一种便携原状土取土器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种便携原状土取土器，包括钻头，钻头连接钻杆的一端，钻杆的另一端连接用于带动钻杆旋转的动力箱；其中，钻头包括与钻杆相连的盛土器，以及设置在盛土器端部用于切削土体的刀头。本实用新型专利技术通过设置动力箱带动钻杆旋转，钻杆能够带动刀头旋转切削土体；通过钻头的旋转，中心的土体将进入盛土器中，盛土器使得钻孔后土屑可一次全部取出，不会出现土屑在钻头后堆积而无法拔出钻杆的情况，集破碎、切削、储存于一体，保证孔位在钻进过程中不发生变化，提高了钻孔的效率和质量。本实用新型专利技术可以在不采用大型钻机的情况下，通过人工取土达到10m深度范围内，在较小的扰动下对原状土土样钻孔，取得浅层土层中的原状土。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于取土器领域，具体涉及一种便携原状土取土器。
技术介绍
在地基基础工程、路基工程以及岩土工程中，由于前期的工作没有协调好，使得在原定的路基或者原始地面附近一定深度中没有埋置好所需的仪器，致使对后期的监测不能发挥很大的作用；或者在原有的基础上获得更多的现场数据，需要在某个断面上多布设一组监测仪器，必须通过钻孔才能将仪器装在预定的位置，因此钻孔就显得尤为重要。但由于场地的限制，并且考虑经济的情况下，选择钻孔的机具以及性能，便携式土体钻孔器的优点就会显而易见。目前工程中常用的钻孔机具是机械钻机和洛阳铲，但这两种钻孔机具都有自己的局限性，在复杂多变的施工现场，其往往不能很好的完成钻孔作业。机械钻机的局限性在于对施工场地要求高，需要平整宽阔的场地才能展开钻孔作业，对于空间有限的情况下，机械钻机无法使用，对人员的基本素质要求较高，且后期所产生的费用较大。洛阳铲的局限性在于：(1)从原理上讲，洛阳铲掏孔是其前端不断冲击破碎土体的过程，其大部分能量都浪费在冲击土体过程中，因此比较浪费人力，且在掏挖过程中需要多人配合才能完成。(2)洛阳铲在掏挖过程中由于自重作用铲体向下作用，导致孔洞向下方延伸，因此在掏挖至较深时出渣困难，还有可能在出渣不及时的情况下，土渣堆积在洛阳铲后端，造成洛阳铲卡在孔洞内。(3)从现场的实际钻孔得知，洛阳铲掏土对土体含水量也有要求，如果土体含水量较大，在不断地冲击土体时，由于土体本身较软，每次看似往下冲的很深，但实际由于下部土体之间基质吸力的影响，致使土体根本无法掏出；如果土体含水量较小，使得外界人施加 的力不足以破碎下部土体，影响钻进速度及成孔质量；另外用洛阳铲进行钻孔取土时，由于不断的冲击，预定深度的土体将会受到很大程度的扰动，使得原状土的物理力学性能降低。所以，目前岩土工程领域缺少一种经济适应、携带方便、便于安装以及对人员基本素质要求不高的土体钻孔器。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种便携原状土取土器，便于携带，且能够在较小扰动下获取原状土土样。为达到上述目的，本技术采用如下的技术方案：包括钻头，钻头连接钻杆的一端，钻杆的另一端连接用于带动钻杆旋转的动力箱；其中，钻头包括与钻杆相连的盛土器，以及设置在盛土器端部用于切削土体的刀头。进一步地，钻杆包括若干节钻杆单元，钻杆单元通过连接杆依次相连；每节钻杆单元的一端均设置销钉孔和铆接条，另一端均设置有与铆接条相配合的铆接槽；每节钻杆单元有铆接槽的一端均固定套接连接杆的一端，连接杆的另一端上设置连接孔；在钻杆单元相连时，每节钻杆单元有销钉孔的一端也套接连接杆，且销钉孔和连接杆上的连接孔能够相连形成通孔，该通孔内安装有销钉。