一种层间错动带原状土取样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种层间错动带原状土取样装置。它包括钻机、钻头，钻头固定于钻机上，钻机固定于支架上，钻头为可拆卸钻头，钻头包括第一钻头、第二钻头，第二钻头的后端设置外螺纹，螺纹的方向与钻头的旋进方向一致，第二钻头与第一钻头通过螺纹连接；第二钻头的前端设置呈齿状结构；支架包括支撑在地面的支架和支撑在墙壁上的支架，支撑在地面的支架包括纵向支架和横向支架，横向支架的一端套入固定套筒内，固定套筒通过螺栓紧固于纵向支架上，横向支架的另一端与支撑在墙壁上的支架固定连接；纵向支架上设置纵向通孔、横向通孔；支撑在墙壁上的支架通过螺栓固定于墙壁上。本实用新型专利技术具有取出的样品受扰动小、结构完整性高的优点。

A sampling device for undisturbed soil in interlayer staggered zone

The utility model discloses an interlayer staggered belt undisturbed soil sampling device. It includes drilling rig and bit, which are fixed on drilling rig, drilling rig is fixed on bracket, drill bit is removable bit, drill bit includes first bit and second bit, and the back end of second bit is set with external thread, the direction of thread is the same as the direction of drill bit, and the second bit is connected with the first bit through thread. The front end is provided with a toothed structure; the bracket includes a bracket supported on the ground and a bracket supported on the wall; the bracket supported on the ground includes a longitudinal bracket and a transverse bracket; one end of the transverse bracket is sleeved in a fixing sleeve; the fixing sleeve is fastened to the longitudinal bracket by bolts; the other end of the transverse bracket is supported on the wall. The bracket on the wall is fixed and connected; the longitudinal bracket is provided with longitudinal and transverse through holes; the bracket supported on the wall is fixed on the wall by bolts. The utility model has the advantages of small disturbance and high structural integrity of the extracted samples.

【技术实现步骤摘要】
一种层间错动带原状土取样装置
本技术涉及岩石力学与工程
，更具体地说它是一种层间错动带原状土取样装置。
技术介绍
我国西南高山峡谷地区水资源丰富，近些年，在雅鲁藏布江、金沙江水域规划和兴建了一系列大型水利水电工程。这些工程集中分布在地应力量级高，地质构造发育的西部深山峡谷中，其规模和建设难度空前，其中大多采用大型或超大型地下洞室群作为主要水工建筑物。在地下洞室、厂房开挖过程中不可避免会遇到一种复杂地质现象-长大软弱层间错动带，如二滩水电站、白鹤滩水电站等工程都遇到了这种地质现象。层间错动带是硬岩岩层间夹含具有剪切、挤压痕迹的薄层状泥化软层或破碎带，其物理力学性质远较周围岩体差，常常是控制岩体稳定性的重要边界；而且，目前有关于层间错动带软弱岩体力学特性和工程处置措施的研究都相当有限。因此，亟需开展层间错动带软弱夹层的研究工作，尤其是在室内利用能反映层间错动带原始状态的原状试样进行各种力学实验。