CN108398292A - 一种施工土壤检测专用的取土装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤检测设备技术领域，且公开了一种施工土壤检测专用的取土装置，包括刚性支撑套管，刚性支撑套管的中部螺纹套装有连接盘，所述连接盘的顶端固定连接有螺纹式管套，螺纹式管套顶部的一侧设有调节把手，连接盘的底端固定连接有位于刚性支撑套管下方的取土探头，取土探头的四周和顶部分别开设有均匀分布的取土槽。该施工土壤检测专用的取土装置，通过设置三组辅助支撑装置和定位装置同时与地面进行销接，从而保证在进行取土的过程中对整个装置的上下两端同时进行固定，保证在钻探的时候，装置不会发生倾斜，保证钻杆下移的垂直度，从而方便将不同土壤层的土取出，提高了取土的均匀性，方便的到精准的测量数据。

Description

一种施工土壤检测专用的取土装置

技术领域

本发明涉及土壤检测设备技术领域，具体为一种施工土壤检测专用的取土装置。

背景技术

取土器用来提起下层试验土壤原状土作为试样以了解其性质，为使更多的了解基层性质，以及在工程地质勘探和勘察工作中，为了求得地基土的物理力学性能指标，有时甚至要在较深处取原样土，而这种取土设备称之为取土器。

在工程地质勘探和勘察工作中，为了求得地基土的物理力学性能指标，目前除了原位测试外，主要还是采用钻探取样后进行室内土工实验这一手段。要取得接近天然结构的原状土样，关键在于提高取样技术和使用先进的取土器。

现有申请号CN201520711026.7的实用新型公开了一种在测土施肥中用于土壤检测的取土装置，它包括套筒以及其顶部密封设置的螺纹杆套，螺杆通过螺杆套中心设置的螺纹配合***到套筒的底端，套筒内的螺杆为螺旋钻结构，螺杆的顶端固定又把手。本实用新型的目的是提供一种在测土试飞中用于土壤检测的取土装置，操作方便，省时省力，能准确调节采样深度，同时在采样过程中就已经将土样粉碎并混合均匀，方便后续检测。

该实用新型虽然解决了一些问题，但是在使用时依然存在一下等问题需要解决：

1.该实用新型虽能进行取土，但是由于钻探杆的驱动为人为进行驱动，由于地底的情况是位置的，在钻探的时候会遇到地质较硬的问题，人为的驱动较为费劲；

2.该实用新型在固定时候的稳定性无法得到保障，在取土的过程中会造成装置的偏移，进而造成取出的土壤均匀性较差，影响检测的精准性。

于是，针对现有的结构即缺陷予以研究改良，提供一种施工土壤检测专用的取土装置。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种施工土壤检测专用的取土装置，具备良好的稳定性，取出的土壤分布均匀性较好，检测结果精准，电力驱动，取土过程更加便捷省力等优点，解决了钻探杆的驱动为人为进行驱动，由于地底的情况是位置的，在钻探的时候会遇到地质较硬的问题，人为的驱动较为费劲，装置的稳定性无法得到保障，在取土的过程中会造成装置的偏移，进而造成取出的土壤均匀性较差，影响检测的精准性的问题。

（二）技术方案

为实现上述良好的稳定性，取出的土壤分布均匀性较好，检测结果精准，电力驱动，取土过程更加便捷省力的目的，本发明提供如下技术方案：一种施工土壤检测专用的取土装置，包括刚性支撑套管，所述刚性支撑套管的中部螺纹套装有连接盘，所述连接盘的顶端固定连接有螺纹式管套，所述螺纹式管套顶部的一侧设有调节把手，所述连接盘的底端固定连接有位于刚性支撑套管下方的取土探头，所述取土探头的四周和顶部分别开设有均匀分布的取土槽，所述刚性支撑套管的中部固定套装有连接装置，所述连接装置的两侧分别通过辅助支撑装置与地面销接，所述刚性支撑套管外部的底端固定套装有定位装置，所述定位装置的底部与地面销接，所述螺纹式管套的中部活动套装有钻杆，所述钻杆的底端从上至下依次贯穿连接盘和刚性支撑套管，所述钻杆的底端通过轴承转动连接有限位块，所述限位块位于连接盘的内腔内，所述限位块的底部通过位于钻杆上的减震弹簧与连接盘内腔的底部传动连接，所述连接装置顶部的两侧均固定连接有连接板，所述连接板顶部的另一侧固定连接有限位板，所述限位板的形状为长条形，所述限位板的中部开设有限位槽，两个所述限位板均通过限位槽滑动连接有限位杆，两个所述限位杆相对的一端与安装板的两侧固定连接，所述安装板的顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴延伸至安装板的底部并通过联轴器与钻杆的顶端传动连接。

