一种手持式快速贯入打孔装置的制作方法

1.本实用新型涉及岩土工程、环境科学和工程领域，具体涉及一种手持式快速贯入打孔装置，适用但不限于各种类型松软土(砂土；粉土；淤泥质土等)、普通土(粉质粘土；潮湿的黄土；种植土、填土等)、坚土(软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土；粉质粘土；压实填土等)、砂砾坚土(坚硬密实的粘性土、黄土等)等在需要进行插入探针型技术装置测定时采取的快速贯入打孔操作。


背景技术：

2.由于岩土工程领域各类探针型仪器日益增多，探针型仪器在进行测试时往往通过直接接触土体/岩体的方式进行，探针上分布有各类监测仪、传感器等，当土体被压密，使用外力将探针贯入土体/岩体时，容易发生：(1)人工使用探针型仪器在进行测试时难以精准定位进行打孔操作；(2)在使用时容易造成探针由于受力不均匀使探针弯曲或发生位移；(3)可能在插入测量过程中出现偏差使得测量结果不够准确；(4)探针上分布的监测仪、传感器等容易在受力过程中损坏；(5)会对土体造成较大的扰动，或是破坏土样。
3.因此有必要设计一种手持式快速贯入打孔装置，可适用于各种类型松软土 (砂土；粉土；淤泥质土等)、普通土(粉质粘土；潮湿的黄土；种植土、填土等)、坚土(软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土；粉质粘土；压实填土等)、砂砾坚土(坚硬密实的粘性土、黄土等)，在需要探针贯入测试时，先按照要求进行预先打孔，探针型仪器再插入使用，其深度和孔径均可通过更换不同型号的钢针进行调节把控，同时能够根据土体条件调节装置，从而能够达到快速贯入打孔的效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种手持式快速贯入打孔装置。使用本实用新型可以在需要进行插入探针型技术装置测定时对于某些土类/岩类采取快速贯入打孔操作，土体的适用范围为各种类型松软土(砂土；粉土；淤泥质土等)、普通土(粉质粘土；潮湿的黄土；种植土、填土等)、坚土(软及中等密实粘土；重粉质粘土、砾石土；干黄土；粉质粘土；压实填土等)、砂砾坚土(坚硬密实的粘性土、黄土等)：本装置具有原理明确、操作简便、功能实用等特点。
5.本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：
6.一种手持式快速贯入打孔装置，包括钢针，还包括杆部套筒，柱杆设置在杆部套筒内且柱杆顶端伸出杆部套筒顶端，柱杆上部设置有多个环形的卡槽，柱杆底端设置有钢针，柱杆和杆部套筒的内壁之间连接有回复弹簧，
7.杆部套筒侧部与安装支座连接，扳机手柄的头部的上部与安装支座铰接，卡板一端与扳机手柄头部的下部铰接，卡板另一端设置有与卡槽形状适配的卡头，扳机手柄的尾部通过扳机弹簧与安装支座连接，
8.握力手柄位于扳机手柄上方且与安装支座固定，
9.握力手柄与连接杆底端固定，柱杆顶端套设有扣环，扣环与连接片一端铰接，连接杆的顶端和连接片的另一端分别与杠杆套筒两端侧壁铰接，杠杆插入到杠杆套筒中，扣环与连接片的铰接角度可调，使得扣环的内环与柱杆紧密接触或者扣环的内环与柱杆不接触。
10.如上所述柱杆底端与孔径分布板可拆卸连接，多个钢针顶端均与孔径分布板可拆卸连接。
11.如上所述杆部套筒包括从上至下依次连接的顶部套筒、中部套筒和底部套筒，中部套筒的侧部与安装支座连接，柱杆和中部套筒的内壁之间连接有回复弹簧，底部套筒位于脚踏板上方，针部套筒位于脚踏板下方，脚踏板上开设有踏板穿孔，底部套筒的底端和针部套筒顶端均与踏板穿孔连接，钢针穿过踏板穿孔。
12.如上所述孔径分布板和踏板穿孔共中心轴，孔径分布板直径小于踏板穿孔直径。
13.如上所述卡槽包括从上至下依次设置在柱杆上的第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽。
