【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土工程钻探，具体的说是一种岩土工程勘察用钻探装置及钻探方法。
技术介绍
1、岩土工程勘察过程中使用钻探装置能够达到研究地质剖面和确定土的物理力学性质、鉴定和描述岩土的岩性成分和产状、采取原状土试样供室内试验分析、了解地质构造和不良地质现象、进行孔内原位测试及等目的。
2、现有钻探装置在钻杆钻进的过程中，钻探勘察孔内的泥浆发酵产生的气体及地层中原本存在的有害气体会被释放到钻探勘察孔中，并通过钻探勘察孔向外溢出，溢出的这些气体可能对钻探人员的健康构成威胁，甚至有可能引发安全事故。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提供了一种岩土工程勘察用钻探装置及钻探方法，所述钻探装置在进行钻探过程中既可以对钻杆喷淋降温处理，又可以将钻孔取样过程中的粉尘和废气排出，且在钻孔取样完成后可以回收喷淋液。
2、为了达到上述技术目的，本专利技术提供了一种岩土工程勘察用钻探装置，包括钻机，所述钻机上设置有驱动臂，所述驱动臂的前端固定有安装架，所述安装架上滑动连接有滑动座，所述安装架上设置有用于滑动座升降的升降件，所述滑动座上转动连接有钻杆，所述滑动座上设置有用于对钻杆驱动的驱动件，所述钻探装置还包括设置在安装架下部的防护罩和喷淋降温机构，所述防护罩通过升降组件滑动安装在安装座上，在防护罩上开设有与钻杆相匹配的钻进通孔；所述防护罩的钻进通孔部位的内侧设置有用于对钻进转动过程中钻杆支撑的支撑组件；所述喷淋降温机构包括设置在防护罩内侧用于对转动钻进过程中钻杆喷淋
3、所述处理组件设有多组，多组处理组件以钻进通孔中心为圆心在防护罩的内部呈环形分布，每组处理组件包括条形板，所述防护罩的内部设置有用于对条形板弹力推动的弹力组件，所述条形板上转动连接有扭力转轴，所述扭力转轴上固定有安装座，所述安装座上安装有抽气管，所述条形板上设有用于对安装座转动限位的挡板和用于对扭力转轴驱动的驱动组件，并通过驱动组件控制条形板带动抽气管的管口上下移动；所述防护罩上设有抽气装置，所述抽气装置与多个处理组件的抽气管连通，用于将钻进过程中产生浮尘粉粒及废气抽排出钻探勘察孔外。
4、本专利技术较优的技术方案：所述抽气装置包括安装在防护罩内部的中空环形罩和安装在防护罩外的抽风机，每个抽气管与环形罩之间通过风琴管相通连接，所述抽风机的进风端与环形罩的内部相通，所述抽风机的出风端连接有处理管，所述处理管上依次相通连接有过滤箱及活性炭吸附箱。
5、本专利技术较优的技术方案：所述升降组件包括固定在防护罩一侧的传动板，在安装架上对应开设有升降孔，所述传动板另一端穿过升降孔延伸至安装架的后侧，在安装架后侧位于升降孔上方的部位固定有固定板，所述固定板上转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹啮合连接有螺纹管，所述螺纹管的一端与传动板相固定，所述固定板上安装有用于对螺纹杆驱动的驱动电机，所述固定板上固定有第一套管，所述第一套管上滑动连接有第一滑杆，所述第一滑杆的一端与传动板相固定。
6、本专利技术较优的技术方案：所述支撑组件设有多组，多组支撑组件以钻进通孔中心为圆心环形阵列布设防护罩内部，每组支撑组件包括固定在防护罩内壁的底座和设置在底座上的锥型杆，所述锥型杆的尾端通过推动组件连接在底座上，锥型杆的前端通过球形槽转动连接有用于与钻杆外侧相抵的滚珠，多组支撑组件的锥型杆围设成与钻杆相匹配的环形区域，并在钻杆钻进过程中，多组支撑组件的滚珠均与钻杆的外表面紧密接触。
7、本专利技术较优的技术方案：所述喷淋降温机构包括存液箱、水泵、输送管和设置在防护罩内的喷淋组件；所述喷淋组件固定在防护罩内部的环形板，所述环形板上开设有安装腔，所述环形板朝向防护罩中部的一侧开设有多个喷口，各个所述喷口与安装腔的内部相通设置；所述存液箱安装在安装架上，水泵安装在存液箱的外侧，所述水泵的进水端与存液箱的内部相通设置，所述水泵的出水端通过输送管与环形板的安装腔内部相通；所述处理管的一端与存液箱的内部相通。