优选的，所述连接装置包括固定环，所述固定环固定套装在刚性支撑套管的中部，所述固定环的顶部通过位于刚性支撑套管上的压簧与活动环活动套装，所述活动环活动套装在刚性支撑套管的外部，所述固定环顶部的两侧均固定连接有活动杆，两个所述活动杆的顶端延伸至活动环的上方并与连接板的一侧固定连接，所述活动环的两侧均转动连接有转销。

优选的，所述辅助支撑装置包括伸缩管，所述伸缩管的顶端固定套装有固定块，且伸缩管的底端活动套装有连接套筒，所述伸缩管的底端固定连接有位于连接套筒内腔的防脱块，所述防脱块的底端通过连接销与支撑板的顶部转动连接，所述支撑板的一侧活动套装有销钉Ⅰ，所述固定块的底部通过位于伸缩管上的调节弹簧与防脱块的顶部传动连接，所述辅助支撑装置的数量为三个，且三个辅助支撑装置均匀等距分布在活动环的边缘。

优选的，所述定位装置包括固定架，所述固定架的形状为倒U型且中部开设有与刚性支撑套管相适配的安装孔，所述固定架的底部固定安装有定位板，所述定位板的两侧均活动套装有位于固定架两侧的销钉Ⅱ。

优选的，所述取土探头的形状为圆台形，且取土探头为中空状，所述取土探头的顶部内圈直径为底部内圈直径的两倍，且取土探头的材质为高强度硬质合金材料制成。

优选的，所述取土槽的数量为二十四个，二十四个所述取土槽以每组八个呈环形分布在取土探头的表面且三组取土槽成阶梯型上下排布，二十四个所述取土槽的孔径大小相等且与水平直线的夹角为5°。

优选的，所述限位块的形状为圆形，所述限位块的直径与刚性支撑套管的内圈直径值相适配，且限位块与刚性支撑套管的内壁相互垂直。

优选的，所述减震弹簧的最大弹性形变量与限位槽的槽长相等，所述减震弹簧的内圈与钻杆的外壁之间互不接触，且减震弹簧与轴承之间互不接触。

优选的，所述连接套筒为中空管，所述连接套筒的内径值为伸缩管直径值的二分之三，所述连接套筒与地面之间的夹角范围为30°-60°之间。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种施工土壤检测专用的取土装置，具备以下有益效果：

1、该施工土壤检测专用的取土装置，通过设置三组辅助支撑装置和定位装置同时与地面进行销接，从而保证在进行取土的过程中对整个装置的上下两端同时进行固定，保证在钻探的时候，装置不会发生倾斜，保证钻杆下移的垂直度，从而方便将不同土壤层的土取出，提高了取土的均匀性，方便的到精准的测量数据。

2、该施工土壤检测专用的取土装置，通过电机驱动钻杆转动，再向下压合限位杆，带动钻杆向下移动，利用钻杆底部的钻头进行钻孔，解决了人为的进行旋转钻孔，节省了大量的工作量，同时提高了钻孔的质量，方便进行取土。

3、该施工土壤检测专用的取土装置，通过钻杆和螺纹式管套的配合使用，先利用钻杆进行打孔，再利用取土探头进行取土，提高了取土的便捷性，避免了土壤较硬，需要耗费大量的体力进行取土，节省了大量的工作时间。

