本實(shí)用新型涉及地質(zhì)鉆探取芯技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種輕便聲波取芯鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

聲波鉆進(jìn)(Sonic Drilling)，又稱為回轉(zhuǎn)聲波鉆進(jìn)或振動(dòng)鉆進(jìn)。它是利用高頻振動(dòng)力、回轉(zhuǎn)力和壓力，三者結(jié)合在一起使鉆頭切入土層或軟巖，加深鉆孔，進(jìn)行鉆探或其它鉆孔工程的一種新型鉆探技術(shù)方法。

目前，通用的輕便取芯鉆機(jī)都是采用高速旋轉(zhuǎn)切削土壤或巖石進(jìn)行取芯作業(yè)，由于是高速旋轉(zhuǎn)切削，在取芯作業(yè)過程中需要注入泥漿等鉆井介質(zhì)以降低鉆頭溫度，攜帶巖屑上返。該過程對(duì)取芯樣品造成了二次污染，影響了科學(xué)研究的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種無(wú)需提供鉆井介質(zhì)，避免取芯樣品二次污染的輕便聲波取芯鉆機(jī)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案如下：

一種輕便聲波取芯鉆機(jī)，包括底座、動(dòng)力機(jī)組、液壓系統(tǒng)和取芯鉆具，所述取芯鉆具包括多個(gè)鉆桿和取芯鉆頭，其中：

所述底座設(shè)置有地錨，所述動(dòng)力機(jī)組和液壓系統(tǒng)設(shè)置于所述底座上；

所述底座的一端外側(cè)固定連接有井架，所述井架的上端設(shè)置有提升裝置，所述提升裝置上安裝有將液壓能轉(zhuǎn)化為振動(dòng)能的振動(dòng)頭，所述動(dòng)力機(jī)組經(jīng)所述液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)連接所述振動(dòng)頭，所述振動(dòng)頭的下方依次連接所述鉆桿和取芯鉆頭，所述井架的下部固定有用于夾持與所述取芯鉆頭連接的鉆桿的夾持器。

進(jìn)一步的，所述底座遠(yuǎn)離所述井架的一端與所述井架的上部之間設(shè)置有固定桿。

進(jìn)一步的，所述地錨的數(shù)量至少為2個(gè)，分別用于將所述底座的兩端錨固于地面上。

進(jìn)一步的，所述底座與所述井架采用插銷連接。

進(jìn)一步的，所述提升裝置為環(huán)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。

進(jìn)一步的，所述鉆桿內(nèi)設(shè)置有樣品管，所述樣品管為多個(gè)且均為一體成型的非金屬圓管，樣品管之間設(shè)置有樣品管連接器，最靠上鉆桿的上端設(shè)置有用于防止樣品管軸向竄動(dòng)的限位器。

進(jìn)一步的，所述取芯鉆頭內(nèi)設(shè)置有防止提鉆時(shí)取芯樣品掉落的卡簧，卡簧包括環(huán)形主體，所述環(huán)形主體的上端開口處設(shè)置有多個(gè)向開口中心線聚攏的弧形彈性擋片。

進(jìn)一步的，所述取芯鉆頭內(nèi)與所述樣品管的連接處設(shè)置有定位止口。

進(jìn)一步的，所述樣品管的材質(zhì)為PVC。

進(jìn)一步的，所述取芯鉆頭與所述鉆桿之間采用螺紋連接。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)，可用于在黃土塬、沼澤地區(qū)進(jìn)行取芯鉆探。工作時(shí)，動(dòng)力機(jī)組為鉆機(jī)提供動(dòng)力，機(jī)械能經(jīng)液壓系統(tǒng)傳遞到振動(dòng)頭，振動(dòng)頭將液壓能轉(zhuǎn)換為振動(dòng)能，通過鉆桿傳遞到取芯鉆具，取芯鉆具產(chǎn)生高頻振動(dòng)，剪切土壤從而實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)和取芯。當(dāng)接換鉆桿時(shí)，固定于井架下端的夾持器將下部鉆桿夾住，井架提升裝置將上部鉆桿和振動(dòng)頭提起，完成鉆桿接換工作。本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)，無(wú)需提供鉆井介質(zhì)，避免了取芯樣品的二次污染，且其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，鉆進(jìn)取芯效率高，實(shí)現(xiàn)了原狀保真取芯。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)的取芯鉆具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)的取芯鉆具的卡簧結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)的樣品管連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型提供一種輕便聲波取芯鉆機(jī)，如圖1-4所示，包括底座1、動(dòng)力機(jī)組2、液壓系統(tǒng)3和取芯鉆具4，取芯鉆具4包括多個(gè)鉆桿5和取芯鉆頭6，其中：

