一种岩土工程勘测取样设备及方法与流程

本发明涉及岩土工程勘测，尤其是一种岩土工程勘测取样设备及方法。

背景技术：

1、岩土工程专业是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分，工作内容可以分为:岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。

2、岩土工程中在对岩土进行取样时，需要在岩土表面打孔的位置伸入取样设备，并通过取样设备对孔内的岩土进行取样，然而现有技术中，在对取样孔内部进行取样时，取样设备无法准确的位于取样孔的中心，因此在取样的过程中可能会因为取样设备贴近取样孔壁，导致取样设备损坏或者因偏离取样孔中心而无法准确取得样品的情况出现；而且在对岩土进行取样时，所使用的取样设备操作较为麻烦，工作效率较低。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的问题，本技术提供了一种岩土工程勘测取样设备及方法，该装置可以使取样设备准确位于取样孔中心，避免取样过程中因取样设备贴近取样孔壁导致取样设备出现损坏，及无法准确取样的问题，且取样方便，可以提高工作效率。

2、为了达到上述技术目的，本发明提供了一种岩土工程勘测取样设备，所述取样设备包括移动组件、升降组件和取样组件；所述移动组件包括底板，在底板的底部四角均匀安装有四个万向轮，在底板的两侧设置有接地组件，在底板的板体上开设有取样孔；

3、所述升降组件包括固定在取样孔周围的安装箱，所述安装箱的内部转动连接有丝杆，所述丝杆的表面螺纹连接有螺纹套，所述丝杆的上端设置有驱动结构，所述螺纹套的一侧固定连接有连接板，所述连接板的一端固定连接有安装环，且安装环位于取样孔正上方；

4、所述取样组件包括固定在安装环内的安装筒，在安装筒的底部设置有取样筒，所述安装筒的内侧中部设置有升降块，所述安装筒的下部邻近取样筒的位置设有定位卡紧机构，所述定位卡紧机构包括均匀设置在安装筒筒壁上的多个安装框和转动连接在每个安装框内的铰接板，所述安装框位于升降块下方，每个铰接板通过驱动件与升降块连接，并在升降块和驱动件的带动下，铰接板在安装框内转动，且部分伸出安装筒；所述取样筒内对称设有两组移动板，并在每组移动板上安装有取样器，在取样筒的两侧对应开设有取样通孔；所述升降块的内侧转动连接有驱动杆，所述驱动杆的顶部固定连接有压板，所述驱动杆的底部连接有承接板，且承接板通过传动结构分别与两移动板连接，并在驱动杆和传动结构的作用下带动两组取样器分别从取样筒两侧对应的取样通孔伸出取样筒。

5、本发明进一步的技术方案：所述传动结构包括传动杆、安装在承接板底部的受力板和安装在取样筒内的齿轮齿条传动机构，所述传动杆上端贯穿取样筒顶部伸入安装筒内，并与受力板连接，所述受力板与取样筒的顶部通过复位弹簧连接；所述传动杆下端固定连接有固定板，所述齿轮齿条传动机构包括竖向设置在固定板下方的第一齿条、通过安装轴转动连接在取样筒内部的从动齿轮、固定安装在安装轴上的驱动齿轮和位于驱动齿轮上下的两个第二齿条，所述第一齿条上端与固定板连接，且第一齿条与从动齿轮啮合连接，两个第二齿条分别与两个移动板连接，且两个第二齿条均与驱动齿轮啮合连接。

6、本发明较优的技术方案：所述驱动结构包括固定连接在丝杆上端的从动锥齿轮，所述安装箱的内侧上端转动连接有转轴，所述转轴靠近从动锥齿轮的一端固定连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合连接，所述转轴远离主动锥齿轮的一端固定连接有转板，所述转板的表面固定连接有转杆；所述主动锥齿轮与从动锥齿轮的齿数比为1比1，且所述主动锥齿轮的直径与从动锥齿轮的直径比为1比3。

7、本发明较优的技术方案：所述接地组件设有四组，并在底板的两侧对称设置有四组安装板，每组安装板的内部均设置有一组接地件；所述接地件包括螺纹杆，所述螺纹杆的顶部固定连接有螺帽，所述螺帽的顶部开设有内六角槽，所述螺纹杆的底部固定连接有螺纹锥，所述安装板的中部开设有螺纹孔，且所述螺纹杆螺纹连接在螺纹孔的内部。

8、本发明较优的技术方案：所述驱动杆的底部固定连接有卡板，所述承接板的顶部开设有卡槽，且所述卡板与卡槽匹配连接；所述承接板位于取样筒的正上方，在承接板的底部固定连接有插杆，所述取样筒的顶部对应开设有限位插孔，并在驱动杆下压承接板连接时，插杆对应插接在限位插孔内。

