本發明涉及地質鉆探取樣，具體涉及一種地質工程地下水監測用采樣裝置。

背景技術：

1、地下水引起的工程地質問題主要包括以下幾種：1.地面沉降：人工降低地下水位會導致周圍土層產生固結沉降。抽水井的濾網和砂濾層設計不合理或施工質量差，抽水時細小顆粒隨地下水帶出地面，導致周圍地面土層不均勻沉降，進而造成地面建筑物和地下管線損壞。抽水時形成降水漏斗，使周圍建筑物或地下管線產生不均勻沉降，甚至開裂。2.流砂：當動水壓力大于土粒的浮重度時，土粒失去自重，處于懸浮狀態，這種現象稱為流沙現象。流沙會使基坑難以挖到設計深度，嚴重時引起基坑邊坡塌方，導致周圍建筑物、道路、管線等設施的不均勻沉降和損壞。流沙可能造成樁基礎的側摩阻力降低，影響樁的承載能力。3.潛蝕：地下水在土體中流動時，會對土顆粒產生沖刷和搬運作用，分為機械潛蝕和化學潛蝕兩種類型。機械潛蝕主要由地下水的動水壓力引起，當地下水位達到一定程度時，地下水會將土顆粒帶走，形成土洞，最終可能導致地面塌陷。化學潛蝕是由于地下水對土中的可溶鹽類進行溶解和搬運而引起的，長期作用會降低土體的強度和穩定性。4.地基沉降：地下水位的變動會引起巖土層的壓縮和膨脹，導致地基沉降。當地下水位下降時，巖土層會失水產生脫水收縮，導致地面下陷；當地下水位上升時，巖土層會吸水膨脹，導致地基隆起。這種地基沉降會導致建筑物的傾斜、開裂和破壞。5.土壤侵蝕：地下水的滲流會引起土壤的溶解和侵蝕，特別是在巖層中存在裂隙或孔洞的情況下，地下水會通過裂隙和孔洞進入巖土層并帶走巖土顆粒，導致土壤流失和侵蝕。這種土壤侵蝕會削弱巖土層的穩定性，增加土體的彎曲、滑移和斷裂等風險。6.基坑突涌：地下水位的急劇變化可能導致基坑突涌，對基坑內的施工人員和設備造成威脅。因此，在地質工程作業中經常需要對地下水進行鉆探采樣分析，但是現有技術的地下水鉆進和采樣都是單獨的、分體進行的，操作費時費力，作業效率低下，同時地下水采樣后的存儲有嚴格的無菌和溫度要求，工作人員一般采用外攜的保溫箱進行存儲，但是這種方式增加了工作人員的攜帶量，較為費勁，容易丟三落四，導致地下水采樣效率的降低。也無法實現在鉆桿單次鉆進作業下的多深度、多維度的地下水取樣便捷的基礎上，完成合理高效、定量化的樣品存儲效果，為此，我們需要一種地質工程地下水監測用采樣裝置。

技術實現思路

1、為了解決上述存在的現有技術地質工程鉆探取樣使用的缺點和不足之處，本發明提供一種結構設計合理、實現在鉆桿單次鉆進作業下的多深度多維度的地下水取樣便捷的基礎上，且完成合理高效定量化的樣品存儲效果、提高地下水鉆進和取樣作業效率的地質工程地下水監測用采樣裝置。

2、本發明采用如下技術方案達到上述目的：

3、一種地質工程地下水監測用采樣裝置，包括箱體、支撐機構、升降機構和鉆進機構；所述箱體左右分布，且設有用于盛放樣品的存儲腔；所述支撐機構用于帶動箱體移動至預設戶外采樣點并可完成位置固定；所述箱體中部設有安裝槽，所述升降機構豎直分布地安裝于所述安裝槽，所述鉆進機構包括基座、鉆桿、驅動件和采樣件；所述基座水平分布，并連接于所述升降機構的下方；所述鉆桿內部為中空結構，且頂端連接安裝有蓋帽，蓋帽與基座通過轉軸連接；所述驅動件用于連接轉軸并可調節轉動速度地帶動鉆桿進行鉆進作業；所述采樣件包括取液管和采樣結構；所述鉆桿中部設有環形均布的多個安裝腔，所述取液管適配安裝于安裝腔，且取液管包括自外向內依次分布且一體成型結構的外聯管、中心管與內聯管；外聯管外端與鉆桿端面平齊，并設有濾網，且在外聯管上還設有對夾蝶閥；內聯管的內端與鉆桿內腔面平齊，且在內聯管上還設有電磁流量控制閥；中心管內通過支架安裝有液泵；所述采樣結構包括采樣板和采樣驅動；所述采樣板為多個，且每個所述采樣板均適配安裝于所述鉆桿中空內腔，并設有環形均布的多個采樣器皿；所述采樣驅動用于帶動采樣板按照預設速度上移至指定位置并保持內聯管輸出端對應所述采樣器皿以完成單次鉆進作業下的多深度多維度的地下水取樣作業。