14.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
15.1、采用本实用新型进行插入探针型技术装置测定时能够精准便捷在各类土体/岩体上进行打孔操作；
16.2、预先打孔能够避免人工进行插入探针型技术装置测定时用力不均匀而造成的探针弯曲；
17.3、预先打孔操作能够使得探针测试装置直接插入孔内让测试结果更准确；
18.4、避免了探针上的分布的监测仪和传感器在人工打孔过程中损坏；
19.5、快速贯入避免了土体造成较大的扰动与破坏，保护了土样；
20.6、可以根据各种探针仪器的不同(探针排列分布方式以及探针尺寸等)更换相应的孔径分布板、钢针，实用性以及适用性更强；
21.7、可以根据所测土体/岩土的不同选择不同的卡槽位置从而具有控制力的大小的功能。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图；
23.图2为扳机手柄的结构示意图；
24.图3为3钢针的孔径分布板；
25.图4为6钢针的孔径分布板。
26.图1中：1-杠杆，2-杠杆套筒，3-第一螺栓，4-第二螺栓，5-连接杆，6-连接片，7-柱杆，8-扣环，9-握力手柄，10-第三螺栓，11-扳机手柄，11a-头部，11b
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尾部，12a-第一卡槽，12b-第二卡槽，12c-第三卡槽，13-卡板，14-顶部套筒，15
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扳机弹簧，16-中部套筒，17-回复弹簧，18-底部套筒，19-脚踏板，20-孔径分布板，21-针部套筒，22-钢针；23-杆部套筒；24-安装支座；25-踏板穿孔。
具体实施方式
27.为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施例对本实用
新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.实施例1：
29.一种手持式快速贯入打孔装置，包括钢针22，还包括杆部套筒23，柱杆7 设置在杆部套筒23内且柱杆7顶端伸出杆部套筒23顶端，柱杆7上部设置有多个环形的卡槽，柱杆7底端设置有钢针22，柱杆7和杆部套筒23的内壁之间连接有回复弹簧17。
30.柱杆7可沿杆部套筒23上下移动，卡槽与卡板13配合，对柱杆7在杆部套筒23中的位置进行限定，不同高度的卡槽限定柱杆7在杆部套筒23中的不同的位置，钢针22用于在回复弹簧17的弹力作用下进行打孔。当在外力的作用下柱杆7相对于杆部套筒23向上运动时，回复弹簧17会压缩，当外力释放时，柱杆 7会在回复弹簧17的作用下，相对于杆部套筒23向下急速运动，进而带动钢针 22进行打孔。
31.杆部套筒23侧部与安装支座24连接，扳机手柄11的头部的上部与安装支座24铰接，卡板13一端与扳机手柄11头部的下部铰接，卡板13另一端设置有与卡槽形状适配的卡头，扳机手柄11的尾部通过扳机弹簧15与安装支座24连接，握力手柄9位于扳机手柄11上方且与安装支座24固定，握力手柄9与连接杆5底端固定，柱杆7顶端套设有扣环8，扣环8与连接片6一端铰接，扣环8 与连接片6的铰接角度可调，连接杆5的顶端和连接片6的另一端分别与杠杆套筒2两端侧壁铰接，杠杆1插入到杠杆套筒2中，当扣环8调整至与柱杆7的轴线呈一定角度时，扣环8的内环与柱杆7紧密接触，当连接片6从柱杆7的侧部施加向上的提力时，在摩擦力的作用下，可将柱杆7提起，优选的，柱杆7与扣环8相互作用的顶部外侧设置有纹路层，增加摩擦力，当扣环8调整至与柱杆7 的垂直时，扣环8内环与柱杆7不接触。
