回，活动杆在连接弹簧的弹力下靠近主体杆，遮挡板再次遮挡岩土进入口。

5、作为本发明的其中一个优选，所述主体杆和活动杆均为圆柱形杆，所述钻头为旋转钻头，所述主体杆内设置有用于驱动所述轴杆和钻头转动的转动电机。

6、作为本发明的其中一个优选，所述钻头靠近所述活动杆的一侧设置有限位柱，所述活动杆靠近所述钻头的一侧设置有用于方便所述限位柱滑动的限位环形槽。

7、作为本发明的其中一个优选，所述限位柱远离所述钻头的一端的侧壁设置有限位卡槽，所述限位环形槽的槽底设置有用于卡入至所述限位卡槽内的限位卡凸；

8、使得当钻头钻入岩土层中之后，驱动机驱动取样管向活动杆方向位移，取样管与通过管连接之后推动活动杆远离主体杆，直至通过管的岩土进入口越过遮挡板边缘，岩土层中的岩土经过岩土进入口进入通过管，再从通过管进入至取样管中；

9、取样完成之后，驱动机驱动取样管继续向活动杆方向位移，直至限位卡凸卡入至限位卡槽，利用活动杆抓紧钻头；

10、然后驱动机驱动取样管缩回，活动杆在连接弹簧的弹力下靠近主体杆，遮挡板再次遮挡岩土进入口，此时进行主体杆的提杆。

11、作为本发明的其中一个优选，所述取样管靠近所述通过管的一端设置有第一连接口和用于阻挡所述第一连接口的挡板，所述挡板通过功能弹簧与所述取样管的内壁连接；所述通过管靠近所述取样管的一端设置有第二连接口和向所述取样管方向延伸的顶柱；

12、使得所述取样管伸出至与通过管连接时，第一连接口和第二连接口连通，所述顶柱抵住挡板并克服功能弹簧的弹力，使得所述挡板离开第一连接口，使得取样管与所述通过管导通；当取样管缩回，所述挡板在功能弹簧的弹力下封闭所述第一连接口。

13、作为本发明的其中一个优选，所述取样管和通过管的数量均至少为两个，且多个取样管均匀绕所述轴杆设置。

14、作为本发明的其中一个优选，所述驱动机的数量至少为两个。

15、作为本发明的其中一个优选，多个所述取样管的取样体积均不相同。

16、作为本发明的其中一个优选，所述遮挡板为环形挡板。

17、作为本发明的其中一个优选，所述轴杆和钻头为一体成型件。

18、本发明一种岩石工程勘察用岩土取样装置的有益效果在于：通过在钻头与主体杆之间设置活动杆，且活动杆与主体杆之间的空间设置取样管，活动杆向下伸出即可对取样管进行取样，活动杆缩回即可封闭取样管，取样管内样品不会受到污染，可以设置多个取样管进行分别取样，多个取样管绕轴杆设置，不会增加取样杆的长度，取样和起钻稳定有保障。

技术特征：

1.一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：包括主体杆（3）、通过轴杆（21）与所述主体杆（3）连接的钻头（2）以及设置于所述主体杆（3）和钻头（2）之间的活动杆（1），所述活动杆（1）通过套设于所述轴杆（21）外侧的连接弹簧（22）与所述主体杆（3）连接，所述主体杆（3）靠近所述活动杆（1）的一侧设置有取样管（31）和用于驱动所述取样管（31）烟所述轴杆（21）延伸方向位移的驱动机；所述活动杆（1）靠近所述主体杆（3）的一侧设置有通过管（11），所述通过管（11）侧壁设置有岩土进入口，所述主体杆（3）上设置有用于遮挡所述取样管（31）和通过管（11）的遮挡板（32）；

2.根据权利要求1所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述主体杆（3）和活动杆（1）均为圆柱形杆，所述钻头（2）为旋转钻头，所述主体杆（3）内设置有用于驱动所述轴杆（21）和钻头（2）转动的转动电机。

3.根据权利要求2所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述钻头（2）靠近所述活动杆（1）的一侧设置有限位柱（23），所述活动杆（1）靠近所述钻头（2）的一侧设置有用于方便所述限位柱（23）滑动的限位环形槽（12）。

4.根据权利要求3所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述限位柱（23）远离所述钻头（2）的一端的侧壁设置有限位卡槽（231），所述限位环形槽（12）的槽底设置有用于卡入至所述限位卡槽（231）内的限位卡凸（121）；

5.根据权利要求4所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述取样管（31）靠近所述通过管（11）的一端设置有第一连接口（311）和用于阻挡所述第一连接口（311）的挡板（312），所述挡板（312）通过功能弹簧（313）与所述取样管（31）的内壁连接；所述通过管（11）靠近所述取样管（31）的一端设置有第二连接口（111）和向所述取样管（31）方向延伸的顶柱（112）；

6.根据权利要求2所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述取样管（31）和通过管（11）的数量均至少为两个，且多个取样管（31）均匀绕所述轴杆（21）设置。

7.根据权利要求6所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述驱动机的数量至少为两个。

8.根据权利要求6所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：多个所述取样管（31）的取样体积均不相同。

9.根据权利要求2所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述遮挡板（32）为环形挡板。

10.根据权利要求2所述的一种岩石工程勘察用岩土取样装置，其特征在于：所述轴杆（21）和钻头（2）为一体成型件。

技术总结
本发明提供一种岩石工程勘察用岩土取样装置，涉及岩土工程领域，包括主体杆、钻头以及活动杆，活动杆通过连接弹簧与主体杆连接，主体杆靠近活动杆的一侧设置有取样管和用于驱动取样管烟轴杆延伸方向位移的驱动机；活动杆靠近主体杆的一侧设置有通过管，通过管侧壁设置有岩土进入口，主体杆上设置有用于遮挡取样管和通过管的遮挡板。本发明通过在钻头与主体杆之间设置活动杆，且活动杆与主体杆之间的空间设置取样管，活动杆向下伸出即可对取样管进行取样，活动杆缩回即可封闭取样管，取样管内样品不会受到污染，可以设置多个取样管进行分别取样，多个取样管绕轴杆设置，不会增加取样杆的长度，取样和起钻稳定有保障。

技术研发人员：董伟涛,张帅,张春朋
受保护的技术使用者：山东世纪东信勘测设计有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7