筒套式不扰动边界土钻孔设备及其使用方法技术

本发明专利技术公开了筒套式不扰动边界土钻孔设备与其使用方法，包括了异步联动钻机、螺旋钻头、圆筒钻头，其特征是：在所述的异步联动钻机上安装有螺旋钻头和圆筒钻头，这圆筒钻头套于螺旋钻头的外部，按异步、不同速度、顺时针方向进行不扰动边界土的钻孔，以便把土壤测试仪器埋置于现场的原状土内，进行地下较深土层的测试，具有不扰动破坏边界土钻孔、钻孔孔径大、钻孔深、钻孔速度快、结构简单、操作方便、重量轻、实时测试出钻孔进尺数据、配合安置土壤测试仪器等特点，是先进的现场原状土特性测试的专用辅助设备。

Cylinder type undisturbed boundary soil drilling equipment and method of use thereof

The invention discloses a cylinder sleeve type without disturbing boundary soil drilling equipment and use method, including asynchronous linkage drill, spiral drill, drill cylinder, which is characterized in that the spiral drill bit and drill cylinder installed in the asynchronous linkage on the rig, the cylinder head is sheathed on the spiral drill bit external, drilling without disturbing the boundary of soil according to the asynchronous and different speed, clockwise direction, so that the undisturbed soil testing instrument embedded in the scene, underground deep soil testing, destructive soil drilling, hole boundary, drilling depth, drilling speed, simple structure, convenient operation, light weight, real-time test drilling the footage, coupled with the characteristics of data placement soil test instrument not disturbing is the special auxiliary equipment field undisturbed soil characteristics test of the advanced.

【技术实现步骤摘要】
筒套式不扰动边界土钻孔设备及其使用方法
本专利技术涉及不破坏钻孔边界土结构的钻孔设备，具体的说是筒套式不扰动边界土钻孔设备。
技术介绍
目前，市场上的钻土钻头在取土时，会造成钻孔边界土结构的扰动破坏，导致无法现场对较深的原状土进行测试。本专利技术的内容针对现有钻土钻头的不足，本专利技术提出了筒套式不扰动边界土钻孔设备及其使用方法，这种钻头钻孔时能不扰动破坏钻孔边界土的结构，并在钻孔后能配合安装土壤测试仪器，是先进的现场原状土特性测试的专用辅助设备。本专利技术解决技术问题采用了如下的技术方案：本专利技术的筒套式不扰动边界土钻孔设备，包括了异步联动钻机、螺旋钻头和圆筒钻头。所述的异步联动钻机的顶盘为等腰三角形状，以及其底盘为矩形状，这顶盘的底面与底盘的顶面平行。在所述顶盘底面的三个角处各自连接有圆形的立柱，其中的两根立柱的底端连接于所述底盘顶面的前边缘，另一根立柱的底端连接于所述底盘顶面后部的中心线上，三根所述的立柱均与顶盘底面或底盘顶面相垂直。