一种用于工程检测的钻芯取样装置的制作方法

本发明属于桩基取芯检测工具，更具体涉及一种用于工程检测的钻芯取样装置。

背景技术：

1、桩基取芯设备是一种专门用于在地下进行钻孔并取出岩石或土壤样本的设备。它主要由钻头、取芯管、钻杆、钻机、提升设备、控制系统和泥浆泵等部分组成。

2、桩基取芯检测是一种对桩基混凝土质量进行检测的方法。它是通过在已经硬化的混凝土桩基中钻取一定直径和长度的混凝土芯样，然后对这个混凝土芯样进行各种物理和化学检测，以此来评估桩基的质量。

3、这种检测方法可以直观地了解桩基的混凝土质量，如混凝土的密实度、强度等，从而判断桩基的质量是否达标。同时，也可以通过取芯检测来确定桩基的实际长度，检查桩基的施工工艺是否规范，以及提供桩基修复的依据。

4、然而，桩基取芯设备工作时，取芯管需要垂直于地面向下钻进，如果钻头没有沿中心向下推进会导致钻孔倾斜，取芯管如果没有沿中心线向下推进，会导致钻孔偏离预定的轨迹，这可能会影响到取样的准确性，严重倾斜时会损坏钢筋笼，造成损失。

技术实现思路

1、基于此，本发明的一个目的在于提供一种用于工程检测的钻芯取样装置，包括用于切割岩石以获取地下岩石样本的钻头、用于存放岩石样本的取芯管、连接钻头和取芯管的钻杆、用于提供旋转力的钻机、用于推进钻杆的推进设备以及提升钻杆的提升设备；所述钻机驱动钻头带动钻杆旋转，所述钻杆上沿轴向间隔设置有凹槽，推进设备通过凹槽将钻杆向地下推进，提升设备与钻杆连接并且将钻杆提升至地面；所述钻芯取样装置还包括垂直定向组件，所述垂直定向组件包括用于限制取芯管钻进方向的箍体，所述箍体设置有直径大于等于取芯管直径的通过孔，取芯管先穿过通过孔再钻进到地下，通过孔能够限制取芯管以垂直于地面的方向钻进；

2、所述箍体内部沿通过孔的径向设置有挤压通道，挤压通道内设置有挤压组件；挤压组件包括挤压球和用于推动挤压球向靠近通过孔轴线方向移动的挤压弹性件；挤压通道包括近端和远端，挤压通道的近端贯穿至通过孔，挤压通道的远端贯穿到箍体外部；

3、挤压通道的远端设置有通道塞，通道塞用于封闭挤压通道的远端，挤压弹性件设置在通道塞与挤压球之间，挤压通道的近端设置有用于防止挤压球脱离的限位结构；挤压球用于挤压取芯管，使取芯管的轴线与通过孔的轴线保持平行。

4、优选的，所述箍体内部设置有多个挤压通道，每个挤压通道内部都设置有挤压组件；

5、所述多个挤压通道包括沿通过孔圆周方向均匀分布的至少三个挤压通道，还包括沿通过孔轴向设置的至少两层挤压通道。

6、优选的，所述箍体内部还设置有液体通道，箍体表面设置有注液孔，注液孔用于向液体通道内注入液体；

7、液体通道与至少一个挤压通道连接，从注液孔注入的液体经过液体通道流入挤压通道，液体对挤压球起润滑和降温的作用。

8、优选的，所述垂直定向组件还包括导向轨道，导向轨道上设置有滑动座；箍体与滑动座连接，箍体通过滑动座设置在导向轨道上，并且能够沿导向轨道的长度方向平移。

9、优选的，所述箍体由两个紧箍单元组成，分别为第一紧箍单元和第二紧箍单元；所述第一紧箍单元和第二紧箍单元分别通过不同的滑动座与导向轨道连接；

10、所述通过孔设置在第一紧箍单元和第二紧箍单元的连接部，第一紧箍单元和第二紧箍单元上各设置有半圆形的孔，第一紧箍单元和第二紧箍单元连接时拼接成完整的通过孔；

11、第一紧箍单元和第二紧箍单元拼接时，通过孔促使取芯管的轴线与通过孔的轴线保持共线或者平行；第一紧箍单元和第二紧箍单元分离时，能够快速将取芯管或者钻杆从第一紧箍单元和第二紧箍单元之间的间隙中取出。

