一種洛陽鏟的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程地質(zhì)勘探工具的改進(jìn)，具體涉及一種洛陽鏟。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工程建設(shè)項(xiàng)目日益增多，對(duì)工程地質(zhì)勘探的要求也越來越高。工程地質(zhì)勘探工作作為獲取實(shí)物地質(zhì)資料的重要手段，主要任務(wù)是在巖土層中采取巖心或原狀土試樣，要求提高效率且保證其采取樣品的質(zhì)量，在采取試樣過程中應(yīng)該保持試樣的天然結(jié)構(gòu)，以測(cè)定土的物理力學(xué)性質(zhì)，為工程建設(shè)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)于深層土層或巖樣多采用機(jī)械鉆機(jī)進(jìn)行鉆探采取巖土樣，對(duì)于淺層土樣的采取也可使用洛陽鏟。
[0003]洛陽鏟多為一半圓形的鐵鏟，上接加長(zhǎng)桿，使用時(shí)垂直向下戳擊地面，鏟頭切入土層時(shí)由于土拱作用增加了土體與鏟面的法向接觸應(yīng)力，提高了土體與鏟面的抗剪強(qiáng)度，使其克服土體重力所產(chǎn)生的剪應(yīng)力，因此，鏟頭可將地下的泥土帶出，形成一個(gè)井孔，用來探測(cè)地下土層的土質(zhì)。洛陽鏟因其實(shí)用經(jīng)濟(jì)被運(yùn)用到巖土工程和工程地質(zhì)勘探工作中。
[0004]目前的洛陽鏟存在以下缺陷:(1)由于采用普通絲扣連接，在洛陽鏟沖進(jìn)地層過程中及拔起洛陽鏟提土過程中，整個(gè)洛陽鏟及土的重量和反力大都通過普通絲扣承擔(dān)，極易造成絲扣應(yīng)力集中使得絲扣損壞。(2)目前的洛陽鏟一般在軟土地層取樣，對(duì)硬土層可以在加長(zhǎng)桿頂用錘子錘擊的方法使洛陽鏟有效進(jìn)入巖土層，但在錘擊作用下普通絲扣極易損壞，從而造成加長(zhǎng)桿損壞。(3)洛陽鏟在進(jìn)入較硬土層時(shí)，由于土層和鏟刀摩擦力增大，使得人工提起洛陽鏟時(shí)增加了難度，甚至出現(xiàn)鏟刀難于拔出的現(xiàn)象，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度增大、勘探效率降低。(4)目前的洛陽鏟大多為半圓或短弧形，取松散土層時(shí)土樣易于脫落或使土樣受到擾動(dòng)，影響了土樣采取質(zhì)量。這些缺陷使得洛陽鏟的應(yīng)用受到了一定限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種克服上述缺陷的洛陽鏟，這種洛陽鏟結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度小、生產(chǎn)效率高，對(duì)土樣的擾動(dòng)小、土樣采取率高，連接絲扣不易損壞、延長(zhǎng)洛陽鏟的使用壽命。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種洛陽鏟，包括鏟刀、加重桿，所述的鏟刀為圓筒狀，其下部為取土筒，上部為沖擊筒，沖擊筒直徑大于取土筒直徑，沖擊筒與取土筒連接處形成沖擊筒臺(tái)階；沖擊筒的頂部固定有鏟刀頂蓋，鏟刀頂蓋上設(shè)置有鏟刀頂蓋中心孔；在沖擊筒中布置有沖擊板，沖擊板與鏟刀頂蓋間設(shè)置有彈簧，沖擊板的直徑大于取土筒直徑而小于沖擊筒直徑；加重桿穿過鏟刀頂蓋中心孔與沖擊板固定在一起；取土筒的底部設(shè)置有鏟刀底刃。
[0008]—種洛陽I產(chǎn)，在加重桿的上端通過接頭套管連接有接長(zhǎng)桿，加重桿與接長(zhǎng)桿接觸的端面上設(shè)置有凸臺(tái)及與凸臺(tái)配合的凹坑。
[0009]一種洛陽鏟，在接長(zhǎng)桿的上端通過接頭套管再連接有若干接長(zhǎng)桿，接長(zhǎng)桿與接長(zhǎng)桿接觸的端面上設(shè)置有凸臺(tái)及與凸臺(tái)配合的凹坑。
[0010]一種洛陽鏟，所述的凸臺(tái)及與凸臺(tái)配合的凹坑為圓臺(tái)狀，或圓錐狀或半球狀。
