1.本技术涉及土层取芯的领域，尤其是涉及一种砂层勘测取芯设备。
背景技术：
2.取芯是指为了解地层地质情况，对所钻地层进行岩石取样的过程，取芯是地质勘测常规的一种操作，通常采用钻机等专门的取芯设备进行取芯。
3.相关技术中，当工作人员需要在沙漠地区或者砂质边坡工程区进行取芯操作时，大型钻机等设备进场困难且代价太大，因此施工人员常采用背包钻进行操作。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，背包钻多适用于黏土层，而砂层土质疏松，直接用常规的背包进行钻取芯会十分困难。
技术实现要素：
5.为了便于操作人员在砂层进行取芯操作，本技术提供一种砂层勘测取芯设备。
6.本技术提供的一种砂层勘测取芯设备，采用如下的技术方案：
7.一种砂层勘测取芯设备，包括背包钻机；钻杆，所述钻杆内设有取芯腔，所述取芯腔将所述钻杆长度方向的两端开通，所述钻杆与所述背包钻机可拆卸连接，所述背包钻机用于驱动所述钻杆转动，所述钻杆的转动轴线与所述钻杆的轴线重合；胶液箱，所述胶液箱内设有胶液，所述胶液箱与所述取芯腔连通，所述胶液箱用于朝所述取芯腔内注入胶液。
8.通过采用上述技术方案，当需要取芯时，通过背包钻机驱动钻杆转动，以此将钻杆钻入砂层内，样本会存留于取芯腔内，在钻进过程中，把胶液通过钻杆注入至砂层中，钻杆一边钻进，取芯腔内的岩心一边胶结，最后钻杆取出的岩心就是原始地层的砂层，在胶液的作用下，砂层岩心会凝结，便于操作人员在砂层进行取芯操作。
9.可选的，所述胶液箱内的胶液为树脂胶液。
10.通过采用上述技术方案，采用树脂胶液是本技术胶液的优选方案之一，因为树脂胶液有速凝的特性，这种胶液可在水上水下都发生作用，使本技术的设备，既能取水上的岩心也能取水下的岩心。
11.可选的，所述胶液箱设于所述背包钻机上；所述钻杆上开有通孔，所述钻杆外设有环状积胶壳，所述积胶壳与所述钻杆外壁形成有积胶空间，所述通孔与所述积胶空间连通，所述胶液箱上接有管件，所述管件将所述胶液箱和所述积胶空间连通，所述管件与所述钻杆转动连接，所述管件相对于所述钻杆的转动轴线与钻杆的轴线重合。
12.通过采用上述技术方案，当需要向钻杆内注胶时，通过管件将胶液箱内的胶液注入至积胶空间内，胶液会从积胶空间通过通孔流入至钻杆内，然后通过钻杆的内壁向下留，然后不断与新入取芯腔内的砂层进行接触，以此实现对岩心的胶凝，由于钻杆在取芯钻进时会持续转动，而管件不能随钻杆转动，因此管件与钻杆转动连接，管件能够围绕钻杆转动，这样钻杆转动时，管件即可保持稳定状态，不会随钻杆转动，降低了管件发生扭转的可能性。
13.可选的，所述胶液箱与所述背包钻机可拆卸连接。
14.通过采用上述技术方案，胶液箱与背包钻机可拆卸连接，便于工作人员根据具体情况对胶液箱的安置位置进行选择，即可将胶液箱固定于背包钻机上直接进行作业，也可通过旁人协助，一人持胶液箱，另一人进行钻进作业，减轻钻机本身的负重，同时，在不需要使用胶液箱时，也便于对胶液箱进行单独收存。
15.可选的，所述管件与所述胶液箱可拆卸连接。
16.通过采用上述技术方案，管件与胶液箱可拆卸连接，便于胶液箱上管件的拆装，利于在作业完毕后对胶液箱进行收存。
17.可选的，所述积胶壳包括固定板和活动板，所述固定板呈环状且设有两个，两个所述固定板均套设固定于所述钻杆外，两个所述固定板的分布方向与所述钻杆的轴线方向一致，所述活动板呈环状且包围于所述钻杆外，所述活动板与所述固定板转动连接，所述活动板相对于所述固定板转动轴线与所述钻杆的轴线重合，所述钻杆外壁、所述固定板和所述活动板围成积胶空间；所述管件一端连接于所述活动板上。
18.通过采用上述技术方案，本技术提供了一种积胶壳的具体结构，胶液收存于积胶空间内，逐渐通过通孔流至钻杆内，固定板和活动板对胶液的流动进行限制，避免胶液流出，由于活动板与钻杆相对转动，因此管件接通在活动板上，能够实现管件与钻杆的相对转动，降低了管件随钻杆转动而发生扭折的可能性。
19.可选的，所述活动板与所述背包钻机可拆卸连接。
20.通过采用上述技术方案，当需要进行钻进时，钻杆的转动有带动活动板转动的可能性，因此将活动板与背包钻机连接，以此对活动板进行限位，也就是对管件与活动板的接通处进行限位，降低了管件随活动板转动的可能性；当需要拆卸钻杆时，将活动板与背包钻机拆分开即可。
21.可选的，所述取芯腔内壁开有导液槽，所述导液槽的长度方向与所述取芯腔的长度方向一致，所述导液槽与所述通孔连通。
22.通过采用上述技术方案，当胶液从通孔处流入后，会通过导液槽一直向下流，导液槽对胶液的流动起到了限制和导向作用，降低了胶液在钻杆内壁随意流动的可能性，避免胶液无法流至底部的情况发生。