在复杂的洞室环境中，如何制取软弱破碎的层间错动带非扰动原状试样一直是困扰岩土工程界同仁的难题，目前国内外尚无成熟可靠的经验、手段可以借鉴。现场原状试样的制取工作，是进行层间错动带软岩(土)研究的最基础工作，同时也是最重要的一步工作。纵观国内外相关领域内原状土取样装置及方法主要有以下几种：贯入式取土器装置及方法，回转式取土器装置及方法，探井、探槽取样装置及方法，这些方法钻取试样后，需采用硬物敲击钻筒，使试样从筒体中脱落，极易破坏试样完整性。在某水电项目层间错动带现场原状样取样过程中，采用了以上几种装置，通过现场实践发现：探井、探槽取样装置及方法劳动强度大，取样效率较低；贯入式取土器装置及方法难于用静力平稳贯入夹杂有坚硬岩石碎块的层间错动带内；回转式取土器装置及方法在钻取层间错动带内软弱破碎的夹泥碎石屑时，钻取的岩样呈碎散状态，无法成型。现亟需一种操作简便、高效便捷，取出的试样受扰动小、结构完整性高的层间错动带原状土取样装置。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种层间错动带原状土取样装置，操作简便、高效便捷，取出的试样受扰动小、结构完整性高。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种层间错动带原状土取样装置，包括支架、钻机、钻头，钻头固定于钻机上，钻机固定于支架上，其特征在于：钻头为可拆卸钻头，钻头包括第一钻头、第二钻头，第二钻头的后端设置外螺纹，螺纹的方向与钻头的旋进方向一致，第二钻头与第一钻头通过螺纹连接；第二钻头的前端设置呈齿状结构；支架包括支撑在地面的支架和支撑在墙壁上的支架，支撑在地面的支架包括纵向支架和横向支架，横向支架的一端套入固定套筒内；有螺孔设置于固定套筒上，固定套筒套于纵向支架上，且通过螺栓紧固于纵向支架上，横向支架的另一端与支撑在墙壁上的支架固定连接；纵向支架上设置纵向通孔、横向通孔，横向通孔与横向支架平行，纵向通孔与横向支架呈垂直设置；钻机固定于钻机固定底座上端，钻机固定底座活动连接于横向支架上；支撑在墙壁上的支架通过螺栓固定于墙壁上；钢管套于纵向支架下端，钢管下端固定于地面上，钢筋作为地面支撑间隔固定于钢管上。在上述技术方案中，固定套筒为三通结构或四通结构；当固定套筒为三通结构，固定套筒包括垂直方向的圆形套管、水平方向的方形套管，方形套管垂直固定于圆形套管上；当固定套筒为四通结构，固定套筒包括垂直方向的圆形套管、水平方向的第一方形套管、倾斜方向的第二方形套管，第一方形套管垂直固定于圆形套管上，第二方形套管固定于第一方形套管上，第二方形套管与第一方形套管连接呈45°夹角；第二方形套管与第一方形套管相连通，第一方形套管与圆形套管相连通；横向支架的一端套入固定套筒的水平方向的第一方形套管内或套入固定套筒的倾斜方向的第二方形套管内，固定套筒的垂直方向的圆形套管套于纵向支架上，且通过螺栓紧固。在上述技术方案中，纵向通孔有多个，且呈间隔设置；横向通孔有多个，且呈间隔设置。在上述技术方案中，支撑在墙壁上的支架设置呈曲面结构。在上述技术方案中，横向支架设置呈滑轨结构，横向支架上端设置有齿轨；横向支架的下部宽度大于上部宽度。本技术具有如下优点：(1)操作简便、高效便捷，取出的试样受扰动小、结构完整性高；克服了现有技术钻机钻取试样后，需采用硬物敲击钻筒，使试样从筒体中脱落，极易破坏试样完整性的缺点；(2)钻机支架结构稳固、安装简单，能够适应刚开挖洞室内的不良地质环境。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术可拆卸钻头结构示意图。图3为本技术固定套筒结构示意图一。图4为本技术固定套筒结构示意图二。图5为本技术实施例提供的层间错动带原状试样洞室内取样结构示意图。图6为本技术实施例提供的层间错动带原状试样预钻孔布置结构示意图。图中1-支架,1.1-纵向支架，1.11-纵向通孔，1.12-横向通孔，1.2-横向支架，2-钻头,2.1-第一钻头，2.2-第二钻头，2.21-第二钻头的前端，3-钢管,4-钢筋，5-螺孔,6-固定套筒，7-支撑在墙壁上的支架，8-钻机固定底座，9-钻机,10-液氮泵,11-洞室,12-层间错动带,13-待取试样点,14-预钻孔。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它们并不构成对本技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本技术的优点更加清楚和容易理解。