12、优选的，所述第一紧箍单元和第二紧箍单元之间设置有第一驱动装置，第一驱动装置包括两个连接部，分别为第一驱动部和第二驱动部；第一驱动部与第一紧箍单元连接，第二驱动部与第二紧箍单元连接；

13、第一驱动装置用于控制第一紧箍单元和第二紧箍单元的开合；第一驱动装置控制第一驱动部和第二驱动部向相互远离的方向移动，可驱动第一紧箍单元和第二紧箍单元分离；第一驱动装置控制第一驱动部和第二驱动部向相互靠近的方向移动，可驱动第一紧箍单元和第二紧箍单元合并。

14、优选的，所述导向轨道上套接有对中弹性件；第一紧箍单元和第二紧箍单元分离时，第一紧箍单元和第二紧箍单元分别与不同的对中弹性件接触；

15、对中弹性件用于在第一紧箍单元和第二紧箍单元分离时，使第一紧箍单元和第二紧箍单元均向远离取芯管或钻杆的方向移动；使分离后的第一紧箍单元和第二紧箍单元仍然在靠近取芯管轴线的位置。

16、优选的，所述箍体与导向轨道的连接部设置有锁定件；锁定件处于未锁定状态时，箍体能够在导向轨道上平移；锁定组件处于锁定状态时，箍体与导向轨道的相对位置锁定，箍体不能在导向轨道上平移。

17、优选的，所述钻芯取样装置还包括钻进检测平台和设置在钻进检测平台上的检测组件；

18、所述检测组件包括设置在钻进检测平台上能够与取芯管或者钻杆接触的检测杆、连接检测杆与钻进检测平台的旋转轴、与旋转轴连接并且能够获取检测杆旋转角度的编码器、推动检测杆接触取芯管或者钻杆的推动弹性件；

19、所述取芯管处于旋转状态时，推动弹性件能够推动检测杆接触取芯管或者钻杆；取芯管或者钻杆旋转时产生的摆动、振动或者偏移能够带动检测杆旋转，编码器获取检测杆旋转角度，检测杆旋转角度能够用于判断取芯管钻进的方向是否垂直于地面。

20、优选的，所述钻进检测平台上设置多个检测组件，多个检测组件的检测杆能够从不同的位置和角度与取芯管或者钻杆接触；多个检测组件的编码器能够协同判断取芯管或者钻杆旋转时产生的摆动、振动或者偏移以及偏移的方向；

21、所述钻进检测平台上还设置有第二驱动器以及连接第二驱动器和检测杆的回缩连接件；所述第二驱动器能够控制回缩连接件收紧，回缩连接件收紧时能够压缩推动弹性件使检测杆远离取芯管或者钻杆；取芯管或者钻杆旋转停止时，第二驱动器可以控制检测杆远离取芯管或者钻杆，以起到保护检测杆的作用。

22、根据本发明的实施例，一种用于工程检测的钻芯取样装置在靠近地面的位置设置用于限制取芯管钻进方向的箍体，取芯管先穿过通过孔再钻进到地下，通过孔能够限制取芯管以垂直于地面的方向钻进。箍体内设置有挤压球，挤压弹性件设置在通道塞与挤压球之间，挤压通道的近端设置有用于防止挤压球脱离的限位结构；挤压球用于挤压取芯管，使取芯管的轴线与通过孔的轴线保持平行。