23.可选的，所述胶液箱上设有气缸，所述胶液箱内设有推板，推板的周壁与胶液箱的内壁贴合，所述气缸用于推动所述推板运动，所述推板用于将胶液压入所述管件内。
24.通过采用上述技术方案，当需要将胶液箱内的胶液推至管件内时，启动气缸，气缸的活塞杆推动推板运动，推板将胶液箱内的胶液压至管件内，以此实现对胶液的供给，便于将胶液压入钻杆内；当管件与胶液箱可拆卸连接时，拆掉管件，即可朝胶液箱内注入胶液。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.通过向钻杆内注胶的方式使岩心凝固，便于操作人员在砂层进行取芯操作；
27.2.积液箱和管件配合，便于对胶液进行导流；
28.3.气缸推动推板，便于将胶液从胶液箱中压入管件内。
附图说明
29.图1是本技术实施例的整体结构示意图；
30.图2是图1中a处的放大视图；
31.图3是本技术实施例的局部剖视图；
32.图4是图3中b处的放大视图。
33.附图标记说明：1、背包钻机；2、胶液箱；21、气缸；211、推板；22、管件；3、钻杆；31、取芯腔；32、通孔；33、积胶壳；331、固定板；332、活动板；3321、限位环；3322、轴承；3323、连接件；333、积胶空间；34、导液槽。
具体实施方式
34.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种砂层勘测取芯设备。
36.参照图1，一种砂层勘测取芯设备包括背包钻机1、胶液箱2和钻杆3。
37.参照图2和图3，背包钻机1为常用背包钻机1，胶液箱2呈圆筒状，胶液箱2上固定有连接架，连接架通过螺钉可拆卸连接于背包钻机1的外壳上，以此实现胶液箱2与背包钻机1的可拆卸连接，胶液箱2内装有树脂胶液；胶液箱2的顶部通过螺钉固定有气缸21，气缸21的活塞杆伸入至胶液箱2内，胶液箱2内设有圆盘状的推板211，推板211的周壁与胶液箱2的内壁贴合，气缸21的活塞杆与推板211通过连接块固定连接，气缸21用于推动推板211运动，胶液位于推板211远离气缸21的空间内，本实施例中，气缸21通过气泵和换向阀等结构进行驱动，驱动气缸21伸缩杆活动的结构安置于地面上。
38.参照图4，钻杆3为柱状杆，钻杆3内同轴开有圆柱状的取芯腔31，取芯腔31将钻杆3长度方向的两端开通，钻杆3一端设有钻头、另一端与背包钻机1的转动端通过接头或螺纹可拆卸连接，当钻杆3安装于背包钻机1上后，背包钻机1用于驱动钻杆3转动，钻杆3的转动轴线与钻杆3的轴线重合。
39.参照图4，钻杆3上开有通孔32，钻杆3外设有环状积胶壳33，积胶壳33包括固定板331和活动板332，固定板331呈环状且设有两个，两个固定板331均套设于钻杆3外，固定板331的内环与钻杆3的外壁焊接，两个固定板331的分布方向与钻杆3的轴线方向一致；活动板332为环状且包围于钻杆3外，活动板332于自身轴线的两端各设有一个限位环3321，两个限位环3321的分布方向与两个固定板331的分布方向一致，两个限位环3321位于两个固定板331的两侧，两个限位环3321的内环收缩至与固定板331在轴线方向上有重合的位置处，限位环3321与固定板331之间设有轴承3322，活动板332与固定板331通过轴承3322转动连接，活动板332相对于固定板331的转动轴线与钻杆3的轴线重合，钻杆3外壁、活动板332和两个固定板331围成积胶空间333。
40.参照图2，活动板332与背包钻机1之间通过连接件3323可拆卸连接，连接件3323呈杆状，连接件3323一端与背包钻机1的外壳通过螺钉可拆卸连接、另一端与活动板332通过螺钉可拆卸连接。
41.参照图2和图4，胶液箱2和积胶空间333通过管件22连通，管件22一端与胶液箱2通过管接头可拆卸连接、另一端与活动板332通过管接头可拆卸连接；取芯腔31内壁开有长条状的导液槽34，导液槽34的长度方向与取芯腔31的长度方向一致，导液槽34靠近背包钻机1的一端与通孔32连通。
42.本技术实施例一种砂层勘测取芯设备的实施原理为：当需要进行砂层取芯时，将
钻杆3钻入砂层内，然后启动气缸21对胶液箱2内的胶液进行挤压，将胶液挤压至管件22内，然后再通过管件22传送至钻杆3内，钻杆3一边钻进，砂层一边胶结，最后钻杆3取出的岩心就是原始地层的砂层，便于操作人员在砂层进行取芯操作。
43.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。技术特征：