进一步地，盛土器包括与钻杆固定相连的底板，底板固定连接第一侧壁，第一侧壁与第二侧壁铰接，底板、第一侧壁与第二侧壁形成一端开口的圆筒状结构，刀头设置在盛土器的开口端。进一步地，第一侧壁和第二侧壁相对的一侧通过合页相连，另一侧设置有相配合的对接口；第一侧壁和第二侧壁有对接口的一侧上设置有能够连通且贯穿对接口的插销孔，插销孔内安装有用于固定第二侧壁的插销杆。进一步地，盛土器的侧壁上嵌装有削土刀，削土刀的刀口方向垂直于盛土器的轴线；削土 刀连接用于带动其转动，使削土刀前端的刀头能够横向切入盛土器内土体的搬动器。进一步地，搬动器包括与削土刀后端相连的连杆，连杆平行于盛土器轴线且穿过盛土器侧壁与用于带动其转动的搬动杆的一端固定相连；搬动杆的另一端与设置在盛土器底部外侧的弹簧相连；盛土器底部设置有用于限制搬动杆运动轨迹的卡槽；盛土器上设置有用于锁定搬动杆的锁定装置。进一步地，盛土器中设置有脱模辅助装置，脱模辅助装置包括在盛土器底部设置的底盘，底盘上固定连接弧形杆的一端，弧形杆的中部连接第一竖杆，弧形杆的另一端连接第二竖杆，第一竖杆比第二竖杆长且第一竖杆的上端卡接在盛土器的底部。进一步地，动力箱包括齿轮箱和安装在齿轮箱内的齿轮组；齿轮组包括依次啮合的第一锥齿轮、第二锥齿轮和第一圆柱齿轮，第一圆柱齿轮同轴连接第二圆柱齿轮，第二圆柱齿轮与第三圆柱齿轮啮合；第一锥齿轮和第二锥齿轮的中心轴均穿出齿轮箱，且能够与手摇杆相连；第一圆柱齿轮和第三圆柱齿轮分别固定连接钻杆套筒，钻杆能够与钻杆套筒固定相连。进一步地，动力箱上安装有若干个能够转动的导向杆固定扣，每个导向杆固定扣均套接一根用于竖直固定在地面上的导向杆；导向杆能够沿导向杆固定扣轴线方向来回滑动。进一步地，刀头前端包括三个均匀分布的螺旋形带齿刀片，每个螺旋形带齿刀片均为单刃且刃口朝外。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术通过设置动力箱带动钻杆旋转，钻杆连接钻头，钻头包括盛土器和用于破碎钻孔位置土体的刀头，因此钻杆能够带动刀头旋转切削土体，结构简单，便于携带；通过钻头的旋转，中心的土体将进入盛土器中，盛土器使得钻孔后土屑可一次全部取出，不会出现土屑在钻头后堆积而无法拔出钻杆的情况，集破碎、切削、储存于一体，保证孔位在钻进过程中不发生变化，钻进时对孔外土体可分别进行破碎和切削，并且可以临时储存土屑，提高了钻孔的效 率和质量。本技术可以在不采用大型钻机的情况下，通过人工取土达到10m深度范围内，在较小的扰动下对原状土土样钻孔，取得浅层土层中的原状土土样，而且需要人力较少，安装简便、操作简单、经济实用。进一步地，本技术通过设置若干节钻杆单元，使得其长度可调，方便钻取不同深度的孔，使用结束后可以拆开，利于减少储存空间。进一步地，本技术盛土器能够打开，便于后期出土。进一步地，本技术通过设置削土刀，能切削土体，还能减少盛土器中的土体掉落；同时削土刀嵌装在盛土器侧壁上，不影响土体取样，在取样结束时通过其对土体进行切割，便于取出且能够更好地减小队原状土土样的扰动。进一步地，本技术通过设置脱模辅助装置，便于取出土样，更好地保护原状土土样，减少扰动。进一步地，本技术中第一锥齿轮和第二锥齿轮的中心轴均穿出齿轮箱，且能够与手摇杆相连，分别适应水平钻孔和垂直钻孔时的动力输入；通过连接的齿轮不同，形成不同的齿轮比，进而给钻杆套筒输出不同大小的扭矩，利于适应更多的工况条件。