[0011]本發(fā)明的有益效果:(I)加長(zhǎng)桿和加重桿連接處端而設(shè)置有凹進(jìn)空心圓臺(tái)和凸起實(shí)心圓臺(tái)，插接后外面用套管絲扣連接，避免了絲扣應(yīng)力集中。(2)對(duì)硬土層可以在加長(zhǎng)桿頂用錘子錘擊的方法取樣，在錘擊作用下加長(zhǎng)桿和加重桿的受力全部由凸起實(shí)心圓臺(tái)和凹進(jìn)空心圓臺(tái)承擔(dān)，絲扣僅作連接作用，可有效進(jìn)入硬土層。(3)洛陽鏟在垂直向下戳擊土層時(shí)，加長(zhǎng)桿和加重桿的重量通過沖擊板沖擊沖擊筒臺(tái)階，加大了進(jìn)入土層的深度。沖擊板沖擊鏟刀后彈簧壓縮能釋放，使鏟刀受到向上的回沖力，鏟刀易于拔出、勘探效率提高。(4)鏟刀為圓筒形，取松散土層時(shí)土樣采取率高。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明接長(zhǎng)桿與加重桿通過接頭套管連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1.接長(zhǎng)桿、2.接頭套管、3.加重桿、4.鏟刀、11.接長(zhǎng)桿下端凹進(jìn)空心圓臺(tái)(凹坑)、12.接長(zhǎng)桿下端外絲扣(外螺紋)，21.接頭套管內(nèi)絲扣(內(nèi)螺紋)、31.加重桿凸起實(shí)心圓臺(tái)(凸臺(tái))、32.加重桿上端外絲扣(外螺紋)，41.鏟刀頂蓋、42.鏟刀頂蓋中心孔、43.彈簧、44.沖擊板、45.沖擊筒、46.沖擊筒臺(tái)階、47.鏟刀底刃、48.取土筒。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]如圖所示，本發(fā)明包括接長(zhǎng)桿1、接長(zhǎng)桿下端凹進(jìn)空心圓臺(tái)11、接長(zhǎng)桿下端外絲扣12、接頭套管2、接頭套管內(nèi)絲扣21、加重桿3、加重桿凸起實(shí)心圓臺(tái)31、加重桿上端外絲扣32、鏟刀4、鏟刀頂蓋41、鏟刀頂蓋中心孔42、彈簧43、沖擊板44、沖擊筒45、沖擊筒臺(tái)階46、鏟刀底刃47、取土筒48。接長(zhǎng)桿I和加重桿3通過接頭套管2的絲扣連接，加重桿3穿過鏟刀頂蓋中心孔42與沖擊板44連接，沖擊板44與鏟刀頂蓋41間連接彈簧43，沖擊筒45內(nèi)有沖擊筒臺(tái)階46。
[0017]接長(zhǎng)桿I桿身用空心鋼管制作以減輕桿身重量，接長(zhǎng)桿上端面設(shè)置有凸起實(shí)心圓臺(tái)，凸起實(shí)心圓臺(tái)用鋼鑄造；接長(zhǎng)桿上端外徑車有絲扣，其結(jié)構(gòu)同加重桿3上端一樣。接長(zhǎng)桿I下端面設(shè)置有凹進(jìn)空心圓臺(tái)11，其用鋼鑄造，接長(zhǎng)桿下端外絲扣12用于和接頭套管2連接。接長(zhǎng)桿I可以是多根接長(zhǎng)桿，其連接用接頭套管2連接。
[0018]接頭套管2用空心鋼管制作，接長(zhǎng)桿I和加重桿3通過接頭套管內(nèi)絲扣21連接。
[0019]加重桿3用比加長(zhǎng)桿I厚的空心鋼管制作，加重桿3上端面設(shè)有加重桿凸起實(shí)心圓臺(tái)31、外徑上設(shè)有加重桿外絲扣32。接長(zhǎng)桿I下端面的凹進(jìn)空心圓臺(tái)11插入加重桿凸起實(shí)心圓臺(tái)31后成為一個(gè)整體，兩者用接頭套管內(nèi)絲扣21連接，施工時(shí)可避免絲扣產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。
[0020]鏟刀4為圓筒形，鏟刀4由鏟刀頂蓋41、鏟刀頂蓋中心孔42、彈簧43、沖擊板44、沖擊筒45、沖擊筒臺(tái)階46、鏟刀底刃47、取土筒48組成。鏟刀頂蓋41用鋼板制作，取土筒48、沖擊筒45用鋼板卷制，鏟刀頂蓋41中間開有鏟刀頂蓋中心孔42，加重桿3桿身穿過鏟刀頂蓋中心孔42與沖擊板44焊接在一起，鏟刀頂蓋41和沖擊板44用4根彈簧43連接，沖擊筒45直徑大于取土筒48直徑，沖擊筒45與取土筒48連接處形成沖擊筒臺(tái)階46，沖擊板44的直徑大于取土筒48直徑而小于沖擊筒45直徑。
