CN104990757B - 水泥土原位取样装置及其取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水泥土原位取样装置及其取样方法。所述水泥土原位取样装置包括固定安装于地下施工设备的切割装置上的取样容器和取样结构，所述切割装置在地层中向下运动时，所述取样结构的压力板通过水泥土的向上压力作用顶着取样结构的上限位板，并通过所述取样结构的至少一组连杆压住取样容器的盖板，使得切割装置向下运动至预定深度之前盖板始终处于关闭状态，避免了非检测深度的水泥土样品混入取样容器；而所述切割装置在地层中向上运动时，所述压力板通过水泥土的向下压力作用向下转动并带动至少一组连杆运动，以自动打开盖板，使得检测深度的水泥土进入并充满取样容器，完成水泥土样品的采集，由此提高了水泥土参数的检测精度。

Description

水泥土原位取样装置及其取样方法

技术领域

本发明涉及建筑机械领域，特别涉及一种用于地下施工的水泥土原位取样装置及其取样方法。

背景技术

等厚度水泥土地下连续墙工法(TRD工法，Trench cutting Re-mixing Deep wallmethod)，由日本90年代初开发研制，是能在各类土层和砂砾石层中连续成墙的成套设备和施工方法。TRD工法基本原理是利用链锯式切割箱竖直插入地层中，然后作水平横向运动，同时由链条带动刀具作上下的回转运动，搅拌混台原土并灌入水泥浆，形成一定厚度的墙体，以取代目前常用的高压喷射灌浆，单轴和多轴水泥土搅拌桩组成的柱列式地下连续墙。

目前，TRD工法可实现槽壁加固的目的，其可以增加地下连续墙槽壁的稳定性，延长槽壁稳定时间，以满足地下连续墙各工序能够安全顺利地进行，进而确保地下连续墙的施工质量。在地下连续墙的施工质量中，墙体固化液的配比控制尤为重要，其中，水泥土的配比必须经过试成墙实验才能确定，并且施工过程中还需通过成墙的水泥土检测。而水泥土的检测，一方面可以通过钻孔取芯来确定芯样的强度及抗渗性能，另一方面也可以通过链锯式切割箱上链条履带的带动翻上来的水泥土进行取样检测。

然而，采用钻孔取芯取样成本高，工作量大；而采用翻土取样不能真实反映每一层水泥土的参数。因此，有必要开发一种能够精确定位取样到不同深度中水泥土参数的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥土原位取样装置及其取样方法，以精确定位并采集到预定深度处的水泥土的参数。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水泥土原位取样装置及其取样方法，所述水泥土原位取样装置包括取样容器和取样结构；所述取样容器和取样结构均固定安装于地下施工设备的切割装置上，所述取样结构设置于所述取样容器的上方；其中，

