CN117330356B - 一种隧道土壤采样装置及采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道设备技术领域，具体而言，涉及一种隧道土壤采样装置及采样方法。一种隧道土壤采样装置包括主体机构、驱动机构、采样机构、联通机构以及收纳盒，驱动机构设置在主体机构上；联通机构包括驱动组件和联通组件；联通组件包括联通壳体、导向壳体以及第二导向筒，导向壳体上设置有多个沿第一方向分布的第二导向筒，收纳盒设置有多个，联通壳体上设有进料端和出料端；驱动机构与联通壳体驱动连接，且用于驱动联通壳体沿第一方向运动。可以将采样机构采集到隧道的不同区域的土壤存放到不同的收纳盒中，不需要工作人员对土壤进行分类，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

Description

一种隧道土壤采样装置及采样方法

技术领域

本发明涉及隧道设备技术领域，具体而言，涉及一种隧道土壤采样装置及采样方法。

背景技术

公路、铁路以及地铁隧道施工中，常常需要对隧道顶部等区域的土壤进行分析，一般使用钻探设备对隧道顶部等区域的土壤进行取样。

但隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备。故钻探设备在使用过程中，需要分别对隧道的不同区域进行采样，而针对不同区域采样后的土壤需要分类收纳再分别进行检测。而目前在使用钻探设备对隧道内的一区域采样后，需要工作人员将土壤进行分类收纳，再对隧道内的另一区域进行采样。由于工作人员参与了隧道采样的较多过程，会增强工作人员的劳动强度，并影响整体工作效率。

发明内容

本发明解决的问题是：如何提高隧道土壤采样工作的效率。

为解决上述问题，本发明提供一种隧道土壤采样装置，包括主体机构、驱动机构、采样机构、联通机构以及收纳盒，所述驱动机构设置在所述主体机构上，所述主体机构用于带动所述采样机构在隧道内运动；

所述联通机构包括驱动组件和联通组件；

所述联通组件包括联通壳体、导向壳体以及第二导向筒，所述导向壳体上设置有多个沿第一方向分布的所述第二导向筒，所述收纳盒设置有多个，多个所述第二导向筒分别与多个所述收纳盒一一对应连通，所述联通壳体上设有进料端和出料端，所述进料端用于与所述采样机构连通，所述出料端用于与所述第二导向筒对应连通，所述联通壳体沿第一方向滑动连接于所述导向壳体，所述驱动组件用于使得所述采样机构采集到的土壤依次通过所述联通壳体、所述第二导向筒进入到所述收纳盒中；

所述驱动机构与所述联通壳体驱动连接，且用于驱动所述联通壳体沿第一方向运动。

本发明的技术效果：联通壳体上设有进料端和出料端，联通壳体的进料端用于与采样机构连通，联通壳体沿第一方向滑动连接于导向壳体，导向壳体沿第一方向设置有多个第二导向筒，多个第二导向筒沿第一方向分布在导向壳体上，并分别与多个收纳盒一一对应连通，驱动机构与联通壳体驱动连接，且用于驱动联通壳体沿第一方向运动，则驱动机构驱动联通壳体沿第一方向相对导向壳体滑动时，联通壳体的出料端可以对应连通到导向壳体上不同的第二导向筒，以实现与不同的收纳盒连通，并将联通壳体内的土壤传输到不同的收纳盒中。由此，可以将采样机构采集到隧道的不同区域的土壤存放到不同的收纳盒中，不需要工作人员对土壤进行分类，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

另外，主体机构用于带动采样机构在隧道内运动，从而可以使得采样机构运动到隧道的不同区域，便于采样机构对隧道的不同区域的土壤进行采集，也有利用提高工作效率。

可选地，所述驱动组件包括第一导向筒、第一筒体以及驱动结构，所述第一导向筒内设有涡流风机，所述第一导向筒的第一端与所述第一筒体的第二端连通，所述第一导向筒的第二端与所述联通壳体的进料端连接并连通；

所述第一筒体的第一端与所述采样机构连接并连通，所述驱动结构的输出端与所述第一筒体连接，且用于驱动所述第一筒体以所述第一筒体的中心轴线转动；

所述驱动机构设置为第一电动推杆，所述第一电动推杆的输出轴与所述第一导向筒连接。

可选地，所述驱动结构包括第一壳体、第二壳体、第一电机、第一齿轮以及第二齿轮，所述第一壳***于所述第一筒体的外周侧，且与所述第一筒体连接；

所述第二壳体和所述第一导向筒均与所述第一壳体连接，所述第一齿轮套设在所述第一筒体的外侧壁上；

所述第一电机设置在所述第二壳体内，所述第一电机的输出轴与所述第二齿轮连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合。

