一种岩土工程勘察用钻探装置的制作方法

本发明涉及岩土工程，具体为一种岩土工程勘察用钻探装置。

背景技术：

1、岩土工程主要涉及土壤和岩石的力学特性和工程应用，岩土工程勘察是现代工程中不可或缺的一部分，在建设道路、桥梁、地铁、水库和大型工厂等工程项目时，岩土工程的技术和应用都是十分必要的，同时岩土工程在环境保护和资源利用等领域也具有重要作用。

2、例如中国专利公开号为cn114961613a的一种岩土工程勘察用岩心取样装置，其具备基本的岩土取样勘察功能，但由于其单一采用钻管对岩土进行钻取，若遇坚硬的岩层极易导致岩石堵塞钻管或钻管无法取出钻取的岩层而影响岩土勘测结果等情况发生，故而提出一种岩土工程勘察用钻探装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种岩土工程勘察用钻探装置，具备牙轮钻与筒钻双力矩加持钻进并提高适用范围及采样精度等优点，解决了中国专利公开号为cn114961613a的一种岩土工程勘察用岩心取样装置，其具备基本的岩土取样勘察功能，但由于其单一采用钻管对岩土进行钻取，若遇坚硬的岩层极易导致岩石堵塞钻管或钻管无法取出钻取的岩层而影响岩土勘测结果的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩土工程勘察用钻探装置，包括行走机构，行走机构上设置有第一机械臂，第一机械臂的活动端设置有第一直线模组，第一直线模组的活动端设置有旋转驱动机构，旋转驱动机构的输出轴上设置有棱柱转轴，棱柱转轴上设置有可选择性锁紧的第一钻杆，第一钻杆远离棱柱转轴的一端铰接有安装头，第一钻杆内开设有与安装头连通的空腔，安装头可选择性与第一钻杆锁紧，安装头上设置有牙轮钻头，第一直线模组的活动端设置有第二直线模组，第二直线模组的活动端且位于第一钻杆的外围设置有安装架，安装架的上活动设置有与棱柱转轴传动连接的连接件，连接件上且位于第一钻杆的外围设置有可选择性锁紧的第一钻筒，第一钻筒远离连接件的一端设置有环形钻头，第一钻筒和环形钻头的内径均不小于第一钻杆、安装头和牙轮钻头的外径。

3、优选的，还包括若干个第二钻筒，每个第二钻筒的一端均可选择性与连接件锁紧，第二钻筒的另一端均可与第一钻筒远离环形钻头的一端选择性锁紧，使得若干个第二钻筒可相对拼接并与第一钻筒和连接件连接。

4、优选的，还包括若干个第二钻杆，每个第二钻杆的一端均可选择性与棱柱转轴锁紧，第二钻杆的另一端均可与第一钻杆远离安装头的一端选择性锁紧，使得若干个第二钻杆可相对拼接并与棱柱转轴和第一钻杆连接。

5、优选的，多个第二钻筒之间、第一钻筒或连接件与第二钻筒之间、第一钻筒与连接件之间、多个第二钻杆之间、棱柱转轴或第一钻杆与第二钻杆之间、第一钻杆与安装头之间、棱柱转轴与第一钻杆之间采用螺栓可拆卸式固定连接。

6、优选的，多个第二钻筒之间、第一钻筒或连接件与第二钻筒之间、第一钻筒与连接件之间、多个第二钻杆之间、棱柱转轴或第一钻杆与第二钻杆之间、第一钻杆与安装头之间、棱柱转轴与第一钻杆之间采用第一锁紧件可拆卸式固定连接；

7、第一锁紧件包括锁头、第三直线模组、无线通讯模块、蓄电池和控制器，棱柱转轴、第一钻杆、安装头、连接件、第一钻筒、第二钻筒和第二钻杆内均设置有第三直线模组、无线通讯模块、蓄电池和控制器，第三直线模组的驱动端设置有锁头，第一钻杆、第一钻筒、第二钻筒和第二钻杆内均开设有与锁头对应的锁孔，第三直线模组的输入端与无线通讯模块的输出端电连接，无线通讯模块的输入端与蓄电池电连接，控制器设置于行走机构上并与无线通讯模块之间通过无线通讯。