8、本专利技术较优的技术方案：所述驱动组件包括转动连接在条形板上的安装轴，所述安装轴上固定有用于与钻杆外侧相抵传动的橡胶盘，所述安装轴与扭力转轴之间通过传动组件连接；所述传动组件包括分别固定在扭力转轴及安装轴一端的皮带轮，两组所述皮带轮之间通过传动带连接传动；多组驱动组件的橡胶盘围设成与钻杆相匹配的环形区域，在钻杆钻进过程中，多个橡胶盘的表面均与钻杆的表面紧密接触，并在钻杆沿着防护罩的钻进通孔升降过程中，为条形板提供动力；每个条形板上固定有两组用于对安装座转动限位的挡板，两组挡板分别位于条形板的上下两侧。
9、本专利技术较优的技术方案：每个条形板对应设有一组弹力组件，所述弹力组件包括固定在防护罩内部的支撑板，所述支撑板上滑动连接有t型杆，所述t型杆的一端与条形板相固定，另一端与支撑板水平滑动连接，在每个t型杆的外侧套设有第一弹簧，所述第一弹簧一端固定在支撑板上，另一端固定在条形板上。
10、本专利技术较优的技术方案：所述推动组件包括固定在锥型杆一侧的第二套管，所述第二套管上滑动连接有第二滑杆，所述第二滑杆的一端与底座相固定，所述第二套管的外侧套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与底座及锥型杆相抵设置。
11、本专利技术还提供了一种岩土工程勘察的钻探方法，使用上述岩土工程勘察用钻探装置进行钻探，具体包括以下步骤：
12、s1.将钻机移动至指定的位置，通过升降组件驱动防护罩向下运动，使防护罩的底部与土壤上侧面相抵；
13、s2.对防护罩驱动完成后，驱动滑动座在安装架上下降运动，在滑动座下降运动的过程中，使滑动座上的钻杆从防护罩上的钻设通孔穿过并与土壤相抵；且钻杆防护罩上穿过时，通过支撑组件对钻杆进行支撑；
14、s3.钻杆从防护罩上穿过的过程中，驱动安装座进行转动并与条形板的上侧挡板相抵状态，此时抽气管的端口向上转动并朝向远离钻杆的一侧，并在抽气管连接有抽气装置；
15、s4.钻杆从防护罩上穿过并与土壤地面相抵后，驱动钻杆进行转动并继续进行下降运动，通过旋转下降的钻杆进行勘探取样，在钻探取样的过程中，通过防护罩进行遮挡防护，且在钻进的过程中，通过喷淋组件朝向钻杆喷洒冷却液；同时通过抽气装置将钻探勘察孔中溢出的粉尘及废气抽吸排出；
16、s5.在钻探取样结束后，驱动钻杆进行上升复位运动，在上升复位运动的过程中，通过钻杆驱动安装座进行反向转动，在安装座反向转动的过程中，带动安装座上的抽气管与土壤的上端相抵，并通过抽气装置将喷淋降温处理后存留在土壤表面的大量喷淋冷却液抽出进行回收处理。
17、本专利技术较优的技术方案：所述s2步骤中，钻杆从防护罩上穿过的过程中，钻杆的前端与各个支撑组件上的锥型杆的外侧相抵，在相抵的过程中，推动锥型杆靠向底座收缩运动，在收缩运动的过程中，通过推动组件使锥型杆前端的滚珠与钻杆的外侧相抵，通过各个支撑组件上滚珠与钻杆的相抵作用，对后续本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岩土工程勘察用钻探装置，包括钻机(1)，所述钻机(1)上设置有驱动臂(102)，所述驱动臂(102)的前端固定有安装架(103)，所述安装架(103)上滑动连接有滑动座(104)，所述安装架(103)上设置有用于滑动座(104)升降的升降件，所述滑动座(104)上转动连接有钻杆(105)，所述滑动座(104)上设置有用于对钻杆(105)驱动的驱动件，其特征在于：所述钻探装置还包括设置在安装架(103)下部的防护罩(2)和喷淋降温机构(6)，所述防护罩(2)通过升降组件(3)滑动安装在安装座(103)上，在防护罩(2)上开设有与钻杆(105)相匹配的钻进通孔；所述防护罩(2)的钻进通孔部位的内侧设置有用于对钻进转动过程中钻杆(105)支撑的支撑组件(4)；所述喷淋降温机构包括设置在防护罩(2)内侧用于对转动钻进过程中钻杆(105)喷淋降温的喷淋组件，所述防护罩(2)的内部设置有用于对钻进过程中产生的浮尘粉粒及废气处理的处理组件(7)；