可选地，所述驱动结构还包括第一轴承，所述第一轴承位于所述第一筒体和所述第一壳体之间，且套设在所述第一筒体上，所述第一轴承、所述第一筒体以及所述第一壳体同轴设置。

可选地，所述联通壳体设置在所述导向壳体内，所述联通组件还包括第一限位框和第二限位框，所述第一限位框设置在所述导向壳体的第一端，所述联通壳体的外侧壁滑动连接于所述第一限位框的内侧壁，所述第二限位框设置在所述联通壳体的第二端，所述第二限位框的外侧壁滑动连接于所述导向壳体的内侧壁。

可选地，所述采样机构包括第三壳体、第二筒体、收纳座、刮板以及第一连接管，所述第二筒体的第一端与所述第一筒体连接并连通，所述第二筒体与所述第一筒体直径相同且同轴分布，所述第二筒体的第二端与所述第三壳体连接，所述第一连接管设置在所述第三壳体内，所述第一连接管的第一端与所述收纳座连通，所述第一连接管的第二端与所述第二筒体连通，所述收纳座与所述第三壳体连接，所述刮板与所述收纳座连接。

可选地，所述采样机构还包括第二电动推杆，所述第二电动推杆与所述第三壳体连接，所述第二电动推杆的输出轴与所述收纳座连接；

所述第一连接管包括联通管和波纹管，所述联通管滑动连接于所述第三壳体，所述联通管的第一端与所述收纳座连通，所述联通管的第二端与所述波纹管的第一端连通，所述波纹管的第二端与所述第二筒体的第二端连通。

可选地，所述采样机构还包括第二电机和粉碎刀片，所述收纳座内设有所述第二电机，所述第二电机的输出轴位于靠近所述第三壳体的一侧，且与所述粉碎刀片连接。

可选地，所述主体机构包括第一移动组件和第二移动组件，所述第一移动组件包括第四壳体、第三电机以及行走辊，所述第四壳体的底部开设有第二安装槽，所述第三电机和所述行走辊均设置在所述第二安装槽内，所述第三电机的输出轴与所述行走辊连接；

所述第二移动组件包括联动板、第三电动推杆、滚轮支架、移动轮以及第四电机，所述第四壳体上还开设有第一安装槽，所述第一安装槽位于所述第二安装槽的上方，所述联动板和所述第三电动推杆均设置在所述第一安装槽内，所述第三电动推杆的输出轴与所述联动板连接，且用于驱动所述联动板沿所述第四壳体的高度方向运动，所述滚轮支架的第一端与所述联动板固定连接，所述滚轮支架的第二端与所述移动轮转动连接，所述第四电机的输出轴与所述移动轮传动连接。

本发明还提供一种隧道土壤采样方法，应用如上述所述的隧道土壤采样装置，其包括以下步骤：

步骤一：使用主体机构将隧道土壤采样装置驱动到隧道的指定位置；

步骤二：使用采样机构对所述指定位置的隧道顶部的土壤进行采集；

步骤三：使用驱动机构驱动联通壳体沿第一方向相对导向壳体运动，直至所述联通壳体与第二导向筒连通，使用驱动组件使得所述采样机构内的土壤依次通过所述联通壳体和所述第二导向筒传输到与所述第二导向筒对应连通的收纳盒中，其中，所述收纳盒未收集其它隧道的指定位置的土壤；

步骤四：当所述收纳盒装满时，使用所述驱动机构驱动所述联通壳体沿第一方向相对所述导向壳体运动，直至所述联通壳体与另一所述第二导向筒连通，使用所述驱动组件使得所述采样机构内的土壤依次通过所述联通壳体和所述第二导向筒传输到与所述第二导向筒对应连通的收纳盒中，重复所述步骤四，直至将所述采样机构采集的土壤收集完毕；

步骤五：当所述采样机构采集的土壤收集完毕后，重复所述步骤一至所述步骤四操作，直至将隧道内所有指定位置的土壤收集到所述收纳盒中。

本发明的技术效果：通过设置多个收纳盒，一方面，可以多个收纳盒同时分装采样机构采集到的隧道同一区域土壤，增大了收纳空间，确保对土壤进行全部收集；另一方面，可以使用联通机构将采样机构采集到的隧道不同区域土壤分别装到多个收纳盒内，可以直接对不同区域土壤进行分类，减轻了工作人员的劳动负担。

附图说明

图1为本发明实施例的隧道土壤采样装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的第一移动组件的结构示意图；