8、优选的，棱柱转轴和第二钻杆上均设置有第一插接端，连接件和第二钻筒上均设置有第二插接端，第一钻杆和第二钻杆上均设置有与第一插接端对应的第一承接口，第一钻筒和第二钻筒上均设置有与第二插接端对应的第二承接口，第一承接口和第二承接口的内壁均设置有锯齿限位部，锯齿限位部在第一承接口和第二承接口的内壁呈圆周等角度分布。

9、优选的，行走机构上设置有第二机械臂，第二机械臂上设置有吊具，吊具的绳索上设置有定位架，定位架上设置有第二锁紧件，第二锁紧件用于配合第二机械臂、吊具及定位架选择性对第一钻杆、第二钻杆、第一钻筒或第二钻筒进行选择性锁紧及起吊。

10、优选的，行走机构上且位于第二机械臂与第一机械臂之间设置有托架，托架用于存放第一钻杆、第二钻杆、第一钻筒和第二钻筒。

11、优选的，行走机构的前侧和后侧均设置有第三机械臂，第三机械臂的活动端设置有第四直线模组，第四直线模组的驱动端设置有螺旋钻。

12、优选的，行走机构为履带式行走机构。

13、与现有技术相比，本发明提供了一种岩土工程勘察用钻探装置，具备以下有益效果：

14、1、该岩土工程勘察用钻探装置，通过行走机构配合第一机械臂便于初步调节牙轮钻头及环形钻头相对岩土的取样位置及角度，并通过第一直线模组和第二直线模组便于调节牙轮钻头及环形钻头相对岩土钻进压紧力度及钻进深度，从而使得该钻探装置适合不同角度、硬度及深度的岩土钻进取样使用，同时通过环形钻头带动第一钻筒钻入岩土并对第一钻筒外壁的土层进行支撑及抵持，进而避免牙轮钻头钻进过程中位于上方的土坑发生塌方或掉落影响不同岩层的取样精度，通过安装头上的牙轮钻头配合第一钻筒上的环形钻头进一步使得该钻探装置不仅使用松软土层取样，且适用硬质岩层的钻进及取样，取样过程中通过牙轮钻头对岩土进行粉碎并通过安装头将粉碎后的土样导入第一钻杆的空腔内进行储存，最后通过第一直线模组带动棱柱转轴、第一钻杆及土样升至地面，实现简单方便牙轮钻与筒钻双力矩加持钻进并提高适用范围及采样精度的效果，同时由于第一钻筒和第一钻杆分别可相对于棱柱转轴和连接件选择性锁紧，从而便于更换不同直径、长度和型号的第一钻筒和或第一钻杆进行取样，进一步提高了该钻探装置采样便利性及适用范围。

15、2、该岩土工程勘察用钻探装置，通过若干个第二钻筒可相对拼接并与第一钻筒和连接件连接，使得该钻探装置便于根据实际取样需求对应调整第二钻筒的连接数量及第一钻筒相对岩土的钻进深度，进一步提高了该钻探装置采样便利性及适用范围。

技术特征：

1.一种岩土工程勘察用钻探装置，包括行走机构（1），其特征在于：行走机构上设置有第一机械臂（2），第一机械臂（2）的活动端设置有第一直线模组（3），第一直线模组（3）的活动端设置有旋转驱动机构（4），旋转驱动机构（4）的输出轴上设置有棱柱转轴（5），棱柱转轴（5）上设置有可选择性锁紧的第一钻杆（6），第一钻杆（6）远离棱柱转轴（5）的一端铰接有安装头（7），第一钻杆（6）内开设有与安装头（7）连通的空腔（a），安装头（7）可选择性与第一钻杆（6）锁紧，安装头（7）上设置有牙轮钻头（8），第一直线模组（3）的活动端设置有第二直线模组（9），第二直线模组（9）的活动端且位于第一钻杆（6）的外围设置有安装架（10），安装架（10）的上活动设置有与棱柱转轴（5）传动连接的连接件（11），连接件（11）上且位于第一钻杆（6）的外围设置有可选择性锁紧的第一钻筒（12），第一钻筒（12）远离连接件（11）的一端设置有环形钻头（13），第一钻筒（12）和环形钻头（13）的内径均不小于第一钻杆（6）、安装头（7）和牙轮钻头（8）的外径。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：还包括若干个第二钻筒（14），每个第二钻筒（14）的一端均可选择性与连接件（11）锁紧，第二钻筒（14）的另一端均可与第一钻筒（12）远离环形钻头（13）的一端选择性锁紧，使得若干个第二钻筒（14）可相对拼接并与第一钻筒（12）和连接件（11）连接。

