便携式地质灾害勘察取样装置及取样方法与流程

本发明涉及取样装置，具体是便携式地质灾害勘察取样装置及取样方法。

背景技术：

1、地质勘察是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行调查的研究工作。

2、根据公告号：cn115931437b，涉及取样装置技术领域，具体是指一种便携式地质矿产勘查用取样装置，包括固定盒和取样组件，所述固定盒内部设有连接腔，所述取样组件包括连接座、取样管、钻杆和驱动组件，所述连接座与连接腔可拆卸连接，所述取样管与钻杆竖直平行设置，上述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置在进行取样时，需要先将一定深度的土壤全部钻取出来后，再将钻取土壤分成不同层段，才能够达到分层取样检测的目的，但由于流程较繁琐，并且将取样土壤从取样管中取出不方便，导致取样效率较低。

3、基于此，现在提供便携式地质灾害勘察取样装置及取样方法，可以消除现有装置存在的弊端。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供便携式地质灾害勘察取样装置及取样方法，以解决现有的便携式地质灾害勘察取样装置先将一定深度的土壤全部钻取出来后，再将钻取土壤分成不同层段，才能够达到分层取样检测的目的，流程繁琐，并且将取样土壤从取样管中取出不方便，导致取样效率较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、便携式地质灾害勘察取样装置，包括钻取模块和升降模块，所述钻取模块包括固定箱、固定板、清理组件、分层取样组件、钻孔组件、驱动组件，所述固定箱侧壁固定连接有两个手把，所述固定箱下表面固定连接有若干连接杆，若干所述连接杆下表面共同固定连接有固定板，所述钻孔组件包括钻管，所述固定板底壁通过轴承贯穿转动连接有钻管，所述钻管底壁开放，所述钻管远离固定板的一端固定连接有钻块，所述钻块为半圆锥形，所述驱动组件包括第二电机，所述固定箱内开设有第二电机腔和水腔，所述固定箱的水腔顶壁开设有灌水孔，所述第二电机腔内顶壁固定连接有第二电机，所述第二电机腔内底壁通过轴承贯穿转动连接有第一旋转轴，所述第一旋转轴与固定板顶壁通过轴承贯穿转动连接，所述第一旋转轴位于固定板内的部分固定连接第二同步带轮，所述钻管位于固定板内的部分固定连接有第三同步带轮，所述第二同步带轮和第三同步带轮通过同步带传动，所述分层取样组件设置在钻管内，用于直接对取样土壤进行分层收集，所述清理组件设置在固定箱内，用于对钻管内部进行清理。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

5、在一种可选方案中：所述分层取样组件包括第四同步带轮、第五同步带轮、螺旋杆、固定筒，所述固定板顶壁通过轴承贯穿转动连接有固定筒，所述固定筒与钻管内侧壁滑动连接，所述固定筒底壁开放，所述固定筒顶壁通过轴承贯穿转动连接有螺旋杆，所述螺旋杆位于固定筒外的部分固定连接有第五同步带轮，所述第一旋转轴位于固定箱外的部分固定连接有第四同步带轮，所述第四同步带轮与第五同步带轮通过同步带传动，所述第四同步带轮小于第五同步带轮。

6、在一种可选方案中：所述固定筒侧壁开设有六个取样孔，所述固定筒内顶壁贯穿滑动连接有六个挡板，六个所述挡板分别与六个取样孔对应，六个所述挡板位于固定筒外的一端均固定连接有第一连接板，六个所述第一连接板侧壁均固定连接有连接块，六个所述连接块上表面均固定连接有第二连接板，六个所述第二连接板相对侧壁均固定连接有被顶板，所述固定板上表面固定连接有六个支撑杆，六个所述支撑杆上表面共同固定连接有固定环，所述固定环下表面与六个被顶板之间均固定连接有阻尼弹簧。