在三根所述的立柱上活动安置有联动器a和联动器b，这联动器a位于联动器b的上方，这联动器a和联动器b均为等腰三角形盒的形状，在这联动器a和联动器b的三只角上均有穿所述立柱的竖向通孔。在所述联动器a与联动器b的三个侧面上各自有上下贯通的凹槽，在每根所述的凹槽内均安置有一根连接杆，这些连接杆的底端分别铰接于所述联动器b的底部，这些连接杆的顶部均有螺纹。当在所述联动器a顶面拧紧这些连接杆上的元宝螺栓帽，这些连接杆把所述的联动器a、联动器b合拢并紧固，联动器a与联动器b能同步在三根所述立柱上移动；当松开这些元宝螺栓帽，并从联动器a、联动器b的凹槽中向外掰开所有所述的连接杆，把所述的联动器a、联动器b松开分离，联动器a、联动器b能单独在三根所述立柱上移动。在所述顶盘顶面的中心有螺杆座，在这螺杆座内安置有螺杆，这螺杆穿过所述顶盘的中心孔与联动器a顶盖中心的螺杆接头连接。转动所述螺杆座上的转盘，所述的联动器a或联动器a和联动器b随着所述螺杆的升降而升降。在所述底盘的中心有圆通孔，在这圆通孔的孔壁上等距分布有三只定位珠。在所述顶盘的右侧面上安置有控制操作板，在所述螺杆座内安置有轴套式角位移传感器a，在后部的所述立柱上有竖向的齿条，在所述底盘的顶面上有水准泡，在所述底盘底面的四个角处各有一只定位齿。在所述联动器b的顶座底面上有底盖，在这顶座的右侧面上安置有电机b，这电机b转轴上的齿轮穿过顶座右侧面上的通孔，与顶座内减速齿轮组b的主动齿轮啮合。这减速齿轮组b的最后从动齿轮为滚圈齿轮，这滚圈齿轮的轴为圆筒轴，这圆筒轴的上端支承于所述顶座的中心通孔，这圆筒轴的下段穿过所述底盖的中心通孔与圆筒钻头接头连接。这圆筒钻头接头下端连接有所述的圆筒钻头，这圆筒钻头从所述底盘的圆通孔中穿出，所述的三只定位珠活动抵于这圆筒钻头的外壁。在所述顶座右侧面的后部安置有爬升器，这爬升器的齿轮与立柱上所述的齿条啮合，摇动这爬升器上的摇把所述的联动器b能上升或下降，在所述爬升器内的摇把传动轴上安置有轴套式角位移传感器b。在所述联动器a的底座上有顶盖，在这顶盖顶面的中心有所述的螺杆接头。在所述底座的左侧面上安置有电机a，这电机a转轴上的齿轮穿过所述底座左侧面上的通孔，与所述底座内减速齿轮组a的主动齿轮啮合。所述减速齿轮组a最后从动齿轮轴的上端支承于顶盖底面的中心，这最后从动齿轮轴的下段穿过所述底座中心通孔，与所述螺旋钻头接头的上部连接，这螺旋钻头接头的下部穿出所述圆筒钻头接头的底端，这螺旋钻头接头上连接有所述的螺旋钻头。所述的螺旋钻头的钻杆是圆直杆，在这钻杆的外侧面上有连续、竖向等距的螺旋片。在这螺旋片的底部沿径向有齿状刀刃，这齿状刀刃的齿为三角形。在所述螺旋片的周边有向上凸起的边棱。所述的螺旋钻头按顺时针方向旋转钻孔。所述的圆筒钻头的筒身为圆直筒，在这筒身的底端等距分布有若干个齿状的刀片。所述的刀片为前高后低、两侧倾斜的梯形形状，这刀片有前刀刃和底刀刃。在每个刀片位置的所述筒身内壁上均有向后倾斜的出渣槽，这出渣槽与刀片等宽，这出渣槽至下一个刀片的上方结束。所述的圆筒钻头按顺时针方向旋转钻孔。所述筒套式不扰动边界土钻孔设备的使用方法，其使用步骤的特征在于：（1）铲平测试点处的地面，异步联动钻机就位，视水准泡把底盘调整为水平。把三根连接杆置入联动器a和联动器b的凹槽内，拧紧三根连接杆上的元宝螺栓帽，把联动器a和联动器b合拢并紧固。转动螺杆座上的转盘，把联动器a和联动器b升至顶盘的底面处。（2）把螺旋钻头放入圆筒钻头内后，把螺旋钻头和圆筒钻头一起放在联动器b的下面，先把螺旋钻头安装在联动器a的螺旋钻头接头上，再把圆筒钻头安装在联动器b的圆筒钻头接头上。（3）转动螺杆座上的转盘，联动器a与联动器b同步下移，把螺旋钻头和圆筒钻头一起下降到底盘的圆通孔内，让三只定位珠紧抵圆筒钻头的外壁。（4）操作控制操作板，开启电机a和电机b，螺旋钻头与圆筒钻头以不同的速度按顺时针方向旋转，转动螺杆上的转盘，把联动器a和联动器b同步下移进行钻孔，待螺旋钻头和圆筒钻头钻达设计深度后停机。