9、本发明较优的技术方案：所述升降块的内部开设有杆孔，所述驱动杆转动连接在杆孔的内部，所述升降块的内部中心开设有板槽，且所述板槽的内部转动连接有限位板，所述限位板固定连接在驱动杆的外侧。

10、本发明较优的技术方案：所述安装框和驱动件分别设有三组，且相邻的两个驱动件的夹角为120度；所述驱动件包括固定安装在升降块底部的第一铰接件，所述铰接板的内侧表面固定连接有安装块，且所述安装块的表面固定连接有第二铰接件，所述第一铰接件与第二铰接件之间铰接有铰接杆。

11、本发明较优的技术方案：所述安装箱的一侧开设有让位槽，且所述连接板贯穿让位槽与螺纹套固定连接，所述连接板滑动连接在让位槽的内侧，所述让位槽的一侧设置有刻度标线。

12、本发明较优的技术方案：所述受力板的底部设置有开合结构，所述取样筒的顶部设置有连接结构，所述安装筒的底部对称设置有一组滑动块；

13、所述连接结构包括环形轨道，所述环形轨道的两侧对称开设有缺口，且所述缺口的内侧转动连接有开合板，所述开合板的底部设置有铰接轴，所述开合板通过铰接轴转动连接在缺口的内侧，所述环形轨道的内侧开设有第一弧形轨道槽，所述开合板的内侧开设有第二弧形轨道槽，所述滑动块滑动连接在环形轨道的内侧，所述滑动块的内侧固定连接有导向凸起，且所述导向凸起滑动连接在第一环形轨道槽和第二环形轨道槽的内部；

14、所述开合结构包括固定连接在取样筒顶部的固定条，所述固定条的内侧开设有燕尾槽，所述燕尾槽的内部滑动连接有燕尾条，所述燕尾条的左侧固定连接有驱动块，所述驱动块的内部开设有倾斜槽，所述受力板的底部固定连接有矩形杆，所述取样筒的顶部位于倾斜槽的下方开设有矩形孔，所述燕尾条的右侧固定连接有传动板，所述传动板的一端通过铰链与开合板固定连接。

15、本发明还提供了一种岩土工程勘测取样方法，所述方法使用上述岩土工程勘测取样设备进行取样，具体包括以下步骤：

16、s1、在需要对岩土进行取样时，将该装置移动至取样钻孔的位置，使得取样孔位于钻孔位置的正上方，并根据取样筒进入取样孔中的位置对接地件进行调节接地，从而对整个装置进行固定；

17、s2、开始取样，通过驱动结构调节安装环带动取样筒缓慢下降，进入钻孔中，并观察取样筒进入钻孔的深度；

18、s3、取样筒达到取样位后，通过按压压板使得驱动杆带动升降块下降，从而配合驱动件使得铰接板从安装筒的内侧伸出，并使得铰接板伸出的一端与孔的内壁贴合，同时，在升降块下降的过程中，驱动杆带动底部的承接板向下移动，通过设置在承接板底部的受力板下压传动结构，使得取样器从取样筒的内部伸出，取样器与铰接板同步移动，同步与孔内的岩土内壁进行贴合；

19、s4、在承接板底部设置插杆，并在取样筒顶部对应设有限位插孔，当压板无法向下按压时，承接板通过底部设置的插杆插入取样筒顶部的限位插孔内，转动压板，便可可以带动取样筒在安装筒的底部转动，使得取样器可以刮下岩土内壁上的岩土从而取得所需深度的样本；

20、s5、在取样结束后，松开压板，在复位弹簧的作用下升降块上移，使得取样器以及铰接板脱离岩土的孔壁，然后逆向运作驱动结构，使得取样筒从钻孔中移出，然后将取样筒从安装筒的底部取下，即可快速的取出取得样品的取样器，从而达到更好的取样效果以及取样速率。

21、本发明的有益效果是：将该装置移动至取样孔的上方，通过驱动结构使得取样筒深入取样孔中，并根据刻度标线对取样筒的深度进行调节，通过升降组件可以达到更加精确的深度调节，并且调节位置后可以通过升降块、驱动件与铰接板等结构对位置进行固定，使得取样筒可以位于取样孔的中心部位，以此来达到更加精确的取样，并且需要对岩土进行取样时，仅需按压住压板，并旋转压板，即可快速的对岩土进行取样，通过上述结构，可以防止取样设备过于贴近取样孔的内壁导致取样设备损坏，以及防止取样设备过于远离取样孔的内壁导致无法取得样品的情况出现，松开压板即可通过升降组件将取样筒从取样孔中移出，通过开合结构可以将取样筒从安装筒的底部快速的取下，从而可以快速的取出取样筒内部的取样器，大大提高了取样的工作效率。