技术特征：

1.一种用于工程检测的钻芯取样装置，包括用于切割岩石以获取地下岩石样本的钻头、用于存放岩石样本的取芯管（11）、连接钻头和取芯管（11）的钻杆（12）、用于提供旋转力的钻机（13）、用于推进钻杆（12）的推进设备（14）以及提升钻杆（12）的提升设备；所述钻机（13）驱动钻头带动钻杆（12）旋转，所述钻杆（12）上沿轴向间隔设置有凹槽，推进设备（14）通过凹槽将钻杆（12）向地下推进，提升设备与钻杆（12）连接并且将钻杆（12）提升至地面；

2.根据权利要求1所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述箍体（21）内部设置有多个挤压通道（22），每个挤压通道（22）内部都设置有挤压组件；

3.根据权利要求1或2所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述箍体（21）内部还设置有液体通道（31），箍体（21）表面设置有注液孔（32），注液孔（32）用于向液体通道（31）内注入液体；

4.根据权利要求1或2所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述垂直定向组件还包括导向轨道（41），导向轨道（41）上设置有滑动座（42）；箍体（21）与滑动座（42）连接，箍体（21）通过滑动座（42）设置在导向轨道（41）上，并且能够沿导向轨道（41）的长度方向平移。

5.根据权利要求4所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述箍体（21）由两个紧箍单元组成，分别为第一紧箍单元（211）和第二紧箍单元（212）；所述第一紧箍单元（211）和第二紧箍单元（212）分别通过不同的滑动座（42）与导向轨道（41）连接；

6.根据权利要求5所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述第一紧箍单元（211）和第二紧箍单元（212）之间设置有第一驱动装置（43），第一驱动装置（43）包括两个连接部，分别为第一驱动部和第二驱动部；第一驱动部与第一紧箍单元（211）连接，第二驱动部与第二紧箍单元（212）连接；

7.根据权利要求5所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述导向轨道（41）上套接有对中弹性件（44）；第一紧箍单元（211）和第二紧箍单元（212）分离时，第一紧箍单元（211）和第二紧箍单元（212）分别与不同的对中弹性件（44）接触；

8.根据权利要求5～7中任一项所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述箍体（21）与导向轨道（41）的连接部设置有锁定件（45）；锁定件（45）处于未锁定状态时，箍体（21）能够在导向轨道（41）上平移；锁定组件处于锁定状态时，箍体（21）与导向轨道（41）的相对位置锁定，箍体（21）不能在导向轨道（41）上平移。

9.根据权利要求1所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述钻芯取样装置还包括钻进检测平台（51）和设置在钻进检测平台（51）上的检测组件；

10.根据权利要求9所述的一种用于工程检测的钻芯取样装置，其特征在于：所述钻进检测平台（51）上设置多个检测组件，多个检测组件的检测杆（52）能够从不同的位置和角度与取芯管（11）或者钻杆（12）接触；多个检测组件的编码器（54）能够协同判断取芯管（11）或者钻杆（12）旋转时产生的摆动、振动或者偏移以及偏移的方向；

技术总结
本发明提供一种用于工程检测的钻芯取样装置，属于桩基取芯检测工具技术领域，包括垂直定向组件，所述垂直定向组件包括用于限制取芯管钻进方向的箍体，所述箍体设置有直径大于等于取芯管直径的通过孔，取芯管先穿过通过孔再钻进到地下，通过孔能够限制取芯管以垂直于地面的方向钻进；利用这样的一种用于工程检测的钻芯取样装置，在靠近地面的位置设置用于限制取芯管钻进方向的箍体，取芯管先穿过通过孔再钻进到地下，通过孔能够限制取芯管以垂直于地面的方向钻进。箍体内设置有挤压球，挤压弹性件设置在通道塞与挤压球之间，挤压通道的近端设置有用于防止挤压球脱离的限位结构；挤压球用于挤压取芯管，使取芯管的轴线与通过孔的轴线保持平行。

技术研发人员：游昌海,李传平,杨世粮,郑海燕
受保护的技术使用者：四川文茂建设工程检测有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23