松开联动器a顶面的三只元宝螺栓帽，向外掰开三根连接杆，把联动器a与联动器b松开。再开启电机a转动螺旋钻头，视控制操作板上轴套式角位移传感器a的读数转动转盘，由螺杆经联动器a慢慢提升螺旋钻头，同时清出渣土。待螺旋钻头全部提升出联动器b并清孔后停机，卸下螺旋钻头。（5）把测试土质的传感器等仪器设备从联动器b的顶面放入圆筒钻头内。（6）按测试土质的传感器等仪器设备的操作要求，开启电机b转动圆筒钻头，并视控制操作板上轴套式角位移传感器b的读数，摇动爬升器上的摇把，逐段提升出圆筒钻头，逐段操作测试土质的传感器等仪器设备把测试部件抵于孔壁，直至提升出全部的圆筒钻头后停机。卸下圆筒钻头，移走异步联动钻机，即完成不扰动边界土的钻孔工作。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：本专利技术提出的筒套式不扰动边界土钻孔设备，这种钻孔设备钻孔时能不扰动破坏钻孔边界土的结构，以便在现场进行地下较深处原状土的测试，并在成孔后能配合安装土壤测试仪器，是先进的现场原状土特性测试的专用辅助设备。附图说明图1为本专利技术的左视结构示意图。图2为本专利技术的正剖视结构示意图。图3为本专利技术的右剖视结构示意图。图4为本专利技术的俯视结构示意图。图5为本专利技术的联动器a处俯剖视结构示意图。图6为本专利技术的联动器b处仰剖视结构示意图。图7为本专利技术的仰剖视结构示意图。图8为本专利技术的螺旋钻头、圆筒钻头正剖视结构示意图。图9为本专利技术的螺旋钻头、圆筒钻头仰视结构示意图。图中标号：1异步联动钻机、2底盘、3顶盘、4立柱、5螺杆、6螺杆座、7转盘、8定位珠、9连接杆、10控制操作板、11轴套式角位移传感器a、12齿条、13水准泡、14定位齿、15联动器a、16顶盖、17底座、18螺杆接头、19电机a、20减速齿轮组a、21螺旋钻头接头、22联动器b、23顶座、24底盖、25电机b、26减速齿轮组b、27圆筒轴、28圆筒钻头接头、29轴套式角位移传感器b、30爬升器、31摇把、32螺旋钻头、33螺旋片、34齿状刀刃、35边棱、36圆筒钻头、37刀片、38前刀刃、39底刀刃、40出渣槽、41地面。具体实施方式参见图1、图2、图3、图4、图5、图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
筒套式不扰动边界土钻孔设备，包括了异步联动钻机、螺旋钻头和圆筒钻头，其特征在于：所述的异步联动钻机的顶盘为等腰三角形状，以及其底盘为矩形状，这顶盘的底面与底盘的顶面平行，在所述顶盘底面的三个角处各自连接有圆形的立柱，其中的两根立柱的底端连接于所述底盘顶面的前边缘，另一根立柱的底端连接于所述底盘顶面后部的中心线上，三根所述的立柱均与顶盘底面或底盘顶面相垂直，在三根所述的立柱上活动安置有联动器a和联动器b，这联动器a位于联动器b的上方，这联动器a和联动器b均为等腰三角形盒的形状，在这联动器a和联动器b的三只角上均有穿所述立柱的竖向通孔，在所述联动器a与联动器b的三个侧面上各自有上下贯通的凹槽，在每根所述的凹槽内均安置有一根连接杆，这些连接杆的底端分别铰接于所述联动器b的底部，这些连接杆的顶部均有螺纹，当在所述联动器a顶面拧紧这些连接杆上的元宝螺栓帽，这些连接杆把所述的联动器a、联动器b合拢并紧固，联动器a与联动器b能同步在三根所述立柱上移动；当松开这些元宝螺栓帽，并从联动器a、联动器b的凹槽中向外掰开所有所述的连接杆，把所述的联动器a、联动器b松开分离，联动器a、联动器b能单独在三根所述立柱上移动，在所述顶盘顶面的中心有螺杆座，在这螺杆座内安置有螺杆，这螺杆穿过所述顶盘的中心孔与联动器a顶盖中心的螺杆接头连接，转动所述螺杆座上的转盘，所述的联动器a或联动器a和联动器b随着所述螺杆的升降而升降，在所述底盘的中心有圆通孔，在这圆通孔的孔壁上等距分布有三只定位珠，在所述顶盘的右侧面上安置有控制操作板，在所述螺杆座内安置有轴套式角位移传感器a，在后部的所述立柱上有竖向的齿条，在所述底盘的顶面上有水准泡，在所述底盘底面的四个角处各有一只定位齿。...

