技术领域
[0001] 本发明属于地质钻探技术领域，尤其涉及一种适用于复杂地质环境的深层地热钻探装置。
相关背景技术
[0002] 在建设深层地热供暖工程以及地热供暖与风电组合工程时，需要通过野外钻探、原位测试、土工试验以及地质调查等手段，查明场区工程地质条件，进行工程地质评价，为地热供暖、风电机组布置、变电站等提供工程地质资料。因此需要一种适用于复杂地质环境的深层地热钻探装置，用于探测场址区的地形地貌形态及成因类型和特征以及沉积地层的成因类型、物质组成、层次结构、分布规律。
[0003] 在探究地质环境的物质组成、层次结构、分布规律时，通常需要进行多处钻探，从而使探测的结构更精准。但是，现有的钻探装置通常需要先牢固固定在需要钻探的位置，然后才能进行对该处进行钻探，当需要更换地点进行钻探时，需要先接触对钻探转动的固定，然后再更换位置，该方式钻探的效率较低。
具体实施方式
[0016] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
[0017] 下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
[0018] 参阅图1，本发明实施例提供的一种适用于复杂地质环境的深层地热钻探装置，包括安装座1，所述安装座1上开设有槽型孔2，所述安装座1上侧固定连接有第一滑轨3，所述第一滑轨3上安装有能滑动的滑座4，所述滑座4上固定连接有竖向设置的伸缩件5，所述伸缩件5上端固定连接有承载板6，所述承载板6下侧安装有驱动件7，所述驱动件7的下端连接有钻杆8，所述钻杆8的下端固定连接有钻头9，所述钻头9和所述钻杆8能通过所述槽形孔2。
[0019] 还包括第二滑轨10，所述安装座1滑动连接于所述第二滑轨10上，所述第二滑轨10和所述第一滑轨3交叉设置。所述承载板6上设有弹性插件，当所述承载板6下降时，所述弹性插件的下端能插入地面。
[0020] 通过该设置，在进行钻探前，将第二滑轨10牢固固定在地面（地表的地面或者钻洞底部的地面）上，将安装座1调节到需要钻探的位置，驱动件7带动钻杆8转动，伸缩件5缩短，通过承载板6带动钻杆8向下钻探。当需要更换位置时，可将钻杆8向上脱离土壤，然后使安装座1沿着第一滑轨3滑动，通过该方式即可调节安装座1的位置进行再次钻探。并且，滑座4可沿着第一滑轨3移动，从而使钻杆8向另一方向移动。例如，第一滑轨3和第二滑轨10可相互垂直。并且，当钻探时，承载板6下降可使弹性插件的下端插入地面，从而对安装座1和滑座4起到限位效果。
[0021] 需要说明的是，第一滑轨3可设置为直线型的，也可以设置为弧线形的，或者根据需要而定制所需形状。滑座4可设为自驱式滑座，安装座1可设为自驱式滑座，当然，两者也可设置为手动调节的滑座。
[0022] 将第二滑轨10牢固固定在地面上可以采取以下方法：锚栓固定：使用锚栓将第二滑轨10牢固地固定在土壤中。包括在底座周围预埋或
打入锚栓，然后通过螺栓或焊接等方式将第二滑轨10与锚栓连接。
[0023] 地脚螺栓固定：在第二滑轨10的四个角落钻孔，并插入地脚螺栓。然后使用螺母和垫圈紧固地脚螺栓以将第二滑轨10固定在土壤中。
[0024] 土钉固定：使用专用的土钉将第二滑轨10固定在土壤中。这需要在土壤中预先钻孔，然后将土钉插入孔内，并通过背填材料增加固定力。
[0025] 参阅图2，所述弹性插件包括：所述滑座4上开设有第一插孔11，所述第一插孔11中插接有插杆12，所述插杆12通过第一弹簧13连接于所述滑座4；所述安装座1上开设有等距设置的若干第二插孔14，所述插杆12能通过其中一个所述第二插孔14插入地面；所述插杆12的上端固定连接有导向槽
15，所述承载板6的下侧固定连接有导向杆16，所述导向杆16的下端固定连接有第二弹簧
17，所述导向杆16和所述第二弹簧17均能滑动插接于所述导向槽15中。
[0026] 通过该设置，当钻探时，承载板6带动导向杆16下降，导向杆16和第二弹簧17均滑动插接于导向槽15中，并且导向杆16通过第二弹簧17向下挤压插杆12，插杆12压缩第一弹簧13进而通过第二插孔14插入地面，从而对安装座1起到限位效果。在承载板6上升时，插杆12可在第一弹簧13的带动下复位。
[0027] 需要说明的是，导向杆16滑动插接于所述导向槽15中，从而可以对承载板6的升降进行限位。
[0028] 参阅图1，所述第二滑轨10包括两个平行设置的轨道101，两个所述轨道101的端部通过连接柱102固定，所述安装座1下侧设有滑动卡接槽，所述滑动卡接槽滑动连接于所述轨道101。
