本發(fā)明涉及地質(zhì)采樣，具體而言，涉及一種巖土工程設計用地質(zhì)勘察鉆探裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、地質(zhì)勘察是為了了解地下結(jié)構(gòu)、巖層性質(zhì)以及地下資源分布等信息而進行的一項重要活動。即通過各種手段、方法對地質(zhì)進行勘查、探測，確定合適的持力層，根據(jù)持力層的地基承載力，確定基礎類型，計算基礎參數(shù)的調(diào)查研究活動，是在對礦產(chǎn)普查中發(fā)現(xiàn)有工業(yè)意義的礦床，為查明礦產(chǎn)的質(zhì)和量，以及開采利用的技術(shù)條件，提供礦山建設設計所需要的礦產(chǎn)儲量和地質(zhì)資料，對一定地區(qū)內(nèi)的巖石、地層、構(gòu)造、礦產(chǎn)、水文、地貌等地質(zhì)情況進行調(diào)查研究工作在地質(zhì)勘察中，采用鉆探取樣裝置是一種常見的方式，用于獲取地下土層的樣本，在地質(zhì)勘察中，經(jīng)常需要對地質(zhì)土層進行鉆探取樣，通常做法是利用鉆桿直接鉆入地層內(nèi)的既定深度，此時會有一部分土層被壓入到鉆桿內(nèi)部，然后取出鉆桿，鉆桿將其內(nèi)的土層一同帶出，從而完成土層的取樣。

2、目前的地質(zhì)鉆探裝置的鉆桿在鉆入土壤內(nèi)部之后，被壓入鉆桿內(nèi)部的土芯會與鉆桿外部的土壤處于連接狀態(tài)，因此當鉆桿被取出的過程中，其內(nèi)部的土芯不僅會受到外部土層的拉扯而從鉆桿內(nèi)部脫出，而且土芯也會在重力的作用下滑出鉆桿，從而會影響土芯的采集；此外，工作人員在將較長的鉆桿內(nèi)部土芯倒出時，若是被壓入鉆桿中的土芯較為潮濕時，土芯則會沾附在鉆桿內(nèi)壁無法徹底倒出，而若是被壓入鉆桿中的土芯較為松軟時，被倒出的土芯則會發(fā)生斷裂或者散開，無法形成柱狀土芯，從而不便于后續(xù)的檢測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對目前存在的地質(zhì)勘察鉆探裝置在取出鉆桿時，土芯容易從鉆桿中滑落以及松軟潮濕的土芯被采集后不便于完整倒出鉆桿的問題。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種巖土工程設計用地質(zhì)勘察鉆探裝置，包括車體、設置在車體頂部的支架以及設置在支架上的推進機構(gòu)，還包括：

4、設置在推進機構(gòu)輸出端的鉆桿，所述鉆桿包括若干個取樣筒以及設置在相鄰兩個取樣筒之間的鎖緊組件，所述鎖緊組件能夠沿鉆桿軸心正反兩個方向?qū)ο噜弮蓚€取樣筒進行固定；

5、鉆頭，所述鉆頭包括設置在鉆桿底部的鉆筒、設置在鉆筒底部的錐形頭、開設在鉆筒和錐形頭中部并與鉆桿相連通的進料口、設置在鉆筒內(nèi)部的隔套、若干個等距滑動設置在隔套側(cè)壁的切割板以及設置在鉆筒內(nèi)部用于驅(qū)動若干個切割板沿鉆筒軸心方向往復移動以開閉進料口的驅(qū)動組件；

6、敲擊組件，所述敲擊組件設置在支架上，所述敲擊組件能夠在推進機構(gòu)帶動鉆桿豎直移動過程對鉆桿外部進行擊打。

7、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述驅(qū)動組件包括設置在鉆筒內(nèi)頂壁的第一電機、若干個轉(zhuǎn)動設置在鉆筒內(nèi)壁的第一轉(zhuǎn)桿、轉(zhuǎn)動設置在隔套內(nèi)側(cè)壁的齒圈、設置在第一轉(zhuǎn)桿上的第一齒輪和第二齒輪、以及設置在切割板頂部并與隔套滑動連接的齒條，其中，所述第一電機的輸出軸與一個第一轉(zhuǎn)桿相連接，所述第一齒輪與齒圈相嚙合，所述第二齒輪與齒條相嚙合。

8、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鎖緊組件包括設置在取樣筒頂部的螺紋頭、設置在取樣筒底部內(nèi)壁并與螺紋頭相配合的內(nèi)螺紋、設置在取樣筒底部外壁的外螺紋、螺紋設置在外螺紋上的螺紋套以及設置在取樣筒靠近頂外部并與螺紋套相配合的螺紋柱，其中，所述螺紋頭的旋進方向與螺紋套的旋進方向相反。

9、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推進機構(gòu)包括設置在支架頂部的油缸、設置在油缸輸出端的活塞桿、設置在活塞桿底部的第一連接法蘭以及設置在鉆筒頂部的第二連接法蘭，其中，組成所述鉆桿的最上方取樣筒通過第一連接法蘭與活塞桿相連接，組成所述鉆桿最下方的取樣筒通過第二連接法蘭與鉆筒頂部相連接。