7、在一种可选方案中：所述螺旋杆内侧壁滑动连接有第二升降板，所述第二升降板侧壁开设有与六个挡板相对应的凹槽，六个所述挡板与第二升降板侧壁凹槽滑动连接，所述第二升降板上表面固定连接有两个升降杆，两个所述升降杆与固定筒贯穿滑动连接，两个所述升降杆位于固定筒外的一端共同固定连接有第一升降板，所述第一升降板上表面通过轴承转动连接有第一齿轮，所述螺旋杆贯穿第一齿轮，所述第一齿轮上表面固定连接有第二摩擦轮，所述第五同步带轮下表面固定连接有第一摩擦轮，所述第一升降板上表面通过轴承转动连接有三个第二旋转轴，三个所述第二旋转轴均固定连接有第二齿轮，三个所述第二齿轮共同与第一齿轮啮合，所述第一升降板上表面通过轴承转动连接有齿圈，三个所述第二齿轮共同与齿圈啮合，所述齿圈外侧壁固定连接有凸块，所述凸块与被顶板下表面抵接，所述凸块设置有坡度，所述凸块与第一升降板上表面滑动连接，所述螺旋杆贯穿第一摩擦轮和第二摩擦轮，所述第二升降板与固定筒内顶壁之间固定连接有阻尼弹簧。

8、在一种可选方案中：所述固定板上表面开设有六个收集盒槽，六个所述收集盒槽内放置有六个收集盒，六个所述收集盒内侧壁滑动连接有贯穿滑动连接有抽拉盒，所述收集盒侧壁开设有与固定筒取样孔相对应的孔洞。

9、在一种可选方案中：所述清理组件包括挡板、波纹管、拉动块，所述固定箱贯穿滑动连接有挡板，所述挡板位于固定箱外的侧壁固定连接有拉动块，所述固定箱下表面开设有六个出水孔，所述挡板侧壁开设有与六个出水孔相对应的水孔，所述挡板上表面固定连接有两个限位块，所述固定箱下表面出水孔处转动设置有六个波纹管，六个所述收集盒上表面均开设有进水孔，六个所述波纹管远离固定箱的一端均设置有螺纹筒，六个所述波纹管分别与六个收集盒进水孔螺纹连接，所述挡板与固定箱水腔内侧壁之间设置有密封胶圈。

10、在一种可选方案中：所述固定环上表面固定连接有四个限位架，四个所述限位架均为l型，四个所述限位架内侧壁共同滑动连接有第三升降板，所述第三升降板与四个所述限位架侧壁之间均固定连接有阻尼弹簧，所述第三升降板下表面固定连接有若干第二拉绳，若干所述第二拉绳均贯穿固定环，所述第二拉绳远离第三升降板的一端与六个被顶板上表面固定连接，所述第三升降板上表面固定连接有第一拉绳，所述固定箱下表面设置有定滑轮，所述第一拉绳绕过定滑轮，所述第一拉绳远离第三升降板的一端与拉动块固定连接。

11、在一种可选方案中：所述升降模块包括三角支撑座、固定架、放置架，所述固定架侧壁开设有两个三角支撑座槽，两个所述三角支撑座槽内侧壁均开设有螺纹孔，两个所述三角支撑座槽内侧壁均滑动连接有三角支撑座，两个所述三角支撑座与固定架通过螺栓螺纹连接，两个所述三角支撑座侧壁均开设有锤钉孔，两个所述三角支撑座通过锤钉固定在地面，所述固定架侧壁设置有升降组件，用于带动钻取模块升降。

