[發明專利]一種軟巖取樣裝置

在審

• 申請號: 201810294504.7
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108645649A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 王旭春;馮磊;曹陽;杜明慶;張鵬;管曉明;余志偉;李偉;于云龍;胡瑞;孫健;楊懷遠
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 高澤玉

本發明屬于巖土工程與地質工程技術領域，涉及了一種軟巖的取樣裝置，尤其涉及巖土工程現場勘察及取樣的試驗裝置。主體結構包括車輪、轉動支架、把手、電控器、連接電線、驅動電機、薄壁取樣器、頂土板、排水孔、豎直螺旋推進桿、齒輪齒條轉向器、車架、水平螺旋推進桿和旋進塊；其應用減少了對原狀土樣的擾動，對巖體的工程特性的研究更加契合巖體的工程實際；可增進取樣的效率，可以隨取隨研究，減少應力歷史對巖樣的影響。

技術領域：

本發明屬于巖土工程與地質工程技術領域，涉及了一種軟巖的取樣裝置，尤其涉及巖土工程現場勘察及取樣的試驗裝置。

背景技術：

軟巖，指在較低應力(<25MPa)條件下即發生顯著變形的低強度工程巖體。現針對軟巖取樣沒有專門的儀器。在土木工程試驗當中，特別是針對巖石力學工程和采礦工程來說，通過工程勘察技術和采樣技術完成對巖樣的力學性質研究是一種常見的方法。對土樣的采樣一般用環刀法，操作簡單，但是一般針對是土樣。通過傳統的工程勘察技術通過打點、鉆孔、采樣雖然采用較多。但還存在以下缺點：1、牽涉的工程量和經費較多，采用鉆探取樣的設備設備的移動相對比較笨重。可移動性和靈活性較差。2、而且取樣的涵蓋面相對稀薄，根據勘察點的布置取樣，針對性較差。對于分布較集中的軟巖地區來說，需要輕便簡單的移動采樣設備。在申請號為CN201520903220.5的專利中公開了一種便于采集不同深度土壤樣品的手壓式取土器，該取土器利用手壓的方式精準采集田間不同深度的土壤樣品，主要適用于農業生產領域中的土壤，不適用于巖石領域，且需要手動操作，結構操作復雜，因此，尋求設計一種軟巖取樣裝置具有良好的社會效益和經濟效益。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，即國內外沒有針對軟巖輕便取樣器的不足，以及只針對土樣的取土器的缺陷，設計一種軟巖取樣裝置，針對淺層軟巖的取樣，保證取樣完整性的基礎上，提高了取樣的數量和效率。

為了達到上述發明的目的，解決現有測定方法中存在的不足和局限性，本發明涉及的一種軟巖取樣裝置的主體結構包括車輪、轉動支架、把手、電控器、連接電線、驅動電機、薄壁取樣器、頂土板、排水孔、豎直螺旋推進桿、齒輪齒條轉向器、車架、水平螺旋推進桿和旋進塊；框架結構的車架的底部架體內設置有轉動支架，以便調整設備角度和穩定制成設備；車架的底部兩側設置有車輪，弧形結構的把手的一端固定設置在車架的底側，另一端彎出車架外，以便推動車架；車架中部上設置有電控器，電控器通過連接電線與設置在車架中部的驅動電機連接，以便驅動電動機工作；驅動電機的一側連接有水平螺旋推進桿，車架的上側設置有豎直螺旋推進桿，水平螺旋推進桿和豎直螺旋推進桿通過轉向器垂直轉動連接，驅動電機推動水平螺旋推進桿在水平方向左右運動從而經轉向器帶動豎直螺旋推進桿在豎直方向上下移動；豎直螺旋推進桿的底端連接有圓筒狀結構的薄壁取樣器，豎直旋進推進桿的頂部設置有旋進塊，以便驅動電機不工作時手動將薄壁取樣器旋至預定位置；薄壁取樣器的頂部圍繞豎直螺旋推進桿的底端面均勻開有多個排水孔，以便通氣或排水；薄壁取樣器內部定測設置有剛性結構的頂土板，以便取樣完整。

本發明涉及的轉向器的結構包括橫軸齒盤、豎軸齒盤、齒盤箱、水平螺旋推進桿和豎直螺旋推進桿；水平螺旋推進桿旋進旋出轉動帶動橫軸齒盤轉動，從而帶動豎軸齒盤轉動，并帶動豎直螺旋推進桿上下旋進旋出；齒盤箱用于固定支撐橫軸齒盤和豎軸齒盤。

本發明涉及的把手為鐵管結構，其外部包裹有5-10mm厚的橡膠套。

本發明涉及的電控器的主體模塊包括充電機、保險絲、蓄電池組、驅動電機、電開關控制器；充電機給蓄電池供電，并在其中設置有保險絲；蓄電池組通過連接電線連接驅動電機，電開關控制器設置在蓄電池組和驅動電機中間，以便控制驅動電機工作.

本發明涉及的薄壁取樣器的筒壁下端為圓刃結構，以便插入軟巖中。

本發明涉及的軟巖取樣裝置進行取樣包括以下步驟：