图3为本发明实施例的第二移动组件的结构示意图；

图4为本发明实施例的联通机构的结构示意图；

图5为本发明实施例的驱动结构的剖视图；

图6为本发明实施例的联通组件的结构示意图；

图7为本发明实施例的采样机构的剖视图；

图8为本发明另一实施例的隧道土壤采样方法的流程图。

附图标记：

1、第一移动组件；11、第四壳体；12、第一安装槽；13、第三红外测距仪；14、第二安装槽；15、第三电机；16、行走辊；2、第二移动组件；21、联动板；22、第三电动推杆；23、滚轮支架；24、移动轮；25、第四电机；3、驱动机构；4、收纳盒；5、联通机构；51、第一导向筒；52、第二红外测距仪；53、驱动结构；531、第一壳体；532、轴承；533、第一筒体；534、第一齿轮；535、第二壳体；536、第一电机；537、联动轴；538、第二齿轮；54、联通组件；541、导向壳体；542、第一限位框；543、第二导向筒；544、联通壳体；545、第二限位框；546、第三限位框；547、电磁阀；548、第一红外测距仪；549、进料端；6、采样机构；61、第三壳体；62、第二筒体；63、联通管；64、波纹管；65、收纳座；66、第二电动推杆；67、刮板；68、第二电机；69、粉碎刀片；610、利刃端。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

为解决上述问题，如图1、图4、图5以及图6所示，本发明实施例的一种隧道土壤采样装置，包括主体机构、驱动机构3、采样机构6、联通机构以及收纳盒4，驱动机构3设置在主体机构上，主体机构用于带动采样机构6在隧道内运动；

联通机构包括驱动组件和联通组件54；

联通组件54包括联通壳体544、导向壳体541以及第二导向筒543，导向壳体541上设置有多个沿第一方向分布的第二导向筒543，收纳盒4设置有多个，多个第二导向筒543分别与多个收纳盒4一一对应连通，联通壳体544上设有进料端和出料端，进料端用于与采样机构6连通，出料端用于与第二导向筒543对应连通，联通壳体544沿第一方向滑动连接于导向壳体541，驱动组件用于使得采样机构6采集到的土壤依次通过联通壳体544、第二导向筒543进入到收纳盒4中；

驱动机构与联通壳体544驱动连接，且用于驱动联通壳体544沿第一方向运动。

具体地，联通壳体544和导向壳体541均竖直设置，联通壳体544设置在导向壳体541内。多个第二导向筒543沿导向壳体541的高度方向等间距分布。联通壳体544的进料端位于联通壳体544的上端，联通壳体544的出料端位于联通壳体544的下端。同时，联通壳体544的进料端与第一导向筒51固定连接。其次，第一方向为竖直方向。

在本实施例中，联通壳体544上设有进料端549和出料端，联通壳体544的进料端549用于与采样机构6连通，联通壳体544沿第一方向滑动连接于导向壳体541，导向壳体541沿第一方向设置有多个第二导向筒543，多个第二导向筒543沿第一方向分布在导向壳体541上，并分别与多个收纳盒4一一对应连通，驱动机构与联通壳体544驱动连接，且用于驱动联通壳体544沿第一方向运动，则驱动机构驱动联通壳体544沿第一方向相对导向壳体541滑动时，联通壳体544的出料端可以对应连通到导向壳体541上不同的第二导向筒543，以实现与不同的收纳盒4连通，并将联通壳体544内的土壤传输到不同的收纳盒4中。由此，可以将采样机构6采集到隧道的不同区域的土壤存放到不同的收纳盒4中，不需要工作人员对土壤进行分类，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

另外，主体机构用于带动采样机构6在隧道内运动，从而可以使得采样机构6运动到隧道的不同区域，便于采样机构6对隧道的不同区域的土壤进行采集，也有利于提高工作效率。

可选地，如图4和图5所示，驱动组件包括第一导向筒51、第一筒体533以及驱动结构53，第一导向筒51内设有涡流风机，第一导向筒51的第一端与第一筒体533的第二端连通，第一导向筒51的第二端与联通壳体544的进料端549连接并连通；

第一筒体533的第一端与采样机构6连接并连通，驱动结构53的输出端与第一筒体533连接，且用于驱动第一筒体533以第一筒体533的中心轴线转动；

驱动机构设置为第一电动推杆，第一电动推杆的输出轴与第一导向筒51连接。

具体地，第一筒体533的第一端为左端，第一筒体533的第二端为右端；第一导向筒51的第一端为左端，第一导向筒51的第二端为右端；联通组件54的第一端为左端，联通组件54的第二端为右端。第一电动推杆的输出轴的轴向方向与竖直方向平行，第一驱动机构3的输出端的轴向方向与水平方向平行。

在本实施例中，驱动结构53的输出端与第一筒体533连接，并用于驱动第一筒体533以第一筒体533的中心轴线转动。由于第一筒体533的一端与采样机构6连接，则第一筒体533以自身的中心轴线转动时可以带动采样机构6以第一筒体533的中心轴线为轴进行转动，即带动采样机构6沿隧道的顶部的轮廓进行运动，采样机构6在运动过程中对隧道顶部的土壤进行采集，减少了工作人员的参与，提高了工作效率。