3.根据权利要求2所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：还包括若干个第二钻杆（15），每个第二钻杆（15）的一端均可选择性与棱柱转轴（5）锁紧，第二钻杆（15）的另一端均可与第一钻杆（6）远离安装头（7）的一端选择性锁紧，使得若干个第二钻杆（15）可相对拼接并与棱柱转轴（5）和第一钻杆（6）连接。

4.根据权利要求3所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：多个第二钻筒（14）之间、第一钻筒（12）或连接件（11）与第二钻筒（14）之间、第一钻筒（12）与连接件（11）之间、多个第二钻杆（15）之间、棱柱转轴（5）或第一钻杆（6）与第二钻杆（15）之间、第一钻杆（6）与安装头（7）之间、棱柱转轴（5）与第一钻杆（6）之间采用螺栓可拆卸式固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：多个第二钻筒（14）之间、第一钻筒（12）或连接件（11）与第二钻筒（14）之间、第一钻筒（12）与连接件（11）之间、多个第二钻杆（15）之间、棱柱转轴（5）或第一钻杆（6）与第二钻杆（15）之间、第一钻杆（6）与安装头（7）之间、棱柱转轴（5）与第一钻杆（6）之间采用第一锁紧件（16）可拆卸式固定连接；

6.根据权利要求5所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：棱柱转轴（5）和第二钻杆（15）上均设置有第一插接端（m），连接件（11）和第二钻筒（14）上均设置有第二插接端（x），第一钻杆（6）和第二钻杆（15）上均设置有与第一插接端（m）对应的第一承接口（n），第一钻筒（12）和第二钻筒（14）上均设置有与第二插接端（x）对应的第二承接口（y），第一承接口（n）和第二承接口（y）的内壁均设置有锯齿限位部（z），锯齿限位部（z）在第一承接口（n）和第二承接口（y）的内壁呈圆周等角度分布。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：行走机构（1）上设置有第二机械臂（17），第二机械臂（17）上设置有吊具（18），吊具（18）的绳索上设置有定位架（19），定位架（19）上设置有第二锁紧件（20），第二锁紧件（20）用于配合第二机械臂（17）、吊具（18）及定位架（19）选择性对第一钻杆（6）、第二钻杆（15）、第一钻筒（12）或第二钻筒（14）进行选择性锁紧及起吊。

8.根据权利要求7所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：行走机构（1）上且位于第二机械臂（17）与第一机械臂（2）之间设置有托架（21），托架（21）用于存放第一钻杆（6）、第二钻杆（15）、第一钻筒（12）和第二钻筒（14）。

9.根据权利要求8所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：行走机构（1）的前侧和后侧均设置有第三机械臂（21），第三机械臂（21）的活动端设置有第四直线模组（22），第四直线模组（22）的驱动端设置有螺旋钻（23）。

10.根据权利要求9所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：行走机构（1）为履带式行走机构。

技术总结
本发明涉及岩土工程技术领域，且公开了一种岩土工程勘察用钻探装置，包括行走机构，行走机构上设置有第一机械臂。该岩土工程勘察用钻探装置，通过行走机构配合第一机械臂便于初步调节牙轮钻头及环形钻头相对岩土的取样位置及角度，并通过第一直线模组和第二直线模组便于调节牙轮钻头及环形钻头相对岩土钻进压紧力度及钻进深度，通过环形钻头带动第一钻筒钻入岩土并对土层进行支撑，避免牙轮钻头钻进过程中位于上方的土层发生塌方或掉落影响不同岩层的取样精度，通过牙轮钻头配合环形钻头使得该钻探装置不仅使用松软土层取样，且适用硬质岩层的钻进及取样，实现简单方便牙轮钻与筒钻双力矩加持钻进并提高适用范围及采样精度的效果。

技术研发人员：胡明元
受保护的技术使用者：深圳市宏山勘测技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16