所述取样容器包括盖板和具有上端开口的容器本体，所述盖板活动设置于所述上端开口处；

所述取样结构包括上限位板、压力板和至少一组连杆，所述压力板活动设置于所述上限位板和盖板之间，所述至少一组连杆活动设置于所述压力板上；

所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动时，所述压力板通过水泥土的向上压力作用顶着所述上限位板，并且，通过所述至少一组连杆压住所述盖板；所述地下施工设备的切割装置在地层中向上运动时，所述压力板通过水泥土的向下压力作用向下转动并带动所述至少一组连杆运动，以自动打开所述盖板。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述取样结构还包括设置于所述压力板和盖板之间的的下限位板，所述压力板在所述水泥土的向下压力作用下向下转动直至压抵所述下限位板。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述取样容器还包括设置于所述盖板的上表面边沿位置的限位凸起，所述至少一组连杆在所述压力板的带动下运动直至顶着所述限位凸起。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述取样结构包括活动设置于所述压力板上的两组连杆，每组连杆包括一根第一连杆和一根第二连杆；所述两组连杆位于所述压力板的两侧，并共同在所述压力板的驱动下运动。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，每根第一连杆和第二连杆与所述盖板之间的夹角均小于90度。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述取样结构还包括多个转动支座，每根第一连杆和第二连杆均通过一个转动支座与所述压力板连接；并且，与所述第一连杆连接的转动支座设置于所述压力板的上部，与所述第二连杆连接的转动支座设置于所述压力板的下部。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述压力板的开启端沿长度方向对称设置有两个半敞开式缺口，每个半敞开式缺口中设置有一根第一连杆。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述取样结构还包括多根弹簧，每根弹簧连接所述压力板和一根第二连杆。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述取样结构还包括多根弹簧，每根弹簧连接所述容器本体和一根第一连杆。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述取样结构还包括多根连接杆，每根第一连杆通过一根连接杆连接一根弹簧。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述水泥土原位取样装置还包括设置于所述地下施工设备的切割装置上的连接板，所述上限位板、压力板和容器本体均设置于所述连接板上。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述上限位板包括水平部分和与所述水平部分连接的竖直部分；所述竖直部分与所述水平部分呈一L形。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述盖板呈凹字形。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述地下施工设备的切割装置上设置有多个取样容器和多个取样结构；相邻的两个取样容器之间设置有一个取样结构。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述地下施工设备为TRD设备或双轮铣槽机。

可选的，在所述的水泥土原位取样装置中，所述地下施工设备为TRD设备时，所述地下施工设备的切割装置包括切割箱和与所述切割箱连接的链条履带，所述取样容器和取样结构固定安装于所述切割箱同一侧的链条履带上。

此外，本发明还提供了一种采用上述任意一项所述的水泥土原位取样装置的取样方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过水泥土的向上压力使压力板顶在上限位板上，同时通过所述压力板控制至少一组连杆压住盖板，使得地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至检测深度之前所述盖板始终处于关闭状态；

步骤S2：通过水泥土的向下压力使所述压力板脱离所述上限位板并向下转动，同时通过所述压力板带动所述至少一组连杆在所述盖板上背向滑动自动打开所述盖板，使得所述地下施工设备的切割装置在地层中向上运动至检测深度后，检测深度的水泥土进入并充满容器本体，完成水泥土样品的采集；

步骤S3：通过所述地下施工设备的切割装置在地层中向上运动使所述取样容器升至地面以上位置，再取下所述取样容器，采用所述取样容器收集取得的水泥土样品。

可选的，在所述的取样方法中，在步骤S2中，通过所述压力板向下转动直至压抵下限位板，控制所述压力板的转动角度，以限定所述至少一组连杆的运动行程，使得所述盖板打开一定角度。

可选的，在所述的取样方法中，在步骤S2中，，还通过所述至少一组连杆背向滑动直至顶着限位凸起，控制所述至少一组连杆的滑动行程，使得所述盖板打开一定角度。

相比于现有技术，本发明的水泥土原位取样装置及其取样方法，具有以下有益效果：

第一、本发明采用安装于地下施工设备的切割装置上的取样容器和取样结构，所述取样容器具有活动的盖板，当所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动时，所述取样结构的压力板能够通过水泥土的向上压力作用顶在取样结构的上限位板上，并同时控制取样结构的至少一组连杆压在取样容器的盖板上，使得所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至预定深度之前盖板可以始终处于关闭状态，避免了非检测深度的水泥土样品混入取样容器，而当所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至检测深度后，并开始向上运动时，通过水泥土的向下压力作用使压力板向下转动，并驱动所述至少一组连杆在盖板上背向滑动自动开启盖板，并使得检测深度的水泥土进入并充满取样容器，完成水泥土样品的采集，由此提高了水泥土参数的检测精度；

第二、所述水泥土原位取样装置仅仅借助于水泥土的推力来驱动压力板和一组连杆运动，从而实现盖板的自动开启功能，结构简单，过程简便，易于实施；

第三、所述水泥土原位取样装置实现水泥土原位取样的机构配置件仅包括取样容器、上限位板、压力板和至少一组连杆，而且也无需额外的驱动装置和由昂贵材料制成的钻头，因此，取样成本低。