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：所述抽气装置(11)包括安装在防护罩(2)内部的中空环形罩(11
3.根据权利要求1或2所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：所述升降组件(3)包括固定在防护罩(2)一侧的传动板(301)，在安装架(103)上对应开设有升降孔，所述传动板(301)另一端穿过升降孔延伸至安装架(103)的后侧，在安装架(103)后侧位于升降孔上方的部位固定有固定板(302)，所述固定板(302)上转动连接有螺纹杆(303)，所述螺纹杆(303)上螺纹啮合连接有螺纹管(304)，所述螺纹管(304)的一端与传动板(301)相固定，所述固定板(302)上安装有用于对螺纹杆(303)驱动的驱动电机(305)，所述固定板(302)上固定有第一套管(306)，所述第一套管(306)上滑动连接有第一滑杆(307)，所述第一滑杆(307)的一端与传动板(301)相固定。
4.根据权利要求1或2所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：所述支撑组件(4)设有多组，多组支撑组件(4)以钻进通孔中心为圆心环形阵列布设防护罩(2)内部，每组支撑组件包括固定在防护罩(2)内壁的底座(401)和设置在底座(401)上的锥型杆(402)，所述锥型杆(402)的尾端通过推动组件(5)连接在底座(401)上，锥型杆(402)的前端通过球形槽转动连接有用于与钻杆(105)外侧相抵的滚珠(403)，多组支撑组件(4)的锥型杆(402)围设成与钻杆(105)相匹配的环形区域，并在钻杆(105)钻进过程中，多组支撑组件(4)的滚珠(403)均与钻杆(105)的外表面紧密接触。
5.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：所述喷淋降温机构(6)包括存液箱(604)、水泵(605)、输送管(606)和设置在防护罩(2)内的喷淋组件；所述喷淋组件固定在防护罩(2)内部的环形板(601)，所述环形板(601)上开设有安装腔(602)，所述环形板(601)朝向防护罩(2)中部的一侧开设有多个喷口(603)，各个所述喷口(603)与安装腔(602)的内部相通设置；所述存液箱(604)安装在安装架(103)上，水泵(605)安装在存液箱(604)的外侧，所述水泵(605)的进水端与存液箱(604)的内部相通设置，所述水泵(605)的出水端通过输送管(606)与环形板(601)的安装腔(602)内部相通；所述处理管(1103)的一端与存液箱(604)的内部相通。
6.根据权利要求2或所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：所述驱动组件(9)包括转动连接在条形板(701)上的安装轴(901)，所述安装轴(901)上固定有用于与钻杆(105)外侧相抵传动的橡胶盘(902)，所述安装轴(901)与扭力转轴(702)之间通过传动组件(10)连接；所述传动组件(10)包括分别固定在扭力转轴(702)及安装轴(901)一端的皮带轮(1001)，两组所述皮带轮(1001)之间通过传动带(1002)连接传动；多组驱动组件的橡胶盘(902)围设成与钻杆(105)相匹配的环形区域，在钻杆(105)钻进过程中，多个橡胶盘(902)的表面均与钻杆(105)的表面紧密接触，并在钻杆(105)沿着防护罩(...