底座1設(shè)置有地錨7，動(dòng)力機(jī)組2和液壓系統(tǒng)3設(shè)置于底座1上；

底座1的一端外側(cè)固定連接有井架8，井架8的上端設(shè)置有提升裝置9，提升裝置9上安裝有將液壓能轉(zhuǎn)化為振動(dòng)能的振動(dòng)頭10，動(dòng)力機(jī)組2經(jīng)液壓系統(tǒng)3驅(qū)動(dòng)連接振動(dòng)頭10，振動(dòng)頭10的下方依次連接鉆桿5和取芯鉆頭6，井架8的下部固定有用于夾持與取芯鉆頭6連接的鉆桿5的夾持器11。

本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)，可用于在黃土塬、沼澤地區(qū)進(jìn)行取芯鉆探。工作時(shí)，動(dòng)力機(jī)組為鉆機(jī)提供動(dòng)力，機(jī)械能經(jīng)液壓系統(tǒng)傳遞到振動(dòng)頭，振動(dòng)頭將液壓能轉(zhuǎn)換為振動(dòng)能，通過鉆桿傳遞到取芯鉆具，取芯鉆具產(chǎn)生高頻振動(dòng)，剪切土壤從而實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)和取芯。當(dāng)接換鉆桿時(shí)，固定于井架下端的夾持器將下部鉆桿夾住，井架提升裝置將上部鉆桿和振動(dòng)頭提起，完成鉆桿接換工作。本實(shí)用新型的輕便聲波取芯鉆機(jī)，無(wú)需提供鉆井介質(zhì)，避免了取芯樣品的二次污染，且其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，鉆進(jìn)取芯效率高，實(shí)現(xiàn)了原狀保真取芯。

優(yōu)選的，底座1遠(yuǎn)離井架8的一端與井架8的上部之間設(shè)置有固定桿16，固定桿起支撐井架的作用。

優(yōu)選的，地錨7的數(shù)量至少為2個(gè)，分別用于將底座1的兩端錨固于地面上。地錨將底座緊固于地面上，用于平衡鉆進(jìn)過程中的反作用力，提高鉆機(jī)性能。

進(jìn)一步的，底座1與井架8采用插銷連接，插銷連接便于拆解和連結(jié)。

進(jìn)一步的，提升裝置9為環(huán)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。環(huán)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)是一種常用的斗式垂直物料提升機(jī)，適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無(wú)磨琢性及磨琢性小的物料。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，如圖2所示，鉆桿5內(nèi)設(shè)置有樣品管12，樣品管12為多個(gè)且均為一體成型的非金屬圓管，樣品管12之間設(shè)置有樣品管連接器13，最靠上鉆桿的上端設(shè)置有用于防止樣品管12軸向竄動(dòng)的限位器14。樣品管一體成型且為非金屬材質(zhì)，能防止鉆進(jìn)過程中的高頻振動(dòng)對(duì)樣品管的損壞，多個(gè)樣品管分別套接在樣品管連接器的兩端，限位器能防止樣品管的軸向竄動(dòng)。

本實(shí)用新型中，如圖3所示，取芯鉆頭6內(nèi)設(shè)置有防止提鉆時(shí)取芯樣品掉落的卡簧15，卡簧15包括環(huán)形主體17，環(huán)形主體17的上端開口處設(shè)置有多個(gè)向開口中心線聚攏的弧形彈性擋片18。該結(jié)構(gòu)的卡簧為單向開口，能有效防止提鉆時(shí)取芯樣品掉落。

作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，取芯鉆頭6內(nèi)與樣品管12的連接處設(shè)置有定位止口。定位止口能夠保證取芯樣品與鉆桿同心。

對(duì)于本實(shí)用新型，樣品管12的材質(zhì)為PVC。PVC管質(zhì)輕耐用，耐化學(xué)腐蝕，抗沖強(qiáng)度高。

另外，取芯鉆頭6與鉆桿5之間采用螺紋連接。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。