1.本发明属于工程勘察领域，具体涉及一种岩土工程勘察用取样设备。
背景技术：2.工程勘察是指为满足工程建设的规划、设计、施工、运营及综合治理等的需要，对地形、地质及水文等状况进行测绘、勘探测试，并提供相应成果和资料的活动，岩土工程中的勘测、设计、处理、监测活动也属工程勘察范畴。
3.目前在岩土工程勘探中，通常采用取样钻具进行取样，例如在松散软地层和砂层采样时，钻具通常在其底部或者侧面开设取样口，将钻具深入土壤的过程中，在土壤压力的作用下，土壤样品进入到取样口内，进而完成取样工作，但是在自动化钻孔取样设备中，钻具通常是连接电机等驱动设备的钻杆，钻杆周面设置螺旋部分，电机驱动钻杆旋转，以便于其深入土壤，但是在钻杆取出的过程中，由于螺旋部分与土壤的配合，导致直接拔出钻杆不现实，需要转动并朝上取出钻杆，但是随着钻杆的旋转，产生的离心力会导致土壤样品脱落，并土壤样品在钻杆上下运动过程产生的摩擦力也会进一步加剧样品脱落。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种岩土工程勘察用取样设备，以解决现有技术中的问题，本发明所采用的技术方案是：
5.一种岩土工程勘察用取样设备，包括钻杆，所述钻杆可转动的连接支架，且连接有用于驱动其转动的驱动装置，所述钻杆底部设置有开口朝下的滑动腔，所述滑动腔内可滑动的设置在滑杆的顶部，所述滑杆底部连接钻头，所述滑杆内设置容纳腔，其侧面开设有连通所述容纳腔的进料口；
6.所述钻杆底部设置有套设在所述滑杆上的密封机构，且覆盖所述进料口，所述密封机构侧面设置有与所述进料口适配的缺口部，所述进料口位于所述缺口部下方，所述滑杆朝上滑动至最大行程时，所述进料口与所述缺口部重合。
7.进一步的，所述滑杆的侧面设置有限位部，所述钻杆内壁设置有与所述限位部适配的滑槽，所述滑槽一侧设置有凹部，所述凹部朝向所述钻杆周向设置，所述限位部设置在所述凹部内。
8.进一步的，所述钻杆周面设置有螺旋部。
9.进一步的，所述密封机构包括套设在所述滑杆上的密封管，且覆盖所述进料口，所述密封管通过若干固定杆固定连接所述钻杆底部，若干所述固定杆之间的间隙形成所述缺口部。
10.进一步的，所述固定杆的侧面固定连接拨片，所述拨片呈楔形结构，且朝向远离所述滑杆的方向偏斜。
11.进一步的，所述滑杆顶部设置有连通所述容纳腔的开口，且开口端面扣合有盖板，所述盖板与所述滑动腔顶部之间设置有弹簧。
12.进一步的，所述支架包括底板，所述底板顶部固定连接若干限位杆，若干所述限位杆上可滑动的设置滑板，所述驱动装置安装在所述滑板上，所述限位杆上螺纹连接有螺母。
13.进一步的，所述底板上设置有若干滚轮组件。
14.进一步的，所述滚轮组件包括万向轮，所述万向轮安装在转动杆的一端，所述底板上设置有凹槽，所述转动杆设置在所述凹槽内，所述凹槽内固定设置有中心轴，所述转动杆上设置有条形孔，且通过所述条形孔套设在所述中心轴上；
15.所述底板的顶部通过支杆固定连接限位套，所述限位套设置有开口朝下的限位腔，所述转动杆用于插入到所述限位腔内，以限位所述万向轮。
16.本发明具有以下有益效果：通过驱动装置带动钻杆和钻头旋转，这时朝下推动驱动装置和钻杆，进而使钻头深入土壤，受到土壤朝上的反推力作用，进而使滑杆朝上滑动，并且滑动到最高行程时停止，此时进料口与缺口部重合，在土壤压力的作用下，一部分土壤通过缺口部进入到进料口中，并最终进入到容纳腔内，完成对土壤的取样，当钻头抵达所需取样深度后，此时可反转驱动装置，并朝上推动驱动装置和钻杆，于是在自重、土壤摩擦力的作用下，钻头和滑杆相对于钻杆朝下滑动，并运动至最低行程，进料口位于缺口部下方，呈错开的状态，进而密封机构覆盖进料口，挡住土壤，在钻杆的旋转过程中，以及钻杆朝上运动的过程中，可有效壁面土壤脱落，相比现有技术，达到了钻孔以及取样的过程中，有效避免土壤样品脱落的有益效果。
附图说明
17.图1为本发明的取样机械手整体结构示意图；