32.杆部套筒23侧部、安装支座24和握力手柄9整体相对固定，杠杆1插入到杠杆套筒2中后，可以撬动杠杆套筒2绕杠杆套筒2和连接杆5的铰接处转动，进而带动连接片6上下运动，进而带动扣环8上下运动，扣环8倾斜套设在柱杆 7上，通过摩擦力带动杠杆1向上运动。
33.如图1和2所示，扳机手柄11的头部的上部与安装支座24铰接，当向上扳动扳机手柄11的尾部时(逆时针)，扳机弹簧15被拉伸，扳机手柄11的头部的下部带动卡板13回缩脱离卡槽；当松开扳机手柄11的尾部时，在扳机弹簧 15恢复力的作用下，扳机手柄11顺时针运动，扳机手柄11的头部的下部带动卡板13向卡槽运动直至卡设到卡槽中。
34.柱杆7底端与孔径分布板20可拆卸连接，多个钢针22顶端均与孔径分布板 20可拆卸连接。
35.杆部套筒23包括从上至下依次连接的顶部套筒14、中部套筒16和底部套筒18，中部套筒16的侧部与安装支座24连接，柱杆7和中部套筒16的内壁之间连接有回复弹簧17，底部套筒18位于脚踏板19上方，针部套筒21位于脚踏板19下方，脚踏板19上开设有踏板穿孔25，底部套筒18的底端和针部套筒21 顶端均与踏板穿孔25连接，钢针22穿过踏板穿孔25。
36.顶部套筒14、中部套筒16、底部套筒18、柱杆7、孔径分布板20和踏板穿孔25共中心轴，孔径分布板20直径小于踏板穿孔25直径。回复弹簧17为多个且均匀分布在柱杆7四周。通过上述结构设计，使得每个钢针22的贯穿力保持一致。
37.卡槽包括从上至下依次设置在柱杆7上的第一卡槽12a、第二卡槽12b和第三卡槽12c。
38.实施例2：
39.本实施例中，孔径分布板20上均匀分布设置有3个钢针22。
40.一种手持式快速贯入打孔方法，利用实施例1所记载的一种手持式快速贯入打孔装置，包括以下步骤：
41.步骤1、准备3个钢针22的孔径分布板20以及选择合适的卡槽位置；
42.步骤2、将孔径分布板20和钢针22连接，将孔径分布板20与柱杆7连接，将针部套筒23对准所要进行试验测试的土体/岩体；
43.步骤3、拨动扳机手柄11的尾端向握力手柄9运动，扳机弹簧15被拉伸，卡板13的卡头脱离卡槽，
44.步骤4、调节扣环8松紧度，使得扣环8牢牢扣住杠杆7。按压杠杆1，杠杆套筒2通过牵动连接片6使得与连接片6铰接的扣环8将柱杆7向上拔起，此时中部套筒16中的回复弹簧17被压缩；
45.步骤5、柱杆7向上拔起到设定位置时，松开扳机手柄11的尾端，扳机手柄11在扳机弹簧15的回复力作用下，扳机手柄11的尾端远离握力手柄9运动，卡板13的卡头卡入到对应的卡槽中，不同卡槽位置对应着不同大小的向下冲击力，可以通过控制卡板13的卡头卡在不同的卡槽来满足不同的冲击力需求。
46.步骤6、试验操作者手握握力手柄9，调节扣环8使其处于放松状态(扣环 8不与柱杆7接触)，拨动扳机手柄11的尾端向握力手柄9运动，扳机弹簧15 被拉伸，卡板13的卡头脱离卡槽，柱杆7在回复弹簧17的回复力下迅速下移，将钢针22打入目标土体。
47.步骤7、再次调节扣环8松紧使其牢牢扣住柱杆7，按压杠杆1，杠杆套筒2 通过牵动连接片6使得与连接片6紧紧相连的扣环8将柱杆7向上拔起，打孔结束。
48.实施例3：
49.本实施例中，被打孔土体为软土土体，步骤1中的孔径分布板20上依次设置为3、4、6个钢针22，步骤5中卡板13的卡头依次卡入到第一卡槽12a、第二卡槽12b、第三卡槽12c中，重复实施实施例2。
50.实施例4：
51.本实施例中，被打孔土体为砂砾坚土土体，步骤1中的孔径分布板20上依次设置为3、4、6个钢针22，步骤5中卡板13的卡头依次卡入到第一卡槽12a、第二卡槽12b、第三卡槽中12c中，重复实施实施例2。
52.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或替代，但不会偏离本实用新型的精髓或者超越所附权利要求书外定义的范围。