附图说明

图1为本发明实施例的水泥土原位取样装置使用前或向下运动时的主视结构示意图；

图2为本发明实施例的水泥土原位取样装置向上运动时的主视结构示意图；

图3为本发明实施例的压力板的主视结构示意图；

图4为图3所示压力板的俯视图；

图5为本发明实施例的取样容器的主视结构示意图；

图6为本发明实施例的容器本体的主视结构示意图；

图7为图6所示容器本体的俯视图；

图8为本发明实施例的盖板的主视结构示意图；

图9为图8所示盖板的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图1～9对本发明提出的一种水泥土原位取样装置及其取样方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参阅图1，本实施例的水泥土原位取样装置包括取样容器10和取样结构20。所述水泥土原位取样装置应用时，所述取样容器10和取样结构20均固定安装于地下施工设备的切割装置上，并且所述取样结构20设置于取样容器10的上方。

本实施例中，所述地下施工设备为TRD设备或双轮铣槽机。所述地下施工设备为TRD设备时，所述切割装置包括切割箱(未图示)和与所述切割箱连接的链条履带30，所述取样容器10和取样结构20均固定安装于所述切割箱同一侧的链条履带30上。但是，本发明包括但不局限于TRD设备或者双轮铣槽机，只要地下施工时需要采集地层中水泥土参数时，本发明可以适用。而且所述取样容器10和取样结构20也不局限于固定安装于TRD设备的切割箱同一侧的链条履带30上，只要能将取样容器10和取样结构20固定在地下施工设备的切割装置上，并能够带动它们在地层中上下运动便可。

本实施例的取样容器10包括具有上端开口的容器本体11和活动设置于容器本体11上端开口处的盖板12。所述取样结构20包括上限位板21、下限位板22、压力板23、第一连杆组24和第二连杆组25。所述第一连杆组24包括两根对称设置于压力板23上不同侧的第一连杆(图中未标示)，所述第二连杆组25包括两根对称设置于压力板23上不同侧的第二连杆。本实施例的一根第一连杆和一根第二连杆并排设置于压力板23的同一侧，另一根第一连杆和另一根第二连杆相应并排设置于压力板23的另一同一侧。

本实施例的地下施工设备为TRD设备时，所述水泥土原位取样装置的安装过程是：使用前，预先将容器本体11竖直固定安装于TRD设备切割箱同一侧的链条履带30上，并使盖板12处于闭合状态，之后，将上限位板21固定安装于链条履带30上，并位于盖板12的上方，同时，将压力板23活动安装于链条履带30上，并设置于上限位板21和盖板12之间，而且，每根第一连杆和第二连杆的近端放置于盖板12的上表面上，同时，每根第一连杆和第二连杆与盖板12的上表面之间的空间夹角均小于90°，使得第一连杆组24和第二连杆组25在转动时不会形成死角，利于压力板23驱动第一连杆组24和第二连杆组25运动。

上述水泥土原位装置使用时，如图1和图2所示：首先，参阅图1，当地面上的TRD设备操控地层中的链条履带30向下运动时，所述链条履带30同时带动取样容器10和取样结构20向下运动，向下运动过程中，所述压力板23会受到水泥土向上的推力F1(如图中箭头所示)作用而顶在上限位板21的下部，进而不能转动，此时，与压力板23活动连接的两根第一连杆和两根第二连杆均紧紧压在盖板12的上表面上，使得取样容器10在向下运动过程中其盖板12始终处于闭合状态，进而避免了非检测深度的水泥土侵入取样容器10，影响水泥土的检测精度；接着参阅图2，当所述TRD设备操控链条履带30向下运动至预定的检测深度后，所述TRD设备进一步操控链条履带30开始向上运动，向上运动时，所述链条履带30同时带动取样容器10和取样结构20向上运动，同时所述压力板23会受到水泥土向下的推力F2(如图中箭头所示)作用而向下转动，并驱动所述两根第一连杆和第二连杆均向外侧张开，进一步地，所述两根第一连杆脱离盖板12的上表面，而所述两根第二连杆继续在盖板12的上表面上向外滑动，直至打开盖板12；当所述盖板12打开后，预定检测深度的水泥土迅速侵入并充满容器本体11；继而所述TRD设备操控链条履带30继续向上运动直至取样容器10升至地面以上位置，随即取下装有水泥土样品的取样容器10便可，由此，取样完成水泥土样品的采集。