附图说明

图1为本发明结构正面示意图；

图2为本发明结构辅助支撑装置示意图；

图3为本发明结构连接装置示意图；

图4为本发明结构取土探头的仰视示意图；

图5为本发明结构定位装置示意图。

图中：1刚性支撑套管、2连接盘、3螺纹式管套、4调节把手、5取土探头、6取土槽、7连接装置、71固定环、72压簧、73活动环、74活动杆、75转销、8辅助支撑装置、81伸缩管、82固定块、83连接套筒、84防脱块、85连接销、86支撑板、87销钉Ⅰ、88调节弹簧、9定位装置、91固定架、92定位板、93销钉Ⅱ、10钻杆、11轴承、12限位块、13减震弹簧、14连接板、15限位板、16限位槽、17限位杆、18安装板、19电机、20联轴器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种施工土壤检测专用的取土装置，包括刚性支撑套管1，刚性支撑套管1的中部螺纹套装有连接盘2，连接盘2的顶端固定连接有螺纹式管套3，螺纹式管套3顶部的一侧设有调节把手4，连接盘2的底端固定连接有位于刚性支撑套管1下方的取土探头5，取土探头5的形状为圆台形，且取土探头5为中空状，取土探头5的顶部内圈直径为底部内圈直径的两倍，且取土探头5的材质为高强度硬质合金材料制成，通过将取土探头5的形状设置为倒圆台形，方便在进行取土的时候更加省力，取土探头5的四周和顶部分别开设有均匀分布的取土槽6，取土槽6的数量为二十四个，二十四个取土槽6以每组八个呈环形分布在取土探头5的表面且三组取土槽6成阶梯型上下排布，二十四个取土槽6的孔径大小相等且与水平直线的夹角为5°，通过设置取土槽6的倾斜角度为5°，方便对土壤进行存取，同时在进行向上提拉的时候不会从取土槽6中落下，刚性支撑套管1的中部固定套装有连接装置7，连接装置7包括固定环71，固定环71固定套装在刚性支撑套管1的中部，固定环71的顶部通过位于刚性支撑套管1上的压簧72与活动环73活动套装，活动环73活动套装在刚性支撑套管1的外部，固定环71顶部的两侧均固定连接有活动杆74，两个活动杆74的顶端延伸至活动环73的上方并与连接板14的一侧固定连接，活动环73的两侧均转动连接有转销75，通过控制固定环71压合压簧72，进而改变辅助支撑装置8的整体重心和倾斜角度，方便根据地势，调节辅助支撑装置8的固定基点，从而方便对装置进行支撑，保证在进行取土的过程中能够得到均匀度较好的待检测土壤，从而提高检测精度，连接装置7的两侧分别通过辅助支撑装置8与地面销接，辅助支撑装置8包括伸缩管81，伸缩管81的顶端固定套装有固定块82，且伸缩管81的底端活动套装有连接套筒83，连接套筒83为中空管，连接套筒83的内径值为伸缩管81直径值的二分之三，连接套筒83与地面之间的夹角范围为30°-60°之间，便于根据地面的平整情况调节连接套筒83的倾斜角度，进而方便寻找装置的最佳支撑点，提高了装置工作的稳定性，伸缩管81的底端固定连接有位于连接套筒83内腔的防脱块84，防脱块84的底端通过连接销85与支撑板86的顶部转动连接，支撑板86的一侧活动套装有销钉Ⅰ87，固定块82的底部通过位于伸缩管81上的调节弹簧88与防脱块84的顶部传动连接，辅助支撑装置8的数量为三个，且三个辅助支撑装置8均匀等距分布在活动环73的边缘，通过设置伸缩管81和连接套筒83之间的套接，方便配合连接装置7进行任意长度的变化，从而方便对装置的中部进行固定，提高装置工作时的稳定性，刚性支撑套管1外部的底端固定套装有定位装置9，定位装置9包括固定架91，固定架91的形状为倒U型且中部开设有与刚性支撑套管1相适配的安装孔，固定架91的底部固定安装有定位板92，定位板92的两侧均活动套装有位于固定架91两侧的销钉Ⅱ93，通过定位板92配合支撑板86的支撑作用，便于对装置进行支撑和稳固，保证装置在工作状态下的稳定性，定位装置9的底部与地面销接，螺纹式管套3的中部活动套装有钻杆10，钻杆10的底端从上至下依次贯穿连接盘2和刚性支撑套管1，钻杆10的底端通过轴承11转动连接有限位块12，限位块12的形状为圆形，限位块12的直径与刚性支撑套管1的内圈直径值相适配，且限位块12与刚性支撑套管1的内壁相互垂直，通过设置限位块12进行限位，同时配合轴承11对钻杆10进行转动连接，保证钻杆10在转动时候的同轴性，方便进行钻孔，提高了钻孔的质量，限位块12位于连接盘2的内腔内，限位块12的底部通过位于钻杆10上的减震弹簧13与连接盘2内腔的底部传动连接，减震弹簧13的最大弹性形变量与限位槽16的槽长相等，减震弹簧13的内圈与钻杆10的外壁之间互不接触，且减震弹簧13与轴承11之间互不接触，保证在对限位杆17进行压缩的时候，减震弹簧13不会发生塑性形变，提高了装置的设置的合理性，连接装置7顶部的两侧均固定连接有连接板14，连接板14顶部的另一侧固定连接有限位板15，限位板15的形状为长条形，限位板15的中部开设有限位槽16，两个限位板15均通过限位槽16滑动连接有限位杆17，两个限位杆17相对的一端与安装板18的两侧固定连接，安装板18的顶部固定连接有电机19，电机19的输出轴延伸至安装板18的底部并通过联轴器20与钻杆10的顶端传动连接。