同时，第一导向筒51的第二端与联通壳体544的进料端549连接并连通，驱动机构设置为第一电动推杆，第一电动推杆的输出端与第一导向筒51连接，启动第一电动推杆，可以同步带动第一导向筒51和联通壳体544运动，从而实现驱动联通壳体544沿第一方向运动，使得联通壳体544的出料端可以对应连通到导向壳体541上不同的第二导向筒543，以实现联通壳体544与不同的收纳盒4连通。

另外，第一筒体533的第一端与采样机构6连接并连通，第一导向筒51内设有涡流风机，第一导向筒51的第一端与第一筒体533的第二端连通，则第一导向筒51内的涡流风机启动时，采样机构6采集的土壤可以依次通过第一筒体533、第一导向筒51以及联通壳体544的进料端549进入到联通壳体544内，便于对采样机构6采集的土壤进行收集，减少了工作人员的参与，提高了工作效率。

可选地，如图5所示，驱动结构53包括第一壳体531、第二壳体535、第一电机536、第一齿轮534以及第二齿轮538，第一壳体531位于第一筒体533的外周侧，且与第一筒体533连接；

第二壳体535和第一导向筒51均与第一壳体531连接，第一齿轮534套设在第一筒体533的外侧壁上；

第一电机536设置在第二壳体535内，第一电机536的输出轴与第二齿轮538连接，第二齿轮538与第一齿轮534啮合。

具体地，第一导向筒51的第一端与第一壳体531的第二端固定连接。第二壳体535内设有联动轴537，联动轴537转动连接于第二壳体535，第二齿轮538套设在联动轴537上，第一电机536的输出轴与联动轴537同轴设置且固定连接。

在本实施例中，第一电机536的输出轴与第二齿轮538的中心连接，第二齿轮538与第一齿轮534啮合，第一电机536可以驱动第二齿轮538转动，并带动第一齿轮534转动。第一齿轮534套设在第一筒体533的外侧壁上，可以带动第一筒体533以自身的中心轴线进行转动。

其中，第一壳体531和第二壳体535均位于第一筒体533的外侧，第一壳体531位于第一筒体533的外周侧，第二壳体535内用于设置第一电机536和第二齿轮538。

可选地，如图5所示，驱动结构53还包括第一轴承532，第一轴承532位于第一筒体533和第一壳体531之间，且套设在第一筒体533上，第一轴承532、第一筒体533以及第一壳体531同轴设置。

具体地，第一轴承532设置有两个，两个轴承532设置在第一壳体531的两端。

在本实施例中，利用第一电机536带动第一筒体533转动时，由于第一轴承532位于第一筒体533和第一壳体531之间，且套设在第一筒体533上，则第一筒体533和第一壳体531之间的摩擦力为滚动摩擦，第一筒体533转动的阻力较小。

可选地，如图6所示，联通壳体544设置在导向壳体541内，联通组件54还包括第一限位框542和第二限位框545，第一限位框542设置在导向壳体541的第一端，联通壳体544的外侧壁滑动连接于第一限位框542的内侧壁，第二限位框545设置在联通壳体544的第二端，第二限位框545的外侧壁滑动连接于导向壳体541的内侧壁。

具体地，第一限位框542设置在导向壳体541的上端，第二限位框545和第三限位框546均设置在联通壳体544的下端。联通组件54还包括第三限位框546，第三限位框546设置在联通壳体544的第二端（下端），第三限位框546的外侧壁滑动连接于导向壳体541的内侧壁。

在本实施例中，联通壳体544设置到导向壳体541内，导向壳体541的第一端内径远大于联通壳体544的外径时，联通壳体544难以与导向壳体541第一端滑动连接。在导向壳体541的第一端设置第一限位框542，通过将第一限位框542的内径设置为与联通壳体544的第一端的外径相同，则联通壳体544在导向壳体541的第一端滑动连接于第一限位框542。

同时，联通壳体544设置到导向壳体541内，导向壳体541的第二端内径远大于联通壳体544的外径时，联通壳体544难以与导向壳体541的第二端滑动连接。在联通壳体544的第二端设置第二限位框545和第三限位框546，通过将第二限位框545和第三限位框546的外径设置为与导向壳体541的第一端的内径相同，则联通壳体544在导向壳体541的第二端滑动连接于第二限位框545和第三限位框546。