特别的，所述容器本体11的容量需足够小，以便于预定检测深度的水泥土浸入容器本体11后能够快速装满容器本体11，防止了取样容器10向上运动时，其它非检测深度的水泥土进入取样容器10而影响检测精度。

本实施例中，当需要检测不同深度的水泥土参数时，只需将取样容器10固定安装于链条履带30上的不同高度即可，相应的，所述取样结构在链条履带30上的安装位置也随取样容器10的安装位置变化而变化。

较佳的，本实施例的上限位板21包括水平部分和与所述水平部分连接的竖直部分，其中，所述水平部分的一侧固定安装于链条履带30上，所述竖直部分可用于压住压力板23。所述竖直部分与所述水平部分呈一L形。

本实施例中，所述下限位板22为可选的，其以并排方式设置于上限位板21的下方，并且位于压力板23和盖板12之间，使用时，所述TRD设备控制所述链条履带30向上运动时，所述压力板23受到水泥土的向下推力F2作用向下转动并进一步压抵在下限位板22上，利于通过下限位板22控制第二连杆组25的滑动行程，从而控制盖板12的打开角度。

继续参阅图1和图2，所述水泥土原位取样装置还包括一固定安装于链条履带30上的连接板41。所述连接板41可通过多个连接螺栓42连接于链条履带30上。其中，所述容器本体11通过连接板41固定连接链条履带30。

本实施例中，所述上限位板21和下限位板22也可通过连接板41固定连接链条履带30，以节省用料，降低使用成本。

可选的，所述压力板23通过两个第一转动支座43活动连接于连接板41上。但是，所述第一转动支座43的具体数量也可以是一个或一个以上，具体的，本发明并不作限定。

继续参阅图1，并结合参阅图3和图4，本实施例的压力板23通过两个第一转动支座43连接，此时，所述压力板23还包括两个对称设置的连接块231，每个连接块231的一部分垂直插入于压力板23的沿宽度和厚度方向的一个侧面中，并且，每个连接块231沿宽度方向上设置有一个通孔，用于与第一转动支座43通过一销轴连接。可选的，所述连接块231为一长方体或一半腰形块体。

本实施例的每根第一连杆均通过一个第二转动支座44活动连接于压力板23上。较佳方案中，两个第二转动支座44均设置于压力板23的上表面上，通过增加连杆的长度，驱动效果更好。

本实施例的第二转动支座44设置于压力板23的上表面上，相应地，参阅图4，所述压力板23的开启端沿长度方向对称设置有两个半敞开式缺口232，所述两个半敞开式缺口232贯穿于压力板23的上下表面，使用时，每根第一连杆均设置于对应的一个半敞开式缺口232中，以便于与第二转动支座44连接，同时也便于第一连杆组24在压力板23的带动下沿半敞开式缺口232运动。

如图4所示，每个半敞开式缺口232的沿宽度方向还对称设置有浅沟槽233，方便放置第二转动支座44。可选的，所述第二转动支座44可通过焊接方式固定在压力板23上。更可选的，根据每根第一连杆的运动行程，所述半敞开式缺口232设置为一U字形。此外，每根第一连杆均采用销轴方式与第二转动支座44连接。

