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一种地质勘探用土层采样装置及勘探方法


技术摘要:
本发明公开了一种地质勘探用土层采样装置,包括取样筒,所述取样筒的下端设有环刀,还包括设于取样筒内的集淤组件,所述集淤组件包括螺纹连接于取样筒内腔的收集筒,所述收集筒的上端设有用于连接钻杆的连接件,所述收集筒内设有收集空腔,所述收集筒内设有用于将钻孔  全部
背景技术:
工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作, 为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。在地质勘探中,为了求得地基土 的物理力学性能指标,需要将取土器插入土层一定的深度处取出土壤进行分析,进而为评 价土层问题提供了技术指标。钻探取样过程中通常是在土层表面垂直打孔,然后用取土器 垂直插入钻孔底面的土层中,从而能够采集到土层较深处的试样。但是在一些土层钻孔时, 为了防止钻孔发生坍塌,需要在孔内填充泥浆等用于支撑钻孔,从而提高钻孔的稳定性,然 后再进行采样。 现有公告号为CN109406202A的中国发明专利公开了一种新型取土器,包括取样 管,取样管的上端安装有端盖,取样管的下端安装有环刀,端盖的底面中心处开设有限位凹 槽,端盖的上端面还开设有连通限位槽的排气孔。端盖上还穿设有活塞杆,活塞杆的下端延 伸至取样管内部,且活塞杆的下端安装有活塞,活塞朝向限位凹槽的一侧上安装有能够抵 触于限位凹槽内的限位凸起。取样过程中通过钻杆将取样管垂直插进钻孔的底面,由于活 塞能够封闭住取样管的开口,使得泥浆不能够进入取样管的内腔,取样管垂直插进土层内 时,活塞将受到土层的反作用力向上滑动,土层将进入取样管,拔出取样管即可以进行采集 到试样。 上述中的现有技术方案存在以下缺陷:上述方案中虽然可以避免取样过程中泥浆 进入取样管内,但是由于钻孔内填充了泥浆,钻孔底面表层部分的土壤受到泥浆的浸泡,容 易对后期土壤检测造成影响。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种地质勘探用土层采样装置及勘探 方法,具有在采集钻孔底面的土壤时,能够排除钻孔底面表层土壤的效果。 本发明的上述发明目的之一是通过以下技术方案得以实现的: 一种地质勘探用土层采样装置,包括取样筒,所述取样筒的下端设有环刀,还包括设于 取样筒内的集淤组件,所述集淤组件包括螺纹连接于取样筒内腔的收集筒,所述收集筒的 上端设有用于连接钻杆的连接件,所述收集筒内设有收集空腔,所述收集筒内设有用于将 钻孔底面的淤泥集中于收集空腔内的清理件,所述取样筒和钻杆之间设有用于限制取样筒 转动的导向件。 通过采用上述技术方案,取样过程中,钻杆通过连接件连接于收集筒的上端,初始 时调整取样筒和收集筒的位置,使得环刀的下端和收集筒的下端处于同一水平面上,将装 置伸入钻孔内,并且使得取样筒的下端抵触于钻孔的底面上,通过清理件可以将钻孔底面 4 CN 111595612 A 说 明 书 2/5 页 表层的土壤集中于收集筒内,然后再通过钻杆驱动收集筒转动,在导向件的作用下,转动收 集筒能够驱动取样筒向下运动,环刀能够更加方便取样筒插接进土层里,钻孔表面的土层 被收集于收集筒内,收集的土壤集中于取样筒内,取样后将取样筒内的土壤取出即可。并且 取样筒的内壁上设有螺纹,能够提高土壤和取样筒之间的摩擦力,提高取样时候的稳定性, 使得土样不容易从取样筒中掉落出来。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述连接件包括设于收集筒上表面上 的支架,所述支架上设有连接筒,所述连接筒内设有方形柱,钻杆可拆卸连接于所述方形柱 的上端。 通过采用上述技术方案,钻杆连接于方形柱上,使得钻杆转动即可以带动收集筒 转动,从而驱动取样筒插接进土层里。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述连接筒包括设于支架上的第一筒 体,还包括转动连接于收集筒上的第二筒体,所述第一筒体和第二筒体内均开设有用于供 方形柱上下滑动的滑动空腔,所述滑动空腔的截面与方形柱的截面相配合,所述清理件包 括设于第二筒体上的转动轴,所述转动轴延伸至收集筒内腔,所述清理件还包括设于转动 轴远离第二筒体一端上的螺纹段,螺纹段下端为尖端且有延伸出收集筒下端的一部分,所 述第一筒体的下端转动于第二筒体的上端。 