从而可以防止导向壳体541的第一端内径和第二端内径过大，避免联通壳体544无法与导向壳体541滑动连接，保证了导向壳体541对联通壳体544的导向作用。

可选地，如图6所示，联通组件54还包括电磁阀547，电磁阀547位于联通壳体544的出料端上，且用于控制出料端打开或关闭。

在本实施例中，在联通壳体544的出料端设置电磁阀547，利用电磁阀547控制联通壳体544的出料端打开或关闭，例如，当需要对一收纳盒4传输土壤时，则利用电磁阀547将联通壳体544的出料端打开，联通壳体544内的土壤可以通过出料端、第二导向筒543体进入到收纳盒4中；而当收纳盒4内已经装满时，则利用电磁阀547将联通壳体544的出料端关闭，联通壳体544内的土壤无法通过出料端、第二导向筒543体进入到收纳盒4中。由此，在联通壳体544的出料端上设置电磁阀547，可以控制联通壳体544的出料端打开还是关闭，则可以控制联通壳体544内的土壤是否向收纳盒4传输。

可选地，如图6所示，联通组件54还包括第一红外测距仪548，第一红外测距仪548与联通壳体544的下端连接。

在本实施例中，在导向壳体541的下端设置第一红外测距仪548，可以测量联通壳体544的下端与导向壳体541的下端之间的距离，以判断联通壳体544的出料端是否与某一第二导向筒543连通。从而控制电磁阀547的开启或关闭。

可选地，如图7所示，采样机构6包括第三壳体61、第二筒体62、收纳座65、刮板67以及第一连接管，第二筒体62的第一端与第一筒体533连接并连通，第二筒体62与第一筒体533直径相同且同轴分布，第二筒体62的第二端与第三壳体61连接，第一连接管设置在第三壳体61内，第一连接管的第一端与收纳座65连通，第一连接管的第二端与第二筒体62连通，收纳座65与第三壳体61连接，刮板67与收纳座65连接。

具体地，收纳座65设置在第三壳体61的上端，刮板67设置在收纳座65的上端，且刮板67的上端设有利刃端610。

在本实施例中，第二筒体62的第一端与第一筒体533连接，第二筒体62的第二端与第三壳体61连接，收纳座65与第三壳体61连接，刮板67与收纳座65连接，第一筒体533转动过程中带动第二筒体62转动，并同步带动第三壳体61、收纳座65以及刮板67以第一筒体533的中心轴线为轴进行转动，而刮板67靠近隧道顶部，刮板67转动过程中对隧道顶部的土壤进行刮取，土壤落入到收纳座65中。

同时，收纳座65通过第一连接管与第二筒体62的第一端连通，第二筒体62的第二端与第一筒体533的第一端连通，则收纳座65内的土壤可以通过第一连接管、第二筒体62进入到第一筒体533内。

可选地，如图7所示，采样机构6还包括第二电动推杆66，第二电动推杆66与第三壳体61连接，第二电动推杆66的输出轴与收纳座65连接；

第一连接管包括联通管63和波纹管64，联通管63滑动连接于第三壳体61，联通管63的第一端与收纳座65连通，联通管63的第二端与波纹管64的第一端连通，波纹管64的第二端与第二筒体62的第二连通。

具体地，第二电动推杆66的主体设置在第三壳体61内，第二电动推杆66的输出轴穿过第三壳体61与收纳座65的底面连接。

在本实施例中，利用第二电动推杆66可以推动收纳座65相对第三壳体61的轴向方向运动，从而调节收纳座65上的刮板67与隧道顶部之间的距离；

同时，第二电动推杆66推动收纳座65沿竖直方向运动时，收纳座65同步带动联通管63沿竖直方向运动，联通管63沿竖直方向运动时带动波纹管64进行拉伸和收缩，则第一连接管的两端始终可以与收纳座65和第二筒体62连通，便于对收纳座65内的土壤进行传输。

可选地，如图7所示，采样机构6还包括第二电机68和粉碎刀片69，收纳座65内设有第二电机68，第二电机68的输出轴位于靠近第三壳体61的一侧，且与粉碎刀片69连接。

具体地，刮板67设置在收纳座65内，且刮板67与收纳座65的底面之间有一定的距离。在刮板67的下端设置第二电机68，第二电机68的输出轴朝向第三壳体61的一侧设置。

在本实施例中，刮板67对隧道顶部的土壤进行刮取后，土壤落入到收纳座65中。由于收纳座65内设置第二电机68和粉碎刀片69，则启动第二电机68，与第二电机68的输出轴连接的粉碎刀片69可以对收纳座65内的土壤进行切割，直至土壤粉碎，切割后的土壤更便于进行管道输送。

可选地，如图4所示，隧道土壤采样装置还包括第二红外测距仪52，第二红外测距仪52设置在第一导向筒51的上端。

在本实施例中，在第一导向筒51的上端设置第二红外测距仪52，可以测量刮板67和隧道顶部的高度，并对第一导向筒51的高度进行调节，确保刮板67可以对隧道顶部的土壤进行刮取。