1.一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，包括：背包钻机(1)；钻杆(3)，所述钻杆(3)内设有取芯腔(31)，所述取芯腔(31)将所述钻杆(3)长度方向的两端开通，所述钻杆(3)与所述背包钻机(1)可拆卸连接，所述背包钻机(1)用于驱动所述钻杆(3)转动，所述钻杆(3)的转动轴线与所述钻杆(3)的轴线重合；胶液箱(2)，所述胶液箱(2)内设有胶液，所述胶液箱(2)与所述取芯腔(31)连通，所述胶液箱(2)用于朝所述取芯腔(31)内注入胶液。2.根据权利要求1所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述胶液箱(2)内的胶液为树脂胶液。3.根据权利要求1所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述胶液箱(2)设于所述背包钻机(1)上；所述钻杆(3)上开有通孔(32)，所述钻杆(3)外设有环状积胶壳(33)，所述积胶壳(33)与所述钻杆(3)外壁形成有积胶空间(333)，所述通孔(32)与所述积胶空间(333)连通，所述胶液箱(2)上接有管件(22)，所述管件(22)将所述胶液箱(2)和所述积胶空间(333)连通，所述管件(22)与所述钻杆(3)转动连接，所述管件(22)相对于所述钻杆(3)的转动轴线与钻杆(3)的轴线重合。4.根据权利要求3所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述胶液箱(2)与所述背包钻机(1)可拆卸连接。5.根据权利要求3所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述管件(22)与所述胶液箱(2)可拆卸连接。6.根据权利要求3所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述积胶壳(33)包括固定板(331)和活动板(332)，所述固定板(331)呈环状且设有两个，两个所述固定板(331)均套设固定于所述钻杆(3)外，两个所述固定板(331)的分布方向与所述钻杆(3)的轴线方向一致，所述活动板(332)呈环状且包围于所述钻杆(3)外，所述活动板(332)与所述固定板(331)转动连接，所述活动板(332)相对于所述固定板(331)转动轴线与所述钻杆(3)的轴线重合，所述钻杆(3)外壁、所述固定板(331)和所述活动板(332)围成积胶空间(333)；所述管件(22)一端连接于所述活动板(332)上。7.根据权利要求6所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述活动板(332)与所述背包钻机(1)可拆卸连接。8.根据权利要求3至7中任一项所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述取芯腔(31)内壁开有导液槽(34)，所述导液槽(34)的长度方向与所述取芯腔(31)的长度方向一致，所述导液槽(34)与所述通孔(32)连通。9.根据权利要求3至7中任一项所述的一种砂层勘测取芯设备，其特征在于，所述胶液箱(2)上设有气缸(21)，所述胶液箱(2)内设有推板(211)，推板(211)的周壁与胶液箱(2)的内壁贴合，所述气缸(21)用于推动所述推板(211)运动，所述推板(211)用于将胶液压入所述管件(22)内。
技术总结
本申请涉及一种砂层勘测取芯设备，涉及土层取芯的领域，其包括背包钻机；钻杆，所述钻杆内设有取芯腔，所述取芯腔将所述钻杆长度方向的两端开通，所述钻杆与所述背包钻机可拆卸连接，所述背包钻机用于驱动所述钻杆转动，所述钻杆的转动轴线与所述钻杆的轴线重合；胶液箱，所述胶液箱内设有胶液，所述胶液箱与所述取芯腔连通，所述胶液箱用于朝所述取芯腔内注入胶液。本申请具有便于操作人员在砂层进行取芯操作的效果。芯操作的效果。芯操作的效果。
技术研发人员：卢功臣 赵永辉 杨耿
受保护的技术使用者：陕西省水利电力勘测设计研究院勘察分院
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/6/28
声明：
“砂层勘测取芯设备的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：陕西省水利电力勘测设计研究院勘察分院
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2024年12月20日 ~ 22日 