工作时，首先在待检测地方选择平整的地面，将装置放平，同时将销钉Ⅱ93钉入地下，完成初步固定，然后调节连接套筒83角度至45°，利用销钉Ⅰ87与地面进行固定，然后粉刺将三组辅助支撑装置8同时进行固定，完成对装置顶部的固定，然后打开电机19，通过联轴器20驱动钻杆10在连接盘2的内腔转动，同时上下移动，利用钻杆10端部的钻头进行钻孔，向下按压限位杆17，驱动钻杆10向下移动进行钻孔，按压过程需要逐步用力，待钻孔至指定深度时，松开限位杆17，利用减震弹簧13的回复力带动钻杆10向上移动，然后手动转动调节把手4，驱动连接盘2缓慢向下移动，同时通过取土探头5上的取土槽6在钻孔的基础上进行取土，即可。

综上所述，该施工土壤检测专用的取土装置，通过设置三组辅助支撑装置8和定位装置9同时与地面进行销接，从而保证在进行取土的过程中对整个装置的上下两端同时进行固定，保证在钻探的时候，装置不会发生倾斜，保证钻杆10下移的垂直度，从而方便将不同土壤层的土取出，提高了取土的均匀性，方便的到精准的测量数据；通过电机19驱动钻杆10转动，再向下压合限位杆17，带动钻杆10向下移动，利用钻杆10底部的钻头进行钻孔，解决了人为的进行旋转钻孔，节省了大量的工作量，同时提高了钻孔的质量，方便进行取土；通过钻杆10和螺纹式管套3的配合使用，先利用钻杆10进行打孔，再利用取土探头5进行取土，提高了取土的便捷性，避免了土壤较硬，需要耗费大量的体力进行取土，节省了大量的工作时间，解决了钻探杆的驱动为人为进行驱动，由于地底的情况是位置的，在钻探的时候会遇到地质较硬的问题，人为的驱动较为费劲，装置的稳定性无法得到保障，在取土的过程中会造成装置的偏移，进而造成取出的土壤均匀性较差，影响检测的精准性的问题。

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。

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。

Claims (9)