可选地，如图2和图3所示，主体机构包括第一移动组件1和第二移动组件2，第一移动组件1包括第四壳体11、第三电机15以及行走辊16，第四壳体11的外壁上开设有第一安装槽12，第四壳体11的底部开设有第二安装槽14，第三电机15和行走辊16均设置在第二安装槽14内，且第三电机15的输出轴与行走辊16连接；

第二移动组件2包括联动板21、第三电动推杆22、滚轮支架23、移动轮24以及第四电机25，第一安装槽12位于第二安装槽14的上方，联动板21和第三电动推杆22均设置在第一安装槽12内，第三电动推杆22的输出轴与联动板21连接，且用于驱动联动板21沿第四壳体11的高度方向运动，滚轮支架23的第一端与联动板21固定连接，滚轮支架23的第二端与移动轮24转动连接，第四电机25的输出轴与移动轮24传动连接。

具体地，如图2所示，第四壳体11的两端均设有第三红外测距仪13。行走辊16的轴向方向与前后方向平行，第三电机15的输出轴与行走辊16同轴设置。第三电动推杆22竖直设置，且第三电动推杆22的输出轴位于上方。滚轮支架23的第一端为滚轮支架23的上端，滚轮支架23的第二端为滚轮支架23的下端。另外，多个收纳盒4可以沿竖直方向堆垛设置在第四壳体11上。

在本实施例中，第三电动推杆22推动滚轮支架23上升，使得与滚轮支架23的第二端连接的移动轮24脱离地面，只剩下行走辊16落在地面上；启动第三电机15可以驱动行走辊16运动，以带动第四壳体11沿左右方向移动，驱动机构3与第四壳体11连接，则第四壳体11移动时带动整个隧道土壤采样装置同步沿左右方向移动，可以将第四壳体11移动到隧道的中部，即带动第一筒体533运动到隧道的中部；结合第二红外测距仪52，对第一筒体533与隧道顶部的高度进行检测，并通过驱动机构3驱动第一筒体533沿隧道的高度方向运动，则可以使得第一筒体533的中心轴线与隧道的中轴线重合，确保采样机构6可以以隧道的中轴线为中心转动，以对隧道的顶部的土壤进行均匀采样。

同时，第三电动推杆22推动滚轮支架23下降，使得与滚轮支架23的第二端连接的移动轮24落在地面上，并使得行走辊16脱离地面；启动第四电机25可以驱动移动轮24运动，以带动第四壳体11沿前后方向移动，驱动机构3与第四壳体11连接，则第四壳体11移动时带动整个隧道土壤采样装置同步沿前后方向移动，则可以将隧道土壤采样装置移动到隧道的不同区域。

如图8所示，本发明另一实施例的一种隧道土壤采样方法，应用如上述所述的隧道土壤采样装置，其包括以下步骤：

步骤S1:使用主体机构将采样机构6驱动到隧道的指定位置；

步骤S2:使用采样机构6对指定位置的隧道顶部的土壤进行采集；

步骤S3:使用驱动机构3驱动联通壳体544沿第一方向相对导向壳体541运动，直至联通壳体544与第二导向筒543连通，使用驱动组件使得采样机构6内的土壤依次通过联通壳体544和第二导向筒543传输到与第二导向筒543对应连通的收纳盒4中，其中，收纳盒4未收集其它隧道的指定位置的土壤；

步骤S4:当收纳盒4装满时，使用驱动机构3驱动联通壳体544沿第一方向相对导向壳体541运动，直至联通壳体544与另一第二导向筒543连通，使用驱动组件使得采样机构6内的土壤依次通过联通壳体544和第二导向筒543传输到与第二导向筒543对应连通的收纳盒4中，重复该步骤S4，直至将采样机构6采集的土壤收集完毕；

步骤S5:当采样机构6采集的土壤收集完毕后，重复步骤S1至步骤S4操作，直至将隧道内所有指定位置的土壤收集到收纳盒4中。

在本实施例中，

实施例一

当对隧道内同一区域的土壤采集量较大，需要将同一区域的土壤分装到不同收纳盒时，使用主体机构将采样机构6驱动到隧道的指定位置，使用采样机构6对隧道顶部的土壤进行采集后，使用驱动机构3驱动联通壳体544沿第一方向相对导向壳体541运动，直至联通壳体544与一第二导向筒543连通，使用驱动组件使得采样机构6内的土壤依次通过联通壳体544和第二导向筒543传输到与该第二导向筒543对应连通的收纳盒4中，其中，该收纳盒4未收集其它隧道的指定位置的土壤，其可以防止不同区域的土壤相互混合。同时，当该收纳盒4装满后，使用驱动机构3驱动联通壳体544沿第一方向相对导向壳体541运动，直至联通壳体544与另一第二导向筒543连通，并通过驱动组件将采样机构6采集到的土壤继续传输到另一收纳盒4中，依次类推，直至将采样机构6采集到的土壤完全装入到收纳盒4中。