18.图2为密封机构局部放大示意图；
19.图3为图2中a-a向示意图；
20.图4为凹部与限位部配合关系示意图；
21.图5为钻杆朝下运动时的示意图；
22.图6为图5中b-b向示意图；
23.图7为滚轮组件示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图1-7，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.一种岩土工程勘察用取样设备，包括钻杆1，所述钻杆1可转动的连接支架，且连接有用于驱动其转动的驱动装置，所述钻杆1底部设置有开口朝下的滑动腔，所述滑动腔内可滑动的设置在滑杆7的顶部，所述滑杆7底部连接钻头9，所述滑杆7内设置容纳腔，其侧面开设有连通所述容纳腔的进料口8；
27.所述钻杆1底部设置有套设在所述滑杆7上的密封机构，且覆盖所述进料口8，所述密封机构侧面设置有与所述进料口8适配的缺口部，所述进料口8位于所述缺口部下方，所述滑杆7朝上滑动至最大行程时，所述进料口8与所述缺口部重合。
28.如图1，钻杆1竖直设置，支架用于限位钻杆1，钻头9为现有技术，用于钻入土壤内，滑杆7的底部延伸出滑动腔，且通过螺钉连接钻头9，进料口8可以为条形孔、椭圆形孔等多种结构，。
29.具体实施时，启动驱动装置，驱动装置带动钻杆1和钻头9旋转，这时朝下推动驱动装置和钻杆1，进而使钻头9深入土壤，受到土壤朝上的反推力作用，进而使滑杆7朝上滑动，并且滑动到最高行程时停止，此时进料口8与缺口部重合，在钻杆1的径向方向上呈连通的状态，此时的状态即图5中所示，于是在土壤压力的作用下，一部分土壤通过缺口部进入到进料口8中，并最终进入到容纳腔内，完成对土壤的取样，当钻头9抵达所需取样深度后，此时可反转驱动装置，并朝上推动驱动装置和钻杆1，于是在自重、土壤摩擦力的作用下，钻头9和滑杆7相对于钻杆1朝下滑动，并运动至最低行程，此时的状态即图2中所示，于是进料口8位于缺口部下方，呈错开的状态，进而密封机构覆盖进料口8，挡住土壤，在钻杆1的旋转过程中，以及钻杆1朝上运动的过程中，可有效壁面土壤脱落，相比现有技术，达到了钻孔以及取样的过程中，有效避免土壤样品脱落的有益效果。
30.进一步的，所述滑杆7的侧面固定设置有限位部13，所述钻杆1内壁设置有与所述限位部13适配的滑槽14，所述滑槽14一侧设置有凹部，所述凹部朝向所述钻杆1周向设置，所述限位部13设置在所述凹部内。
31.如图2-5所示，凹部呈槽体结构，与滑槽14一体成型且连通，其开设在滑槽14的侧面上，且朝向钻杆1周向延伸，滑槽14的底部设置有开口，且与钻杆1下端面齐平，滑槽14顶部为封闭结构。
32.在图2中，此时限位部13位于凹部内，于是在竖直方向上，可实现对滑杆7的约束，使滑杆7连接钻杆1，进而可以随钻杆1一起上升，在5中，此时限位部13和滑杆7朝上滑动至最高行程，即进料口8与缺口部重合的状态，限位部13抵接滑槽14顶部。
33.驱动装置带动钻杆1旋转时，依据转动方向的不同，可分为正转和反转，在图3中，正转即指图中的顺时针方向，反转为逆时针方向，正转时，钻杆1朝下深入土壤，反转时，钻杆1朝上取出，凹部设置在滑槽14沿着钻杆1的反转的方向上。
34.具体实施时，在钻孔取样阶段，如图5，钻杆1先正转，于是限位部13抵接滑槽14远离凹部的一侧，随着不断深入，滑杆7朝上运动至最高行程，完成取样后，钻杆1反转，并且钻杆1上升，此时限位部13在滑槽14内滑动，滑杆7相对于钻杆1朝下滑动，并且当限位部13运动至与凹部重合时，在凹部旋转作用下，凹部扣合在限位部13上，形成如图4、3、2中的结构，此时即为滑杆7的最低行程状态，于是此时受到凹部的限位，即可朝上取出钻杆1和滑杆7，脱离地面之后，再次转动滑杆7，即可通过滑槽14的底部开口将滑杆7取下，完成取样作业。
35.此外，容纳腔的内径、长度应设置成足够大，以容纳足够的土壤样品，在朝下钻孔取样的过程中，以避免容纳腔内部被灌满，导致无法取到更深层土壤样品的后果。