10、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述敲擊組件包括設置在車體頂部與支架側(cè)壁之間的安裝盒、開設在安裝盒兩側(cè)的活動槽、轉(zhuǎn)動設置在車體頂部并延伸至活動槽中的轉(zhuǎn)軸、若干個套設在轉(zhuǎn)軸外壁的曲桿、滾動設置在曲桿遠離轉(zhuǎn)軸一端的橡膠球、設置在轉(zhuǎn)軸靠近底部外壁的固定塊、套設在轉(zhuǎn)軸位于車體與固定塊之間桿壁上的扭簧以及設置在安裝盒內(nèi)部的撥動組件。

11、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述撥動組件包括設置在轉(zhuǎn)軸頂部的弧板、轉(zhuǎn)動設置在安裝盒內(nèi)側(cè)壁的第二轉(zhuǎn)桿、設置在第二轉(zhuǎn)桿桿壁上的第三齒輪和凸輪、設置在第一連接法蘭側(cè)壁的連接桿以及設置在連接桿頂部并延伸至安裝盒內(nèi)部與第三齒輪相嚙合的齒板，所述凸輪與弧板相配合。

12、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述車體前側(cè)設置有支撐板，所述支撐板頂部設有限位組件，所述限位組件包括轉(zhuǎn)動設置在支撐板頂部的轉(zhuǎn)動套、設置在轉(zhuǎn)動套外壁的齒槽、設置在支撐板頂部的第二電機、設置在第二電機輸出軸并與齒槽相嚙合的第四齒輪、若干個等距設置在轉(zhuǎn)動套頂部的支撐筒以及設置在支撐筒頂部的弧形限位板，所述支撐板頂部安裝有罩體，所述支撐板與罩體表面開設有用于鉆桿和鉆頭豎直移動的槽口。

13、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述車體頂部設置有水箱和水泵，所述支撐板頂部固定連接有排水套，所述轉(zhuǎn)動套和弧形限位板內(nèi)部均設有與支撐筒相連通的流動腔，且所述弧形限位板內(nèi)表面開設有若干排水槽，所述轉(zhuǎn)動套與排水套內(nèi)壁轉(zhuǎn)動連接，所述排水套內(nèi)壁開設有若干個出水孔，所述轉(zhuǎn)動套位于排水套內(nèi)部的外壁開設有若干個進水孔，所述水泵的輸入端與水箱之間設有進水管，所述水泵的輸出端與排水套之間設有出水管。

14、作為本技術(shù)優(yōu)選的技術(shù)方案，所述車體的兩端側(cè)壁還設有支撐組件，所述支撐組件包括轉(zhuǎn)動設置在車體兩端側(cè)壁的第三轉(zhuǎn)桿、設置在第三轉(zhuǎn)桿外壁的支撐套、滑動設置在支撐套內(nèi)部的定位板、設置在定位板與支撐套內(nèi)壁之間的彈簧、設置在定位板底部的定位樁、設置在安裝盒外壁的限位筒、穿過限位筒和安裝盒與第二轉(zhuǎn)桿相連接的第四轉(zhuǎn)桿以及傳動設置在第三轉(zhuǎn)桿與第四轉(zhuǎn)桿之間的皮帶。

15、本發(fā)明還公開了一種巖土工程設計用地質(zhì)勘察鉆探裝置的使用方法，包括以下步驟：

16、s1：首先將通過車體將鉆桿運輸?shù)胶线m位置，然后通過設置的推進組件帶動鉆桿和鉆頭插入土壤中，土壤在受壓會被擠壓到若干個取樣筒內(nèi)部，之后啟動第一電機工作帶動鉆筒中的一個第一轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動，進而能夠通過第一齒輪帶動齒圈轉(zhuǎn)動，齒圈便會帶動若干個設置有第一齒輪的第一轉(zhuǎn)桿一起轉(zhuǎn)動，此時若干個第一轉(zhuǎn)桿會繼續(xù)通過第二齒輪帶動設有齒條的切割板朝鉆筒軸心處移動，將鉆筒內(nèi)部的進料口密封住的同時還可以將鉆筒中的土芯與外界的土壤切斷，再通過推進機構(gòu)帶動鉆桿向上移出土層；

17、s2：在鉆桿被向上移出時，通過設置在鉆桿頂部的齒板可以帶動設有第三齒輪的第二轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動，第二轉(zhuǎn)桿則會帶動凸輪一直轉(zhuǎn)動，配合設置在轉(zhuǎn)軸上的扭簧以及弧板，即可撥動轉(zhuǎn)軸往復轉(zhuǎn)動，進而能夠通過曲桿上的橡膠球不斷的擊打鉆桿的外部，使取樣筒發(fā)生振動，讓取樣筒內(nèi)部的土芯與其內(nèi)壁發(fā)生分離；

