发明内容

本发明的目的在于提供一种可保证土样完整的岩土钻探机构及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可保证土样完整的岩土钻探机构，包括托板，所述托板边侧设置有三个均匀分布的固定板，所述固定板上固定连接有固定杆，所述固定杆底部固定连接有倾斜分布的固定杆，所述固定杆底部固定连接有水平分布的底板，所述底板用于与地面进行固定连接，所述托板上表面中间部位设置有固定架，所述固定架顶端设置有第一电机架，所述第一电机架底部固定安装有第一电机，所述第一电机轴部连接有丝杆，所述丝杆通过轴承与固定架转动连接，且所述丝杆的底部延伸至固定架的内部，所述丝杆上螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套底部固定连接有与丝杆上下滑动连接的滑筒，所述滑筒的底部固定连接有第二电机架，所述第二电机架及螺纹套的两侧与固定架之间设置有限位机构，所述第二电机架的底部固定安装有第二电机，所述第二电机轴部连接有连接轴，所述连接轴底部连接有可拆卸的钻具，所述钻具底部贯穿托板中间部位并延伸至托板下方，且所述托板底部中间部位设置有限位套，所述钻具与限位套滑动连接，所述托板上表面一侧设置有水箱，所述水箱通过水泵连接有水管，所述水管的端部连接有喷头，所述喷头位于限位套的下方部位。

作为本发明进一步的方案：所述托板为圆形结构，且三个所述固定板呈圆周阵列分布与托板的边侧，通过固定板的分布，使得固定杆呈三角分布，从而使得托板更加稳固，有利于装置的稳定性。

作为本发明再进一步的方案：所述底板的底部设置有均匀分布的固定钉，且所述底板的表面设置有滑孔，所述滑孔内滑动连接有固定插杆，且所述固定插杆的底部设置为尖端结构，通过固定钉及固定插杆之间的设置，使得底板更加牢固的与地面接触，使得在钻孔过程中，装置不会发生晃动的现象。

作为本发明再进一步的方案：所述限位机构包括限位杆，所述限位杆设置有两个，两个所述限位杆平行分布于滑筒的两侧，且所述限位杆固定于固定架内，所述螺纹套及第二电机架的两侧均设置有滑块，所述滑块与限位杆滑动连接，通过限位杆与滑块之间的配合，对螺纹套及滑筒起到了限位作用，使其在移动过程中更加稳固。

作为本发明再进一步的方案：所述限位杆的上下两端均套设有缓冲弹簧，且所述缓冲弹簧的两端均设置有橡胶材料制成的缓冲垫，通过缓冲弹簧的设置，当螺纹套及第二电机架移动至最上方或最下方时，可对其起到一定的缓冲作用，防止硬性碰撞造成装置的损坏。

作为本发明再进一步的方案：所述固定架为U型结构，且所述固定架通过焊接与托板固定连接，通过固定架U型结构的设置，便于对钻具进行安装与拆卸。

作为本发明再进一步的方案：所述钻具包括第一钻杆及第二钻杆，所述第一钻杆及第二钻杆均为两端开口的空心半圆柱形结构，且所述第一钻杆及第二钻杆的顶端及底部分别设置有半圆柱形的连接杆及钻头，所述第一钻杆及第二钻杆的四周拐角处均设置有固定耳，每相对两个所述固定耳之间通过螺钉固定连接，且所述第一钻杆及第二钻杆内腔设置有内衬管，所述内衬管的外径与第一钻杆及第二钻杆的内径相吻合，通过第一钻杆及第二钻杆的配合，便于对内衬管进行安装与拆卸，且便于土芯被收集在内衬管内腔，从而不会发生在钻具上撬出土芯时因破坏土芯而难以对底层进行观察、分析的现象，且内衬管对所获取样品的保存、运输十分方便。

作为本发明再进一步的方案：所述第一钻杆及第二钻杆内壁与钻头的连接处设置有挡块，所述挡块的上表面到连接杆底部的距离与内衬管的长度相等，且所述第一钻杆两边侧设置有卡槽，所述第二钻杆的两侧边与卡槽对应设置有限位边，所述限位边的尺寸与卡槽的尺寸相吻合，通过限位边与卡槽之间的设置，便于对第一钻杆与第二钻杆之间进行连接。

作为本发明再进一步的方案：所述连接杆的一侧设置有限位块，所述连接杆的外侧设置有第一法兰盘，所述第一法兰盘位于限位块的底部，所述连接轴为底部开口的空心结构，所述连接轴的内径与连接杆的外径相吻合，且所述连接轴的内壁与限位块对应设置有限位槽，所述限位块的尺寸与限位槽的尺寸相吻合，且所述连接轴的底部外侧设置有与第一法兰盘对应分布的第二法兰盘，所述第一法兰盘与第二法兰盘之间通过螺栓固定连接，通过限位块与限位槽之间的配合，便于对连接杆与连接轴之间进行连接，且对连接杆进行限位，可以有效防止在转动过程中连接杆滑动的现象发生。

本发明还公开一种可保证土样完整的岩土钻探机构的使用方法，包括如下步骤：

S101：先将该装置移动至需要钻孔的地方，将底板底部的固定钉打入地下进行固定，然后将固定插杆打入地下，完成对该装置的固定；

S201：将内衬管放入第一钻杆及第二钻杆之间的腔体内，然后将第一钻杆与第二钻杆组合在一起形成完整的钻具进行固定；

S301：将连接杆侧壁的限位块对准连接轴内壁的限位槽插进去，并通过螺栓将第一法兰盘与第二法兰盘之间进行固定，完成对钻具的安装；

S401：启动第一电机及第二电机，丝杆转动，推动第二电机架下移，同时钻具转动进行钻孔，并启动水泵，使得喷头对钻具的表面进行喷水冷却；

S501：钻孔完成后，通过第一电机使得钻具移动至地面上方，并取下钻具，然后将第一钻杆与第二钻杆分离，取出内衬管，内衬管内充满土芯，在内衬管的两端套上胶塞并封蜡可对土芯进行长期完整的保存，将内衬管抛开，便于观察地层分界线及土的原始结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构稳定，使得在钻孔过程中装置不会由于晃动而造成钻孔位置偏差的现象发生，从而使得取样更加精确，并通过水箱、喷头之间的配合，可随时对钻具进行降温，从而更加有利于钻具的钻孔，使得钻具不会由于温度过高而造成变形、损坏的现象发生，大大延长了钻具的使用寿命。

2、通过第一钻杆、第二钻杆及内衬管之间的设置，使得钻具操作更加简单，并且对土体的扰动降到最低，几乎达到不扰动的程度，只需将第一钻杆与第二钻杆分离，取出内衬管，在内衬管的两端套上胶塞并封蜡可对土芯进行长期完整的保存，通过将内衬管抛开，便于观察地层分界线及土的原始结构，这不但在取样时不(微)扰动土样,同时在取样后到土工实验的整个过程中的各个环节(卸样、装样﹑保管﹑运输、开样等),都不扰动或轻徼扰动土样,从而大大提高所取土样的原始状态和土工实验的质量，使得进行土工实验时土样更接近土的原始状态,所以,土工实验资料可信度高,与原位测试资料的差异降低,从而有效地提高了工程勘察的施工质量和取样质量与实验质量。