36.进一步的，所述钻杆1周面设置有螺旋部2。
37.具体地，螺旋部2呈螺旋状结构，其可以为螺旋叶片等结构，在钻杆1朝下转动的过程中，有利于钻杆1的持续朝下深入，且能提供一定的朝下的推力，在钻杆1朝上取出的过程
中，也有利于钻杆1的旋转朝上取出。
38.进一步的，所述密封机构包括套设在所述滑杆7上的密封管17，且覆盖所述进料口8，所述密封管17通过若干固定杆16固定连接所述钻杆1底部，若干所述固定杆16之间的间隙形成所述缺口部。
39.具体地，如图6，若干固定杆16呈环形阵列分布，相邻两个固定杆16之间间隙设置，且共同组成缺口部，密封管17的内径与滑杆7的外径适配，密封管17起到堵住进料口8的作用，当钻杆1位于最低行程，进料口8被密封管17堵住，当钻杆1位于最高行程，进料口8位于固定杆16的径向，且与缺口部重合、连通。
40.进一步的，所述固定杆16的侧面固定连接拨片15，所述拨片15呈楔形结构，且朝向远离所述滑杆7的方向偏斜。
41.具体地，拨片15呈偏心设置，其远离固定杆16的一端朝向远离滑杆7的方向延伸、偏斜，且沿水平方向，并且朝向钻杆1的正转方向，即图6中顺时针方向延伸，在钻杆1正转时，即钻孔取样时，拨片15的旋转过程中，将土壤不断朝内拨动挤压，以利于土壤样品进入到进料口8内，固定杆16与进料口8交错设置，以避免进料口8被固定杆16挡住。
42.此外，在密封管17上也设置有螺旋部2，螺旋部2的外径大于若干拨片15共同形成的外端圆直径。
43.进一步的，所述滑杆7顶部设置有连通所述容纳腔的开口，且开口端面扣合有盖板，所述盖板与所述滑动腔顶部之间设置有弹簧10。
44.具体地，盖板可通过螺纹连接滑杆7，以便于取下滑杆7之后，将样品取出，弹簧10朝下挤压滑杆7，起到复位功能。
45.进一步的，所述支架包括底板4，所述底板4顶部固定连接若干限位杆12，若干所述限位杆12上可滑动的设置滑板5，所述驱动装置安装在所述滑板5上，所述限位杆12上螺纹连接有螺母11。
46.具体地，底板4与滑板5平行，滑板5位于上方，设置有与限位杆12适配的通孔，限位杆12可滑动的设置在通孔内，驱动装置为电机3，安装在滑板5顶部，其转动轴穿过滑板5，且连接钻杆1顶部。
47.具体实施时，可通过调节螺母11的高度，进而调节滑板5朝下运动的距离，进而调节钻孔取样的深度，在滑板5周面固定设置有把手，通过工作人员握持把手，即可上下推动滑板5完成钻孔、取样作业。
48.进一步的，所述底板4上设置有若干滚轮组件6。
49.进一步的，所述滚轮组件6包括万向轮601，所述万向轮601安装在转动杆602的一端，所述底板4上设置有凹槽，所述转动杆602设置在所述凹槽内，所述凹槽内固定设置有中心轴603，所述转动杆602上设置有条形孔604，且通过所述条形孔604套设在所述中心轴603上；
50.所述底板4的顶部通过支杆固定连接限位套605，所述限位套605设置有开口朝下的限位腔，所述转动杆602用于插入到所述限位腔内，以限位所述万向轮601。
51.如图7，凹槽呈缺口的结构，开设在底板4的周面上，此时转动杆602水平设置，底板4底部抵接在地面上，形成支撑作用，当需要移动整个设备时，即可转动转动杆602，然后在朝上推动转动杆602，使转动杆602顶部插入到限位套605中，如图1，此时整个设备通过万向
轮601支撑，进而可以移动，实现了便于移动的作用，并且支撑时万向轮601不受力，提高钻孔取样作业的稳定性。
52.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