实施例二

当对隧道内不同区域的土壤进行采集，需要将不同区域的土壤分装到不同收纳盒时，使用主体机构将采样机构6驱动到隧道的指定位置，使用采样机构6对隧道顶部的土壤进行采集后，使用驱动机构3驱动联通壳体544沿第一方向相对导向壳体541运动，直至联通壳体544与一第二导向筒543连通，使用驱动组件使得采样机构6内的土壤依次通过联通壳体544和第二导向筒543传输到与该第二导向筒543对应连通的收纳盒4中；当该区域的土壤装好后，使用主体机构将采样机构6驱动到隧道的另一指定位置，使用驱动机构3驱动联通壳体544沿第一方向相对导向壳体541运动，直至联通壳体544与另一第二导向筒543连通，使用驱动组件使得采样机构6内的土壤依次通过联通壳体544和第二导向筒543传输到与该第二导向筒543对应连通的收纳盒4中，依次类推，直至将隧道的所有待测区域的土壤采集完毕。

由此，通过设置多个收纳盒4，一方面，可以多个收纳盒4同时分装采样机构6采集到的隧道同一区域土壤，增大了收纳空间，确保对土壤进行全部收集；另一方面，可以使用联通机构将采样机构6采集到的隧道不同区域土壤分别装到多个收纳盒4内，可以直接对不同区域土壤进行分类，减轻了工作人员的劳动负担。

虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种隧道土壤采样装置，其特征在于，包括主体机构、驱动机构(3)、采样机构(6)、联通机构以及收纳盒(4)，所述驱动机构(3)设置在所述主体机构上，所述主体机构用于带动所述采样机构(6)在隧道内运动；

所述联通机构包括驱动组件和联通组件(54)，所述联通组件(54)包括联通壳体(544)、导向壳体(541)以及第二导向筒(543)，所述导向壳体(541)上设置有多个沿第一方向分布的所述第二导向筒(543)，所述收纳盒(4)设置有多个，多个所述第二导向筒(543)分别与多个所述收纳盒(4)一一对应连通，所述联通壳体(544)上设有进料端（549）和出料端，所述进料端（549）用于与所述采样机构(6)连通，所述出料端用于与所述第二导向筒(543)对应连通，所述联通壳体(544)沿第一方向滑动连接于所述导向壳体(541)，所述驱动组件用于使得所述采样机构(6)采集到的土壤依次通过所述联通壳体(544)、所述第二导向筒(543)进入到所述收纳盒(4)中；

所述驱动机构与所述联通壳体(544)驱动连接，且用于驱动所述联通壳体(544)沿第一方向运动；所述驱动组件还包括第一导向筒(51)、第一筒体(533)以及驱动结构(53)，所述第一导向筒(51)内设有涡流风机，所述第一导向筒(51)的第一端与所述第一筒体(533)的第二端连通，所述第一导向筒(51)的第二端与所述联通壳体(544)的进料端连接并连通；

所述第一筒体(533)的第一端与所述采样机构(6)连接并连通，所述驱动结构(53)的输出端与所述第一筒体(533)连接，且用于驱动所述第一筒体(533)以所述第一筒体(533)的中心轴线转动；

所述驱动机构设置为第一电动推杆，所述第一电动推杆的输出轴与所述第一导向筒(51)连接；所述联通壳体(544)设置在所述导向壳体(541)内，所述联通组件(54)还包括第一限位框(542)和第二限位框(545)，所述第一限位框(542)设置在所述导向壳体(541)的第一端，所述联通壳体(544)的外侧壁滑动连接于所述第一限位框(542)的内侧壁，所述第二限位框(545)设置在所述联通壳体(544)的第二端，所述第二限位框(545)的外侧壁滑动连接于所述导向壳体(541)的内侧壁。

2.如权利要求1所述的隧道土壤采样装置，其特征在于，所述驱动结构(53)包括第一壳体(531)、第二壳体(535)、第一电机(536)、第一齿轮(534)以及第二齿轮(538)，所述第一壳体(531)位于所述第一筒体(533)的外周侧，且与所述第一筒体(533)连接；

所述第二壳体(535)和所述第一导向筒(51)均与所述第一壳体(531)连接，所述第一齿轮(534)套设在所述第一筒体(533)的外侧壁上；

所述第一电机(536)设置在所述第二壳体(535)内，所述第一电机(536)的输出轴与所述第二齿轮(538)连接，所述第二齿轮(538)与所述第一齿轮(534)啮合。