1.一种施工土壤检测专用的取土装置，包括刚性支撑套管（1），其特征在于：所述刚性支撑套管（1）的中部螺纹套装有连接盘（2），所述连接盘（2）的顶端固定连接有螺纹式管套（3），所述螺纹式管套（3）顶部的一侧设有调节把手（4），所述连接盘（2）的底端固定连接有位于刚性支撑套管（1）下方的取土探头（5），所述取土探头（5）的四周和顶部分别开设有均匀分布的取土槽（6），所述刚性支撑套管（1）的中部固定套装有连接装置（7），所述连接装置（7）的两侧分别通过辅助支撑装置（8）与地面销接，所述刚性支撑套管（1）外部的底端固定套装有定位装置（9），所述定位装置（9）的底部与地面销接，所述螺纹式管套（3）的中部活动套装有钻杆（10），所述钻杆（10）的底端从上至下依次贯穿连接盘（2）和刚性支撑套管（1），所述钻杆（10）的底端通过轴承（11）转动连接有限位块（12），所述限位块（12）位于连接盘（2）的内腔内，所述限位块（12）的底部通过位于钻杆（10）上的减震弹簧（13）与连接盘（2）内腔的底部传动连接，所述连接装置（7）顶部的两侧均固定连接有连接板（14），所述连接板（14）顶部的另一侧固定连接有限位板（15），所述限位板（15）的形状为长条形，所述限位板（15）的中部开设有限位槽（16），两个所述限位板（15）均通过限位槽（16）滑动连接有限位杆（17），两个所述限位杆（17）相对的一端与安装板（18）的两侧固定连接，所述安装板（18）的顶部固定连接有电机（19），所述电机（19）的输出轴延伸至安装板（18）的底部并通过联轴器（20）与钻杆（10）的顶端传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述连接装置（7）包括固定环（71），所述固定环（71）固定套装在刚性支撑套管（1）的中部，所述固定环（71）的顶部通过位于刚性支撑套管（1）上的压簧（72）与活动环（73）活动套装，所述活动环（73）活动套装在刚性支撑套管（1）的外部，所述固定环（71）顶部的两侧均固定连接有活动杆（74），两个所述活动杆（74）的顶端延伸至活动环（73）的上方并与连接板（14）的一侧固定连接，所述活动环（73）的两侧均转动连接有转销（75）。

3.根据权利要求1所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述辅助支撑装置（8）包括伸缩管（81），所述伸缩管（81）的顶端固定套装有固定块（82），且伸缩管（81）的底端活动套装有连接套筒（83），所述伸缩管（81）的底端固定连接有位于连接套筒（83）内腔的防脱块（84），所述防脱块（84）的底端通过连接销（85）与支撑板（86）的顶部转动连接，所述支撑板（86）的一侧活动套装有销钉Ⅰ（87），所述固定块（82）的底部通过位于伸缩管（81）上的调节弹簧（88）与防脱块（84）的顶部传动连接，所述辅助支撑装置（8）的数量为三个，且三个辅助支撑装置（8）均匀等距分布在活动环（73）的边缘。

4.根据权利要求1所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述定位装置（9）包括固定架（91），所述固定架（91）的形状为倒U型且中部开设有与刚性支撑套管（1）相适配的安装孔，所述固定架（91）的底部固定安装有定位板（92），所述定位板（92）的两侧均活动套装有位于固定架（91）两侧的销钉Ⅱ（93）。

5.根据权利要求1所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述取土探头（5）的形状为圆台形，且取土探头（5）为中空状，所述取土探头（5）的顶部内圈直径为底部内圈直径的两倍，且取土探头（5）的材质为高强度硬质合金材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述取土槽（6）的数量为二十四个，二十四个所述取土槽（6）以每组八个呈环形分布在取土探头（5）的表面且三组取土槽（6）成阶梯型上下排布，二十四个所述取土槽（6）的孔径大小相等且与水平直线的夹角为5°。

7.根据权利要求1所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述限位块（12）的形状为圆形，所述限位块（12）的直径与刚性支撑套管（1）的内圈直径值相适配，且限位块（12）与刚性支撑套管（1）的内壁相互垂直。

8.根据权利要求1所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述减震弹簧（13）的最大弹性形变量与限位槽（16）的槽长相等，所述减震弹簧（13）的内圈与钻杆（10）的外壁之间互不接触，且减震弹簧（13）与轴承（11）之间互不接触。

9.根据权利要求3所述的一种施工土壤检测专用的取土装置，其特征在于：所述连接套筒（83）为中空管，所述连接套筒（83）的内径值为伸缩管（81）直径值的二分之三，所述连接套筒（83）与地面之间的夹角范围为30°-60°之间。