12、在一种可选方案中：所述升降组件包括放置架、第一电机、螺纹杆、升降块、第一同步带轮，所述固定架侧壁开设有两个螺纹杆槽，两个螺纹杆槽内侧壁均通过轴承贯穿转动连接有两个螺纹杆，所述固定架外侧壁通过支架固定连接有第一电机，所述第一电机输出端与其中一个所述螺纹杆固定连接，两个所述螺纹杆位于螺纹杆槽外的部分均固定连接有第一同步带轮，两个所述第一同步带轮通过同步带传动，两个所述螺纹杆内侧壁均滑动连接有升降块，两个所述升降块分别与两个所述螺纹杆螺纹连接，两个所述升降块位于螺纹杆槽外的侧壁共同固定连接有放置架，所述固定箱侧壁开设有若干螺纹孔，所述固定箱与放置架侧壁滑动连接，所述放置架与固定箱之间通过若干螺栓螺纹连接。

13、本发明还公开了便携式地质灾害勘察取样装置的取样方法，包括以下步骤：

14、步骤一：当需要对地势不平整起伏较大土地比较松软的区域，可以通过手持手把将钻取模块往需要采集的土壤地方进行按压下降；当需要对土地较平整且土质较硬的地区进行采集时，可以选择钻取模块和升降模块配合的方式进行采集取样，先将固定架和三角支撑座通过螺栓固定在一起，再将三角支撑座通过锤钉固定在地面，完成固定操作，三角支撑座的远重于钻取模块的重量，使得重心靠近三角支撑座的位置，采集取样时避免发生倾倒，再将钻取模块放置在放置架上，通过放置架的槽型导向，使得固定箱螺纹孔处与放置架的螺栓安装处相对应，再将固定箱通过螺栓与放置架进行固定，通过钻取模块和三角支撑座的可拆卸连接方式，方便对钻取模块和升降模块进行分开单独运输，便于携带；

15、步骤二：启动第一电机，第一电机通过第一同步带轮和同步带带动两个螺纹杆转动，两个螺纹杆转动带动放置架下降，放置架带动钻取模块整体向下移动；

16、步骤三：启动第二电机，第二电机带动第一旋转轴转动，第一旋转轴带动第二同步带轮转动，第二同步带轮通过同步带带动第三同步带轮转动，第三同步带轮带动钻管转动，钻管带动钻块转动，与此同时第一旋转轴转动带动第四同步带轮转动，第四同步带轮转动带动第五同步带轮转动，第五同步带轮转动带动螺旋杆转动，螺旋杆转动将旋转进入钻管内部的土壤往上输送；当土壤运输聚集在固定筒顶部时，土壤将第二升降板顶起，由于第二升降板侧壁进行倒角处理，且挡板较薄，土壤对挡板向上的作用力较小，无法将挡板直接推动，当第二升降板被土壤顶起后，将升降杆往固定筒外推动，此时升降杆带动第一升降板上升，第一升降板带动第一齿轮上升，第一齿轮带动第二摩擦轮上升，使得第二摩擦轮与第一摩擦轮抵接，由于第一摩擦轮与第五同步带轮固定，第五同步带轮带动螺旋杆转动的同时带动第一摩擦轮转动，第一摩擦轮在摩擦力的作用下带动第二摩擦轮转动，第二摩擦轮带动第一齿轮转动，第一齿轮带动三个第二齿轮转动，三个第二齿轮带动齿圈转动，进行一次减速，使得齿圈缓慢转动，齿圈带动凸块缓慢转动，由于凸块设置有坡度，使得凸块可以依次将六个被顶板顶起，被顶板向上运动带动第二连接板向上运动，第二连接板带动连接块向上运动，连接块带动第一连接板向上运动，第一连接板带动挡板向上运动，使得六个挡板依次向上运动，即可完成每次只打开固定筒的一个取样孔的操作，使得土壤能够根据不同的深度直接分成六个部分进入六个取样孔内，再通过取样孔进入收集盒内，即可直接完成分层采集取样的目的，再通过拉动抽拉盒将收集盒内的部分深度的泥土取出即可；

17、步骤四：取样采集完毕以后，固定筒内的土壤无法将第二升降板顶起时，第二升降板在阻尼弹簧的作用下降复原，使得第二摩擦轮不再与第一摩擦轮抵接发生转动，再将六个收集盒从收集盒槽拿出，送到检测处对土壤进行检验；