参阅附图可知：一种层间错动带原状土取样装置，包括支架1、钻机9、钻头2，钻头2固定于钻机9上，钻机9固定于支架1上，钻头2为可拆卸钻头，钻头2包括第一钻头2.1、第二钻头2.2，第二钻头2.2的后端设置外螺纹，螺纹的方向与钻头2的旋进方向一致，第二钻头2.2与第一钻头2.1通过螺纹连接；第二钻头的前端2.21设置呈中空的齿状结构；支架1包括支撑在地面的支架和支撑在墙壁上的支架7，支撑在地面的支架包括纵向支架1.1和横向支架1.2，横向支架1.2的一端套入固定套筒6内；有螺孔5设置于固定套筒6上，固定套筒6套于纵向支架1.1上，且通过螺栓紧固于纵向支架1.1上，横向支架1.2的另一端与支撑在墙壁上的支架7固定连接；纵向支架1.1上设置纵向通孔1.11、横向通孔1.12，横向通孔1.12与横向支架1.2平行，纵向通孔1.11与横向支架1.2呈垂直设置；钻机9固定于钻机固定底座8上端，钻机固定底座8活动连接于横向支架1.2上；支撑在墙壁上的支架7通过螺栓固定于墙壁上；钢管3套于纵向支架1.1下端，钢管3下端固定于地面上，钢筋4作为地面支撑间隔固定于钢管3上(如图1、图2所示)。固定套筒6为三通结构或四通结构；当固定套筒6为三通结构，固定套筒6包括垂直方向的圆形套管6.1、水平方向的方形套管6.2，方形套管6.2垂直固定于圆形套管6.1上；当固定套筒6为四通结构，固定套筒6包括垂直方向的圆形套管6.1、水平方向的第一方形套管6.2、倾斜方向的第二方形套管6.3，第一方形套管6.2垂直固定于圆形套管6.1上，第二方形套管6.3固定于第一方形套管6.2上，第二方形套管6.3与第一方形套管6.2连接呈45°夹角；第二方形套管6.3与第一方形套管6.2相连通，第一方形套管6.2与圆形套管6.1相连通；横向支架1.2一端套入固定套筒6水平方向的第一方形套管6.2内或套入固定套本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层间错动带原状土取样装置，包括支架(1)、钻机(9)、钻头(2)，钻头(2)固定于钻机(9)上，钻机(9)固定于支架(1)上，其特征在于：钻头(2)为可拆卸钻头，钻头(2)包括第一钻头(2.1)、第二钻头(2.2)，第二钻头(2.2)的后端设置外螺纹，螺纹的方向与钻头(2)的旋进方向一致，第二钻头(2.2)与第一钻头(2.1)通过螺纹连接；第二钻头的前端2.21设置呈齿状结构；支架(1)包括支撑在地面的支架和支撑在墙壁上的支架(7)，支撑在地面的支架包括纵向支架(1.1)和横向支架(1.2)，横向支架(1.2)的一端套入固定套筒(6)内；有螺孔(5)设置于固定套筒(6)上，固定套筒(6)套于纵向支架(1.1)上，且通过螺栓紧固于纵向支架(1.1)上，横向支架(1.2)的另一端与支撑在墙壁上的支架(7)固定连接；纵向支架(1.1)上设置纵向通孔(1.11)、横向通孔(1.12)，横向通孔(1.12)与横向支架(1.2)平行，纵向通孔(1.11)与横向支架(1.2)呈垂直设置；钻机(9)固定于钻机固定底座(8)上端，钻机固定底座(8)活动连接于横向支架(1.2)上；支撑在墙壁上的支架(7)通过螺栓固定于墙壁上；钢管(3)套于纵向支架(1.1)下端，钢管(3)下端固定于地面上，钢筋(4)作为地面支撑间隔固定于钢管(3)上。...

【技术特征摘要】
1.一种层间错动带原状土取样装置，包括支架(1)、钻机(9)、钻头(2)，钻头(2)固定于钻机(9)上，钻机(9)固定于支架(1)上，其特征在于：钻头(2)为可拆卸钻头，钻头(2)包括第一钻头(2.1)、第二钻头(2.2)，第二钻头(2.2)的后端设置外螺纹，螺纹的方向与钻头(2)的旋进方向一致，第二钻头(2.2)与第一钻头(2.1)通过螺纹连接；第二钻头的前端2.21设置呈齿状结构；支架(1)包括支撑在地面的支架和支撑在墙壁上的支架(7)，支撑在地面的支架包括纵向支架(1.1)和横向支架(1.2)，横向支架(1.2)的一端套入固定套筒(6)内；有螺孔(5)设置于固定套筒(6)上，固定套筒(6)套于纵向支架(1.1)上，且通过螺栓紧固于纵向支架(1.1)上，横向支架(1.2)的另一端与支撑在墙壁上的支架(7)固定连接；纵向支架(1.1)上设置纵向通孔(1.11)、横向通孔(1.12)，横向通孔(1.12)与横向支架(1.2)平行，纵向通孔(1.11)与横向支架(1.2)呈垂直设置；钻机(9)固定于钻机固定底座(8)上端，钻机固定底座(8)活动连接于横向支架(1.2)上；支撑在墙壁上的支架(7)通过螺栓固定于墙壁上；钢管(3)套于纵向支架(1.1)下端，钢管(3)下端固定于地面上，钢筋(4)作为地面支撑间隔固定于钢管(3)上。2.根据权利要求1所述的一种层间错动带原状土取样装置，其特征在于：固定套筒(6)为三通结构或四...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，史林肯，韩钢，卢景景，高阳，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北工业大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42