18、s3：當裝有土芯的鉆桿被移出土層后，可以先轉(zhuǎn)動上側(cè)取樣筒外部的螺紋套向上移動脫離下側(cè)取樣筒外部的螺紋柱，然后再反轉(zhuǎn)下側(cè)取樣筒使螺紋頭脫離上側(cè)取樣筒底部，完成相鄰兩個取樣筒的拆卸，繼續(xù)實施上述操作則可以將組成鉆桿的取樣筒全部拆分，進而將每個取樣筒中的土芯取出；

19、s4：并且在鉆桿被推進機構(gòu)壓入土壤的過程中，還可以啟動第二電機工作，通過第四齒輪帶動設有齒槽的轉(zhuǎn)動套轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)動套頂部的若干個弧形限位板會圍繞著鉆桿外部高速旋轉(zhuǎn)，當鉆桿豎直移動發(fā)生輕微偏移時會觸碰到弧形限位板，此時高速轉(zhuǎn)動的弧形限位板會將鉆桿擠壓到豎直位置，而當取樣后的鉆桿被取出時，還可以啟動水泵工作，將水排入排水套中，水會繼續(xù)進入到轉(zhuǎn)動套內(nèi)部的流動腔中，并經(jīng)過支撐筒從弧形限位板的內(nèi)側(cè)噴向鉆桿，進而對沾附在鉆桿外部的泥土進行沖刷。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

21、1、首先將通過車體將鉆桿運輸?shù)胶线m位置，然后通過設置的推進組件帶動鉆桿和鉆頭插入土壤中，土壤在受壓會被擠壓到若干個取樣筒內(nèi)部，之后啟動第一電機工作，通過設置的第一轉(zhuǎn)桿、第一齒輪、第二齒輪、齒圈以及齒條，可以帶動若干個切割板同時朝鉆筒軸心處移動，不僅能夠?qū)@筒內(nèi)部的進料口密封住，還能夠?qū)@筒中的土芯與外界的土壤切斷，再通過推進機構(gòu)帶動鉆桿向上移出土層，此時被壓入鉆桿中的土芯便不會從取樣筒中滑落，解決了現(xiàn)有技術(shù)中被壓入鉆桿中的土芯會因為與外界土壤連接或者在重力的作用下滑落而無法完整取樣的問題。

22、2、通過設置的敲打組件，在鉆桿被向上移出時，通過設置在鉆桿頂部的齒板可以帶動設有第三齒輪的第二轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動，第二轉(zhuǎn)桿則會通過凸輪、扭簧以及弧板帶動轉(zhuǎn)軸往復旋轉(zhuǎn)，進而能夠通過往復旋轉(zhuǎn)的橡膠球不斷的擊打鉆桿的外部，使取樣筒發(fā)生振動，進而能夠使取樣筒內(nèi)部的土芯與其內(nèi)壁發(fā)生分離，便于將土芯快速完整的倒出，解決了現(xiàn)有技術(shù)中被壓入鉆桿中的土芯因為潮濕與鉆桿內(nèi)壁沾附而無法被倒出的問題。

23、3、通過設置的鎖緊組件，當裝有土芯的鉆桿被移出土層后，還可以先轉(zhuǎn)動上側(cè)取樣筒外部的螺紋套向上移動脫離下側(cè)取樣筒外部的螺紋柱，然后再反轉(zhuǎn)下側(cè)取樣筒使螺紋頭脫離上側(cè)取樣筒底部，完成相鄰兩個取樣筒的拆卸，通過上述操作則可以將組成鉆桿的取樣筒全部拆分，進而方便講較長的土芯分割成多個小段土芯，防止土整塊芯被倒出時因為部分土壤過于松散而出現(xiàn)斷裂粉碎的現(xiàn)象，并且還可以根據(jù)需要采用不同數(shù)量的取樣筒安裝合適長度的鉆桿對不同深度的土樣進行采集，并且相對于現(xiàn)有技術(shù)中只通過螺紋連接的方式而言，本技術(shù)的若個取樣筒被組裝后，不僅朝正反反向轉(zhuǎn)動都會越來越緊提高鉆桿安裝的穩(wěn)定性。

24、4、通過設置的限位組件，在鉆桿被推進機構(gòu)壓入土壤的過程中，還可以啟動第二電機工作，通過設置的第四齒輪、齒槽、轉(zhuǎn)動套以及支撐筒，可以帶動若干個弧形限位板圍繞著鉆桿外部高速旋轉(zhuǎn)，當鉆桿豎直移動發(fā)生輕微偏移時會觸碰到弧形限位板，此時高速轉(zhuǎn)動的弧形限位板會將鉆桿擠壓到豎直位置，便于對鉆桿進行限位，防止鉆桿發(fā)生偏移影響采樣工作，而當取樣后的鉆桿被取出時，還可以啟動水泵工作，通過設置的水泵、進水管、出水管、排水套，可以將水先排入轉(zhuǎn)動套內(nèi)部，再經(jīng)過過支撐筒從弧形限位板的內(nèi)側(cè)噴向鉆桿，進而能夠?qū)φ锤皆阢@桿外部的泥土進行沖刷，保持鉆桿表面的整潔，便于后續(xù)取出其內(nèi)部的土芯以及下次使用。