3.如权利要求2所述的隧道土壤采样装置，其特征在于，所述驱动结构(53)还包括第一轴承(532)，所述第一轴承(532)位于所述第一筒体(533)和所述第一壳体(531)之间，且套设在所述第一筒体(533)上，所述第一轴承(532)、所述第一筒体(533)以及所述第一壳体(531)同轴设置。

4.如权利要求1所述的隧道土壤采样装置，其特征在于，所述采样机构(6)包括第三壳体(61)、第二筒体(62)、收纳座(65)、刮板(67)以及第一连接管，所述第二筒体(62)的第一端与所述第一筒体(533)连接并连通，所述第二筒体(62)与所述第一筒体(533)直径相同且同轴分布，所述第二筒体(62)的第二端与所述第三壳体(61)连接，所述第一连接管设置在所述第三壳体(61)内，所述第一连接管的第一端与所述收纳座(65)连通，所述第一连接管的第二端与所述第二筒体(62)连通，所述收纳座(65)与所述第三壳体(61)连接，所述刮板(67)与所述收纳座(65)连接。

5.如权利要求4所述的隧道土壤采样装置，其特征在于，所述采样机构(6)还包括第二电动推杆(66)，所述第二电动推杆(66)与所述第三壳体(61)连接，所述第二电动推杆(66)的输出轴与所述收纳座(65)连接；

所述第一连接管包括联通管（63）和波纹管(64)，所述联通管（63）滑动连接于所述第三壳体(61)，所述联通管（63）的第一端与所述收纳座(65)连通，所述联通管（63）的第二端与所述波纹管(64)的第一端连通，所述波纹管(64)的第二端与所述第二筒体(62)的第二端连通。

6.如权利要求4所述的隧道土壤采样装置，其特征在于，所述采样机构(6)还包括第二电机(68)和粉碎刀片(69)，所述收纳座(65)内设有所述第二电机(68)，所述第二电机(68)的输出轴位于靠近所述第三壳体(61)的一侧，且与所述粉碎刀片(69)连接。

7.如权利要求1-3中任一项所述的隧道土壤采样装置，其特征在于，所述主体机构包括第一移动组件(1)和第二移动组件(2)，所述第一移动组件(1)包括第四壳体(11)、第三电机(15)以及行走辊(16)，所述第四壳体(11)的底部开设有第二安装槽（14），所述第三电机(15)和所述行走辊(16)均设置在所述第二安装槽（14）内，所述第三电机(15)的输出轴与所述行走辊(16)连接；

所述第二移动组件(2)包括联动板(21)、第三电动推杆(22)、滚轮支架(23)、移动轮(24)以及第四电机(25)，所述第四壳体(11)上还开设有第一安装槽（12），所述第一安装槽（12）位于所述第二安装槽（14）的上方，所述联动板(21)和所述第三电动推杆(22)均设置在所述第一安装槽（12）内，所述第三电动推杆(22)的输出轴与所述联动板(21)连接，且用于驱动所述联动板(21)沿所述第四壳体(11)的高度方向运动，所述滚轮支架(23)的第一端与所述联动板(21)固定连接，所述滚轮支架(23)的第二端与所述移动轮(24)转动连接，所述第四电机(25)的输出轴与所述移动轮(24)传动连接。

8.一种隧道土壤采样方法，其特征在于，应用如权利要求1-7中任一项所述的隧道土壤采样装置，其包括以下步骤：

步骤一：使用主体机构将隧道土壤采样装置驱动到隧道的指定位置；

步骤二：使用采样机构(6)对所述指定位置的隧道顶部的土壤进行采集；

步骤三：使用驱动机构(3)驱动联通壳体(544)沿第一方向相对导向壳体(541)运动，直至所述联通壳体(544)与第二导向筒(543)连通，使用驱动组件使得所述采样机构(6)内的土壤依次通过所述联通壳体(544)和所述第二导向筒(543)传输到与所述第二导向筒(543)对应连通的收纳盒(4)中，其中，所述收纳盒(4)未收集其它隧道的指定位置的土壤；

步骤四：当所述收纳盒(4)装满时，使用所述驱动机构(3)驱动所述联通壳体(544)沿第一方向相对所述导向壳体(541)运动，直至所述联通壳体(544)与另一所述第二导向筒(543)连通，使用所述驱动组件使得所述采样机构(6)内的土壤依次通过所述联通壳体(544)和所述第二导向筒(543)传输到与所述第二导向筒(543)对应连通的收纳盒(4)中，重复所述步骤四，直至将所述采样机构(6)采集的土壤收集完毕；

步骤五：当所述采样机构(6)采集的土壤收集完毕后，重复所述步骤一至所述步骤四操作，直至将隧道内所有指定位置的土壤收集到所述收纳盒(4)中。