进一步地，本技术通过设置导向杆，固定动力箱以及钻孔定位，并为钻孔取土提供导向作用。【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2(a)为本技术钻杆连接示意图；图2(b)为钻杆爆炸图；图3(a)为本技术钻头的仰视结构示意图；图3(b)为钻头的俯视结构示意图；图4(a)为本技术削土刀和搬动器的结构示意图；图4(b)为搬动器的俯视图；图4(c)为削土刀的结构示意图；图4(d)为脱模辅助装置的结构示意图；图5为本技术动力箱的外部结构示意图；图6为本技术动力箱内部结构构造图；图7为本技术动力箱内部结构的俯视图；图8是本技术水平取样时的示意图。其中：1-动力箱，2-手摇杆，3-导向杆，4-钻杆，5-钻头，6-盛土器，7–刀头，8-削土刀，9-销钉孔，10-铆接口，11-销钉，12-连接杆，13-连接孔，14-插销杆，15-搬动杆，16-齿轮盖，17-导向杆固定扣，18-钻杆套筒，19-第二锥齿轮，20-第一圆柱齿轮，21-第二圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携原状土取土器，其特征在于：包括钻头(5)，钻头(5)连接钻杆(4)的一端，钻杆(4)的另一端连接用于带动钻杆(4)旋转的动力箱(1)；其中，钻头(5)包括与钻杆(4)相连的盛土器(6)，以及设置在盛土器(6)端部用于切削土体的刀头(7)。

【技术特征摘要】
1.一种便携原状土取土器，其特征在于：包括钻头(5)，钻头(5)连接钻杆(4)的一端，钻杆(4)的另一端连接用于带动钻杆(4)旋转的动力箱(1)；其中，钻头(5)包括与钻杆(4)相连的盛土器(6)，以及设置在盛土器(6)端部用于切削土体的刀头(7)。2.根据权利要求1所述的一种便携原状土取土器，其特征在于：钻杆(4)包括若干节钻杆单元，钻杆单元通过连接杆(12)依次相连；每节钻杆单元的一端均设置销钉孔(9)和铆接条(10)，另一端均设置有与铆接条(10)相配合的铆接槽；每节钻杆单元有铆接槽的一端均固定套接连接杆(12)的一端，连接杆(12)的另一端上设置连接孔(13)；在钻杆单元相连时，每节钻杆单元有销钉孔(9)的一端也套接连接杆(12)，且销钉孔(9)和连接杆(12)上的连接孔(13)能够相连形成通孔，该通孔内安装有销钉(11)。3.根据权利要求1所述的一种便携原状土取土器，其特征在于：盛土器(6)包括与钻杆(4)固定相连的底板，底板固定连接第一侧壁，第一侧壁与第二侧壁铰接，底板、第一侧壁与第二侧壁形成一端开口的圆筒状结构，刀头(7)设置在盛土器(6)的开口端。4.根据权利要求3所述的一种便携原状土取土器，其特征在于：第一侧壁和第二侧壁相对的一侧通过合页(23)相连，另一侧设置有相配合的对接口(24)；第一侧壁和第二侧壁有对接口(24)的一侧上设置有能够连通且贯穿对接口(24)的插销孔(25)，插销孔(25)内安装有用于固定第二侧壁的插销杆(14)。5.根据权利要求1所述的一种便携原状土取土器，其特征在于：盛土器(6)的侧壁上嵌装有削土刀(8)，削土刀(8)的刀口方向垂直于盛土器(6)的轴线；削土刀(8)连接用于带动其转动，使削土刀(8)前端的刀头能够横向切入盛土器(6)内土体的搬动器。6.根据权利要求5所述的一种便携原状土...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲，秦小军，高强，农骥，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61