通过采用上述技术方案,方形柱能够在滑动空腔内上下滑动,钻杆向下滑动时,能 够将方形柱推入第二筒体内,所述第一筒体的下端转动于第二筒体的上端,钻杆转动带动 第二筒体转动,而第一筒体不动,从而带动转动轴转动,使得螺纹段在转动时将钻孔底面的 表层土壤引入收集筒内,再将钻杆一边转动一边向上提,使得方形柱能够滑入第一筒体内, 然后转动钻杆即可以驱动第一筒体转动,从而驱动收集筒转动,在导向件的作用下,取样筒 将向下运动插接进土里进行取样。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述第二筒体的上端面设有环凸,所 述第一筒体的下端面开设有用于供环凸卡接的环槽。 通过采用上述技术方案,环凸卡接与环槽内,使得第二筒体和第一筒体能够相对 转动,并且环凸和环槽的作用下,第一筒体和第二筒体不容易扭曲。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述第一筒体的上端设有向滑动空腔 延伸的凸块,所述方形柱的上端能够抵触于凸块的下表面,所述方形柱的上端为上端小下 端大的结构。 通过采用上述技术方案,方形柱在凸块的作用下不容易从滑动空腔中脱离出来, 并且方形柱的上端为上小下大的结构,使得方形柱更加容易从第二筒体中滑入第一筒体 内,提高使用的方便性。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述方形柱的下端设置为尖端结构。 通过采用上述技术方案,方形柱的下端为尖端结构,使得钻杆向下运动即可以驱 动方形柱插接进第二筒体内,即使第一筒体的滑动空腔和第二筒体的滑动空腔没有对齐, 方形柱也能够轻易的滑入第二筒体内,更加方便使用。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述导向件包括套设于钻杆外壁上的 套筒,所述导向件还包括设于套筒下端外壁上的导向杆,所述导向杆沿套筒的周向方向均 匀设置,且不少于两个,所述取样筒的内壁上开设有用于供导向杆的一端卡接的导向槽,所 5 CN 111595612 A 说 明 书 3/5 页 述导向槽沿取样筒的长度方向延伸,所述导向槽的数量和导向杆一一对应,所述套筒的上 端外壁上对称设有固定板。 通过采用上述技术方案,导向杆的一端卡接于导向槽内,使得收集筒转动时,在导 向杆的限位作用下,取样筒不能够转动,只能够向下运动,从而插接进土层里进行取样。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述方形柱的上端面开设有用于供钻 杆的下端插接的通孔,所述方形柱的侧壁上穿设有能够螺纹连接于钻杆上的螺钉。 通过采用上述技术方案,钻杆通过螺钉的方式安装于方形柱上,安装方便。 本发明的上述发明目的之二是通过以下技术方案得以实现的: 一种地质勘探用土层采样装置的勘探方法,其特征是:包括如下的步骤: S1:将钻杆的一端连接于方形柱的上端,并且套筒套设于钻杆的外壁上,取样筒的下端 和收集筒的下端处于同一水平面; S2:将导向杆的一端卡接于导向槽内,通过钻杆将取样筒伸入钻孔,并使得取样筒抵触 于钻孔底面,螺纹段的下端插接进土层里,套筒通过固定板固定于钻孔周围的地面上,钻杆 的上端连接于钻孔机等动力源; S3:驱动钻杆向下运动,使得方形柱向下运动并插接于第二筒体内,转动钻杆带动第二 筒体转动,从而带动螺纹段转动,使得螺纹段能够将钻孔表层的土壤运送至收集空腔内; S4:将钻杆向上提起并进行转动,使得方形柱进入第一筒体内,再转动钻杆使得收集筒 转动,从而驱动取样筒向下运动并插接进土层里; S5:取样完毕,将钻杆从钻孔中取出,并将取样筒内的土样取出。 通过采用上述技术方案,能够对钻孔的底面进行取样时,将钻孔底面表层的土壤 收集于收集筒内,对钻孔表层下方的土层进行采样。 综上所述,本发明包括以下至少一种有益效果: 1.取样筒内壁螺纹连接有收集筒,通过清理件将钻孔底面表层的土壤收集于收集空腔 内,再通过取样筒进行取样,可以取的钻孔表层下方的土壤,使得采集的数据更加准确; 2.方形柱能够在第一筒体和第二筒体内上下滑动,在第二筒体内时在钻杆带动下能够 驱动螺纹段转动,在第一筒体内时能够驱动收集筒转动,且方便调节方形柱的位置。 附图说明 图1为本实施例的结构示意图; 图2为本实施例的内部结构示意图; 图3为本实施例中第一筒体和第二筒体的爆炸示意图。 附图标记:1、取样筒;2、环刀;3、集淤组件;31、收集筒;32、清理件;321、转动轴; 322、螺纹段;4、连接件;5、收集空腔;6、导向件;61、套筒;62、导向杆;63、导向槽;64、固定 板;7、钻杆;8、支架;81、竖杆;82、横杆;9、连接筒;91、第一筒体;92、第二筒体;10、方形柱; 11、滑动空腔;12、环凸;13、环槽;14、凸块;15、通孔;16、螺钉。
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