【技术特征摘要】
1.一种岩土工程勘察用钻探装置，包括钻机(1)，所述钻机(1)上设置有驱动臂(102)，所述驱动臂(102)的前端固定有安装架(103)，所述安装架(103)上滑动连接有滑动座(104)，所述安装架(103)上设置有用于滑动座(104)升降的升降件，所述滑动座(104)上转动连接有钻杆(105)，所述滑动座(104)上设置有用于对钻杆(105)驱动的驱动件，其特征在于：所述钻探装置还包括设置在安装架(103)下部的防护罩(2)和喷淋降温机构(6)，所述防护罩(2)通过升降组件(3)滑动安装在安装座(103)上，在防护罩(2)上开设有与钻杆(105)相匹配的钻进通孔；所述防护罩(2)的钻进通孔部位的内侧设置有用于对钻进转动过程中钻杆(105)支撑的支撑组件(4)；所述喷淋降温机构包括设置在防护罩(2)内侧用于对转动钻进过程中钻杆(105)喷淋降温的喷淋组件，所述防护罩(2)的内部设置有用于对钻进过程中产生的浮尘粉粒及废气处理的处理组件(7)；
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：所述抽气装置(11)包括安装在防护罩(2)内部的中空环形罩(1101)和安装在防护罩(2)外的抽风机(1102)，每个抽气管(704)与环形罩(1101)之间通过风琴管(706)相通连接，所述抽风机(1102)的进风端与环形罩(1101)的内部相通，所述抽风机(1102)的出风端连接有处理管(1103)，所述处理管(1103)上依次相通连接有过滤箱(1104)及活性炭吸附箱(1105)。
3.根据权利要求1或2所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：所述升降组件(3)包括固定在防护罩(2)一侧的传动板(301)，在安装架(103)上对应开设有升降孔，所述传动板(301)另一端穿过升降孔延伸至安装架(103)的后侧，在安装架(103)后侧位于升降孔上方的部位固定有固定板(302)，所述固定板(302)上转动连接有螺纹杆(303)，所述螺纹杆(303)上螺纹啮合连接有螺纹管(304)，所述螺纹管(304)的一端与传动板(301)相固定，所述固定板(302)上安装有用于对螺纹杆(303)驱动的驱动电机(305)，所述固定板(302)上固定有第一套管(306)，所述第一套管(306)上滑动连接有第一滑杆(307)，所述第一滑杆(307)的一端与传动板(301)相固定。
4.根据权利要求1或2所述的一种岩土工程勘察用钻探装置，其特征在于：所述支撑组件(4)设有多组，多组支撑组件(4)以钻进通孔中心为圆心环形阵列布设防护罩(2)内部，每组支撑组件包括固定在防护罩(2)内壁的底座(401)和设置在底座(401)上的锥型杆(402)，所述锥型杆(402)的尾端通过推动组件(5)连接在底座(401)上，锥型杆(402)的前端通过球形槽转动连接有用于与钻杆(105)外侧相抵的滚珠(403)，多组支撑组件(4)的锥型杆(402)围设成与钻杆(105)相匹配的环形区域，并在钻杆(105)钻进过程中，多组支撑组件(4)的滚珠(403)均与钻杆(105)的外表面紧密接触。
5.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：所述喷淋降温机构(6)包括存液箱(604)、水泵(605...
【专利技术属性】
技术研发人员：王静，叶存，杜陆荣，石荔，
申请(专利权)人：中冶武勘工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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