4、優選地：所述存儲腔為左右對稱分布的兩個，每個所述存儲腔內還設有上下間隔分布的多個隔板；多個所述隔板將所述存儲腔分為一個個采樣單元；所述隔板中心設有適配采樣板的凹槽，在所述隔板上并位于凹槽的外側還設有環形分布的多個貫通孔。

5、進一步優選地：所述支撐機構包括移動輪和液壓伸縮腿；所述移動輪通過支架安裝于箱體底部，所述液壓伸縮腿可伸縮地固定安裝于所述箱體一側，并可形成箱體的移動狀態和固定狀態。

6、進一步優選地：所述升降機構采用液壓缸，且底端連接有安裝座，安裝座底端還設有連桿，連桿下方連接有固定柱；所述固定柱上端設有適配連桿安裝的卡槽，二者可通過螺栓連接固定；固定柱的下端也設有連桿，二者為一體成型結構，固定柱的連桿與相鄰連接安裝的固定柱的卡槽連接安裝；所述基座一側設有向上延伸分布的固定桿，固定桿頂端也設有卡槽，用于連接所述固定柱。

7、進一步優選地：所述箱體背板與安裝座之間還設有導向結構；所述導向結構包括導向桿和導向槽；所述導向桿設置于所述安裝座，所述導向槽開設于箱體背板，并保持豎直分布；所述導向桿與導向槽匹配安裝。

8、進一步優選地：所述蓋帽與轉軸為一體成型結構，轉軸與基座之間通過軸承連接；蓋帽與鉆桿之間通過螺栓連接固定。

9、進一步優選地：所述驅動件包括主動輪、從動輪、移動板、驅動電機和輔助軸；所述從動輪通過鍵槽配合可拆卸地套設安裝于所述轉軸，所述移動板可移動地設置于基座，所述輔助軸可轉動地設置于移動板，所述驅動電機的輸出軸與輔助軸連接，所述主動輪套設安裝于所述輔助軸，并與從動輪保持嚙合轉動。

10、進一步優選地：所述基座一側通過螺絲固定安裝有滑軌，移動板一側設有滑板，所述滑板與滑軌匹配安裝。

11、進一步優選地：所述采樣板上的采樣器皿與所述取液管為匹配安裝且環形均布的四組；所述內聯管的輸出端還設有連接管，連接管采用軟管；所述采樣板上開設有固定槽，所述采樣器皿固定安裝于所述固定槽，所述采樣器皿的頂端高于采樣板端面1-2cm；并保持取樣作業狀態下連接管的輸出端位于采樣器皿中心的正上方。

12、進一步優選地：所述采樣驅動包括液壓升降柱、驅動板、定位槽；所述液壓升降柱通過螺栓固定安裝于所述鉆桿的中空內腔底部；所述驅動板固定安裝于所述液壓升降柱的頂端；所述定位槽開設于驅動板，且為環形均布的四個，并與相鄰所述固定槽呈45度夾角分布；所述采樣板上端也開設有定位槽，下端設有定位柱；相鄰所述采樣板的定位柱與下方采樣板的定位槽匹配安裝；最下方所述采樣板的定位柱與驅動板的定位槽匹配安裝；所述定位柱的高度保持5-6cm。

13、本發明相比于現有技術的有益效果是：該采樣裝置結構設計合理，采用分體式結構，組裝作業和制造工藝簡單化，結構的動平衡得到了提升；由于將土層鉆進和地下水采樣結構進行合二為一，整個結構體積比較短，節約了結構空間，較傳統的同功率的地下水采樣可以壓縮長度50%以上；進一步通過移動輪和液壓伸縮腿的配合，用于帶動箱體移動至預設戶外采樣點并可完成位置固定，在戶外不同的采樣點進行作業時移動便捷，作業效率高效；進一步將存儲腔分為一個個采樣單元，同時適配采樣板卡緊安裝，保證取樣樣品的穩固性，同時提供無菌化和低溫存儲環境，將樣品存儲和采樣結構糅合在一起，進行采樣裝置整體的結構優化升級，實用性更強；同時進一步采用特殊結構設計的鉆桿，在保證土質鉆進的基礎上，內設采樣板、取樣結構、采樣驅動；當需要對第一預設深度進行地下水采樣時，鉆桿鉆進動作停止，液泵啟動，通過多組取樣管和采樣器皿的配合，將進行鉆孔同深度位置下多方向的地下水采樣作業，更加有利于后續的地下水的監測分析作業；該采樣裝置完全實現了自動化、智能化鉆進和地下水采樣作業，帶動采樣板按照預設速度上移指定位置，并保持內聯管輸出端對應所樣器皿以完成單次鉆進作業下的多深度多維度的地下水取樣作業，大大提高了地質作業鉆進效率以及地下水監測采樣的作業效率。