18、步骤五：反向启动第一电机，第一电机通过螺纹杆和放置架带动钻取模块上升，使得钻取模块的钻管离开土壤；

19、步骤六：当需要对收集盒和固定筒内进行清理时，先将水从固定箱的灌水口处灌入，拉动拉动块，拉动块带动挡板往固定箱外运动，当限位块与固定箱水腔内侧壁相抵时，挡板上的水孔与固定箱底壁的出水孔相对，使得水从出水孔流出，进入六个波纹管内，水从六个波纹管进入六个收集盒内，对收集盒内侧壁进行冲洗；

20、在拉动拉动块的同时，拉动块拉动第一拉绳，第一拉绳通过定滑轮改变力的方向，拉动第三升降板上升，第三升降板，第三升降板通过限位架的导向进行上升，第三升降板上升拉动若干第二拉绳，若干第二拉绳带动六个被顶板同时上升，六个被顶板带动六个第二连接板同时上升，六个第二连接板带动六个连接块上升，六个连接块带动六个第一连接板上升，六个第一连接板带动六个挡板上升，使得六个取样孔均被打开，水从六个收集盒内通过取样孔同时流入固定筒内，对固定筒内的土壤进行冲洗。

21、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

22、1、本发明可以根据地形地势对钻取模块的使用方式进行选择，钻取模块既可以与升降模块配合使用，也可以单独使用，当需要对地势不平整起伏较大土地比较松软的区域，可以通过手持手把将钻取模块往需要采集的土壤地方进行按压下降；当需要对土地较平整且土质较硬的地区进行采集时，可以选择钻取模块和升降模块配合的方式进行采集取样，先将固定架和三角支撑座通过螺栓固定在一起，再将三角支撑座通过锤钉固定在地面，完成固定操作，三角支撑座的远重于钻取模块的重量，使得重心靠近三角支撑座的位置，采集取样时避免发生倾倒，再将钻取模块放置在放置架上，通过放置架的槽型导向，使得固定箱螺纹孔处与放置架的螺栓安装处相对应，再将固定箱通过螺栓与放置架进行固定，通过钻取模块和三角支撑座的可拆卸连接方式，方便对钻取模块和升降模块进行分开单独运输，便于携带。

23、2、本发明通过启动第一电机，第一电机通过第一同步带轮和同步带带动两个螺纹杆转动，两个螺纹杆转动带动放置架下降，放置架带动钻取模块整体向下移动，方便将钻取模块的钻管插入土壤内进行取样采集，不需要人工手持操作，更省力方便。

24、3、本发明通过分层取样组件，使得土壤取出操作快捷方便，且取样采集的土壤直接被分成了六个部分，取样完成直接可以对六个不同深度的土壤进行检测，提高了土壤取样采集的效率。

25、4、本发明通过将水从固定箱的灌水口处灌入，拉动拉动块，拉动块带动挡板往固定箱外运动，当限位块与固定箱水腔内侧壁相抵时，挡板上的水孔与固定箱底壁的出水孔相对，使得水从出水孔流出，进入六个波纹管内，水从六个波纹管进入六个收集盒内，对收集盒内侧壁进行冲洗；在拉动拉动块的同时，拉动块拉动第一拉绳，第一拉绳通过定滑轮改变力的方向，拉动第三升降板上升，第三升降板，第三升降板通过限位架的导向进行上升，第三升降板上升拉动若干第二拉绳，若干第二拉绳带动六个被顶板同时上升，六个被顶板带动六个第二连接板同时上升，六个第二连接板带动六个连接块上升，六个连接块带动六个第一连接板上升，六个第一连接板带动六个挡板上升，使得六个取样孔均被打开，水从六个收集盒内通过取样孔同时流入固定筒内，对固定筒内的土壤进行冲洗，清理操作快捷方便。