技术特征：1.一种岩土工程勘察用取样设备，包括钻杆(1)，所述钻杆(1)可转动的连接支架，且连接有用于驱动其转动的驱动装置，其特征在于：所述钻杆(1)底部设置有开口朝下的滑动腔，所述滑动腔内可滑动的设置在滑杆(7)的顶部，所述滑杆(7)底部连接钻头(9)，所述滑杆(7)内设置容纳腔，其侧面开设有连通所述容纳腔的进料口(8)；所述钻杆(1)底部设置有套设在所述滑杆(7)上的密封机构，且覆盖所述进料口(8)，所述密封机构侧面设置有与所述进料口(8)适配的缺口部，所述进料口(8)位于所述缺口部下方，所述滑杆(7)朝上滑动至最大行程时，所述进料口(8)与所述缺口部重合。2.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述滑杆(7)的侧面设置有限位部(13)，所述钻杆(1)内壁设置有与所述限位部(13)适配的滑槽(14)，所述滑槽(14)一侧设置有凹部，所述凹部朝向所述钻杆(1)周向设置，所述限位部(13)设置在所述凹部内。3.根据权利要求2所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述钻杆(1)周面设置有螺旋部(2)。4.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述密封机构包括套设在所述滑杆(7)上的密封管(17)，且覆盖所述进料口(8)，所述密封管(17)通过若干固定杆(16)固定连接所述钻杆(1)底部，若干所述固定杆(16)之间的间隙形成所述缺口部。5.根据权利要求4所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述固定杆(16)的侧面固定连接拨片(15)，所述拨片(15)呈楔形结构，且朝向远离所述滑杆(7)的方向偏斜。6.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述滑杆(7)顶部设置有连通所述容纳腔的开口，且开口端面扣合有盖板，所述盖板与所述滑动腔顶部之间设置有弹簧(10)。7.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述支架包括底板(4)，所述底板(4)顶部固定连接若干限位杆(12)，若干所述限位杆(12)上可滑动的设置滑板(5)，所述驱动装置安装在所述滑板(5)上，所述限位杆(12)上螺纹连接有螺母(11)。8.根据权利要求7所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述底板(4)上设置有若干滚轮组件(6)。9.根据权利要求8所述的一种岩土工程勘察用取样设备，其特征在于：所述滚轮组件(6)包括万向轮(601)，所述万向轮(601)安装在转动杆(602)的一端，所述底板(4)上设置有凹槽，所述转动杆(602)设置在所述凹槽内，所述凹槽内固定设置有中心轴(603)，所述转动杆(602)上设置有条形孔(604)，且通过所述条形孔(604)套设在所述中心轴(603)上；所述底板(4)的顶部通过支杆固定连接限位套(605)，所述限位套(605)设置有开口朝下的限位腔，所述转动杆(602)用于插入到所述限位腔内，以限位所述万向轮(601)。
技术总结本发明属于工程勘察领域，具体涉及一种岩土工程勘察用取样设备，包括钻杆，所述钻杆可转动的连接支架，且连接有用于驱动其转动的驱动装置，所述钻杆底部设置有开口朝下的滑动腔，所述滑动腔内可滑动的设置在滑杆的顶部，所述滑杆底部连接钻头，所述滑杆内设置容纳腔，其侧面开设有连通所述容纳腔的进料口，所述钻杆底部设置有套设在所述滑杆上的密封机构，且覆盖所述进料口，所述密封机构侧面设置有与所述进料口适配的缺口部，所述进料口位于所述缺口部下方，所述滑杆朝上滑动至最大行程时，所述进料口与所述缺口部重合，达到了钻孔以及取样的过程中，有效避免土壤样品脱落的有益效果。益效果。益效果。
技术研发人员：包乃利 申子通 王坤
受保护的技术使用者：河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2022/11/1