【技术特征摘要】
1.筒套式不扰动边界土钻孔设备，包括了异步联动钻机、螺旋钻头和圆筒钻头，其特征在于：所述的异步联动钻机的顶盘为等腰三角形状，以及其底盘为矩形状，这顶盘的底面与底盘的顶面平行，在所述顶盘底面的三个角处各自连接有圆形的立柱，其中的两根立柱的底端连接于所述底盘顶面的前边缘，另一根立柱的底端连接于所述底盘顶面后部的中心线上，三根所述的立柱均与顶盘底面或底盘顶面相垂直，在三根所述的立柱上活动安置有联动器a和联动器b，这联动器a位于联动器b的上方，这联动器a和联动器b均为等腰三角形盒的形状，在这联动器a和联动器b的三只角上均有穿所述立柱的竖向通孔，在所述联动器a与联动器b的三个侧面上各自有上下贯通的凹槽，在每根所述的凹槽内均安置有一根连接杆，这些连接杆的底端分别铰接于所述联动器b的底部，这些连接杆的顶部均有螺纹，当在所述联动器a顶面拧紧这些连接杆上的元宝螺栓帽，这些连接杆把所述的联动器a、联动器b合拢并紧固，联动器a与联动器b能同步在三根所述立柱上移动；当松开这些元宝螺栓帽，并从联动器a、联动器b的凹槽中向外掰开所有所述的连接杆，把所述的联动器a、联动器b松开分离，联动器a、联动器b能单独在三根所述立柱上移动，在所述顶盘顶面的中心有螺杆座，在这螺杆座内安置有螺杆，这螺杆穿过所述顶盘的中心孔与联动器a顶盖中心的螺杆接头连接，转动所述螺杆座上的转盘，所述的联动器a或联动器a和联动器b随着所述螺杆的升降而升降，在所述底盘的中心有圆通孔，在这圆通孔的孔壁上等距分布有三只定位珠，在所述顶盘的右侧面上安置有控制操作板，在所述螺杆座内安置有轴套式角位移传感器a，在后部的所述立柱上有竖向的齿条，在所述底盘的顶面上有水准泡，在所述底盘底面的四个角处各有一只定位齿。2.根据权利要求1所述的筒套式不扰动边界土钻孔设备，其特征是：在所述联动器b的顶座底面上有底盖，在这顶座的右侧面上安置有电机b，这电机b转轴上的齿轮穿过顶座右侧面上的通孔，与顶座内减速齿轮组b的主动齿轮啮合，这减速齿轮组b的最后从动齿轮为滚圈齿轮，这滚圈齿轮的轴为圆筒轴，这圆筒轴的上端支承于所述顶座的中心通孔，这圆筒轴的下段穿过所述底盖的中心通孔与圆筒钻头接头连接，这圆筒钻头接头下端连接有所述的圆筒钻头，这圆筒钻头从所述底盘的圆通孔中穿出，所述的三只定位珠活动抵于这圆筒钻头的外壁，在所述顶座右侧面的后部安置有爬升器，这爬升器的齿轮与立柱上所述的齿条啮合，摇动这爬升器上的摇把所述的联动器b能上升或下降，在所述爬升器内的摇把传动轴上安置有轴套式角位移传感器b，在所述联动器a的底座上有顶盖，在这顶盖顶面的中心有所述的螺杆接头，在所述底座的左侧面上安置有电机a，这电机a转轴上的齿轮穿过所述底座左侧面上的通孔，与所述底...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪哲荪，徐紫茜，汪梓骏，
申请(专利权)人：汪哲荪，
类型：发明
国别省市：安徽,34