[0029] 在通常情况下，为了稳定使用，轨道101的端部和中部都需要通过连接柱102连接，但是，若在轨道101中部设置连接柱102则会影响钻探（至少中部连接柱下侧的土壤无法被钻探）。而在本设置中，正是由于设置了弹性插件，在钻探时，弹性插件可以对安装座1以及第二滑轨10均起到稳定效果，因此，可以只在轨道101的端部设置连接柱102。
[0030] 优选的，所述连接柱102设为能调节长度的柱状件；例如一个插杆和一个套管，插杆滑动插接于所述套管中，且通过锁紧螺丝固定。所述滑动卡接槽设有若干组，可以先将安装座1从轨道上滑下，然后改变连接柱的长度时，再将安装座1安装到轨道上。通过该设置，可以调节钻杆沿着第一滑轨移动的距离，扩大钻探范围。并且，可以便于拆卸第二滑轨10和安装座1，便于携带。
[0031] 参阅图3，两个所述滑座4之间通过固定杆18固定连接，所述固定杆18之间固定连接有套环19，所述套环19套接于所述钻杆8。
[0032] 参阅图5，所述驱动件7包括第一电机71，所述第一电机71固定连接于所述承载板6的上侧，所述第一电机71的输出端固定连接有第一转轴72，所述第一转轴72转动连接于所述承载板6，所述第一转轴72的下端固定连接有驱动盘73，所述驱动盘73和所述钻杆8的上端固定连接。驱动盘73和钻杆8的上端可拆卸，从而可以增加一节或多节钻杆，提高钻探的深度。
[0033] 参阅图4‑图6，所述钻杆8和所述钻头9通过螺纹连接。所述钻杆8的底部开设有容纳腔20，所述钻杆8的侧部开设有取样口21，所述取样口21和所述容纳腔20连通，所述容纳腔20的侧部固定连接有第二电机22，所述第二电机22的输出端固定连接有第二转轴23，所述第二转轴23的端部固定连接有螺旋叶片24，所述螺旋叶片24延伸到所述取样口21中，所述螺旋叶片24的下方设有储存件。
[0034] 通过该设置，在钻杆8进行钻探时，若螺旋叶片24不转动或者反向转动，则土质不会进入到容纳腔20中，此时并不会阻碍钻杆8的钻探。当需要取样时，可以正向转动螺旋叶片24，从而将土质样品输送到储存件中。通过该设置，可以控制取样的深度以及取样的量，从而便于收集不同深度的土质样品，便于后续的分析。
[0035] 需要说明的是，容纳腔20中设置用于对第二电机22供电的电池，从而无需外界供电，第二电机22的启闭通过遥控控制。
[0036] 参阅图4‑图6，所述储存件包括圆筒25，所述圆筒25内部设有若干环形等距设置的储存槽26，所述圆筒25的轴心位置固定连接有驱动杆27，所述驱动杆27上端固定连接有第一锥齿轮28，所述第二转轴23上固定连接有第二锥齿轮29，所述第二锥齿轮29和所述第一锥齿轮28啮合，所述圆筒25下表面连接有第一滚动件30，所述第一滚动件30贴合于所述钻头9上端，所述圆筒25的侧壁外表面连接有第二滚动件，所述第二滚动件贴合于所述容纳腔20的内壁。
[0037] 通过第一滚动件30和第二固定件可限制圆筒25的位置，从而使第一锥齿轮28和第二锥齿轮29精准对合。在实施时，控制第一锥齿轮28和第二锥齿轮29的传动比，可控制土质样品落入所需的储存槽26中。例如，第二锥齿轮29转动二十圈，第一锥齿轮28转动一圈，且等距设有五个储存槽26。则需要取样时，可一次转动螺旋叶片24四圈，则这四圈输入的土质样品都进入到同一个储存槽26中。需要说明的是，第一锥齿轮28和第二锥齿轮29的传动比与储存槽26的数量均可根据需要而设置，在此不作赘述。
[0038] 本发明的工作原理：在进行钻探前，需要将第二滑轨固定在地面上，可以选择地表的地面或者钻洞底
部的地面。然后调节安装座的位置到需要钻探的位置。通过驱动件带动钻杆转动，伸缩件缩短，承载板带动钻杆向下钻探。
[0039] 如果需要更换钻探位置，可以将钻杆从土壤中抬起，然后沿着第一滑轨滑动安装座，以调整其位置进行再次钻探。此外，滑座也可以沿着第一滑轨移动，使钻杆向另一方向移动。例如，第一滑轨和第二滑轨可以相互垂直。
[0040] 在钻探过程中，当承载板下降时，弹性插件的下端会插入地面，起到限位的作用，以确保安装座和滑座的稳定性。这样的设计可以方便地调节钻探位置，并且提供了灵活性和稳定性。
[0041] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0042] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