[0021]根據(jù)勘探設(shè)計(jì)地層的深度，將數(shù)根加長(zhǎng)桿I通過接頭套管2和加重桿3及鏟刀4連接好，向勘探土層垂直下插，鏟刀底刃47在加長(zhǎng)桿1、接頭套管2、加重桿3和鏟刀4的重力作用下切入土層，同時(shí)加重桿3通過沖擊板44沖擊沖擊筒臺(tái)階46，使鏟刀4在向下的沖擊力作用下切入土層深度加大，此時(shí)，沖擊板44與鏟刀頂蓋41之間起連接作用的彈簧43被拉長(zhǎng)，起儲(chǔ)能作用，鏟刀4停止下切的瞬間彈簧43收縮，產(chǎn)生向上的回沖力，自動(dòng)將鏟刀上抬，使伊"刀易于拔出。對(duì)于松散破碎土層，由于伊"刀4為圓筒形結(jié)構(gòu)，土層進(jìn)入伊^刀4筒體后不易產(chǎn)生逃土現(xiàn)象，土樣較完整、采樣質(zhì)量高。對(duì)于硬土層可以在加長(zhǎng)桿I頂用錘子錘擊的方法取樣，在錘擊作用下加長(zhǎng)桿I和加重桿3的受力全部由凸起實(shí)心圓臺(tái)和凹進(jìn)空心圓臺(tái)承擔(dān)并傳遞到鏟刀4，絲扣僅作連接作用，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，延長(zhǎng)了洛陽鏟的使用壽命。向上拔出洛陽鏟，將土樣取出。重復(fù)以上過程，直至勘探到設(shè)計(jì)孔深。
[0022]總之，本發(fā)明的接長(zhǎng)桿和加重桿間受力由凸起實(shí)心圓臺(tái)和凹進(jìn)空心圓臺(tái)承擔(dān)，不會(huì)對(duì)絲扣造成應(yīng)力集中破壞，延長(zhǎng)了洛陽鏟使用壽命。操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度小、生產(chǎn)效率高，對(duì)土樣的擾動(dòng)小、土樣采取率高，加工方便、堅(jiān)固耐用，適用于工程地質(zhì)勘探工作者使用，值得推廣應(yīng)用。
[0023]以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種洛陽鏟，包括鏟刀、加重桿，其特征是:所述的鏟刀為圓筒狀，其下部為取土筒，上部為沖擊筒，沖擊筒直徑大于取土筒直徑，沖擊筒與取土筒連接處形成沖擊筒臺(tái)階；沖擊筒的頂部固定有鏟刀頂蓋，鏟刀頂蓋上設(shè)置有鏟刀頂蓋中心孔；在沖擊筒中布置有沖擊板，沖擊板與鏟刀頂蓋間設(shè)置有彈簧，沖擊板的直徑大于取土筒直徑而小于沖擊筒直徑；加重桿穿過鏟刀頂蓋中心孔與沖擊板固定在一起；取土筒的底部設(shè)置有鏟刀底刃。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種洛陽鏟，其特征是:在加重桿的上端通過接頭套管連接有接長(zhǎng)桿，加重桿與接長(zhǎng)桿接觸的端面上設(shè)置有凸臺(tái)及與凸臺(tái)配合的凹坑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種洛陽鏟，其特征是:在接長(zhǎng)桿的上端通過接頭套管再連接有若干接長(zhǎng)桿，接長(zhǎng)桿與接長(zhǎng)桿接觸的端面上設(shè)置有凸臺(tái)及與凸臺(tái)配合的凹坑。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種洛陽鏟，其特征是:所述的凸臺(tái)及與凸臺(tái)配合的凹坑為圓臺(tái)狀、或圓錐狀或半球狀。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工程地質(zhì)勘探工具的改進(jìn)，具體涉及一種洛陽鏟。本發(fā)明包括鏟刀、加重桿，所述的鏟刀為圓筒狀，其下部為取土筒，上部為沖擊筒，沖擊筒直徑大于取土筒直徑，沖擊筒與取土筒連接處形成沖擊筒臺(tái)階；沖擊筒的頂部固定有鏟刀頂蓋，鏟刀頂蓋上設(shè)置有鏟刀頂蓋中心孔；在沖擊筒中布置有沖擊板，沖擊板與鏟刀頂蓋間設(shè)置有彈簧，沖擊板的直徑大于取土筒直徑而小于沖擊筒直徑；加重桿穿過鏟刀頂蓋中心孔與沖擊板固定在一起；取土筒的底部設(shè)置有鏟刀底刃。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度小、生產(chǎn)效率高，對(duì)土樣的擾動(dòng)小、土樣采取率高，連接絲扣不易損壞、延長(zhǎng)洛陽鏟的使用壽命。
【IPC分類】E02F3/02, E02D1/04
【公開號(hào)】CN104988958
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510438831
【發(fā)明人】陳飛
【申請(qǐng)人】江西理工大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月23日