继续参阅图1，本实施例的每根第二连杆均通过一个第三转动支座45活动连接于压力板23上。较佳的，所述第三转动支座45设置在压力板23的下表面上，以防止与上限位板21发生干涉。同样的，所述第三转动支座45与压力板23的连接方式可相应参阅第二转动支座44与压力板23的连接方式，而且每根第二连杆也可采用销轴方式与第三转动支座45连接，具体的，本实施例不再详细叙述。

接着参阅图5，并结合参阅图1，本实施例的取样容器10还包括两个对称设置的第四转动支座13，以使盖板12通过第四转动支座13与容器本体11转动连接。如图6～7所示，所述两个第四转动支座13分别设置于容器本体11的沿长度方向的两个侧面上。对应的，如图8～9所示，所述盖板12的沿长度方向的两个侧面上各设置有一个凸起部121，所述凸起部121可与相应的第四转动支座13以销孔方式连接。可选的，所述凸起部121为圆柱体结构。

继续参阅图6～7，并结合参阅图1，本实施例的取样容器10还包括两个对称设置的侧连接板14，每个侧连接板14的一侧固定连接容器本体11的侧壁，使得容器本体11可通过两个侧连接板14固定连接连接板41。较佳方案中，每个侧连接板14可以通过卡合方式滑入连接板41的导槽(未图示)中，然后通过螺栓与连接板41固定，例如每个侧连接板14沿其厚度方向设置有两个螺栓通孔141，用于插入相应的螺栓并与连接板41螺纹连接。但是，本发明并不限定容器本体11与连接板41的固定方式，只要便于安装取样容器10和将其取下即可。

继续参阅图8～9，并结合参阅图1，所述盖板12的上表面上还对称设置有两个限位凸起122，当TRD设备操控链条履带30向下运动至预定的检测深度后，所述TRD设备操控链条履带30开始向上转动，并带动取样容器10和取样结构20向上运动，同时所述压力板23受到水泥土向下的推力F2作用，使得与压力板23连接的两根第一连杆和第二连杆均向外侧张开，此时，所述两根第一连杆脱离盖板12，而所述两根第二连杆继续在盖板12上向外滑动，直至顶在两个限位凸起122上，使得盖板12向上转动直至打开一定的角度。可选的，所述两个限位凸起122均为一长方形块状凸起。

本实施例中，所述盖板12呈凹字形，其开启端设置有一个长条形缺口123，以便于第一连杆组24从盖板12上滑落。

继续参阅图1，所述取样结构20还包括多根弹簧26、27，其中，每根第一连杆的自由端连接有一弹簧26，同时所述弹簧26的另一端固定连接与对应第一连杆同一侧的容器本体11的侧壁。同样的，每根第二连杆的邻近固定端连接有一根弹簧27，同时所述弹簧27的另一端固定连接与对应第二连杆同一侧的压力板23的下表面。

进一步的，所述取样结构20还包括多根连接杆28，每根连接杆28均设置于邻近每根第一连杆的自由端，同时，每根第一连杆通过一根连接杆28连接一根弹簧26。可选的，所述连杆杆28为L形结构。

本实施例采用弹簧26勾住第一连杆组24与容器本体11，以及采用弹簧27勾住第二连杆组25与压力板23，便于借助弹簧力压住盖板12，提高第一连杆组24和第二连杆组25的压抵效果。

上述实施例提供的水泥土原位取样装置中，所述取样结构20包括两个连杆组，具体为第一连杆组24和第二连杆组25，但是，实际应用过程中，所述连杆组的数量可以为一个，一个连杆组包括一根第一连杆和一根第二连杆。

较佳的，所述链条履带30上可同时设置多个取样容器10和取样结构20，所述多个取样容器10分别设置于链条履带30的不同位置上，每一个位置对应相应的检测深度；而且，相邻的两个取样容器10之间设置有一个取样结构20，以使每一个取样容器10均对应一个取样结构20，用于压住和自动开启盖板12。

进一步的，结合参阅图1～2，本发明还提供了一种水泥土原位取样装置的取样方法，包括如下步骤：

步骤S1：通过水泥土的向上压力F1使压力板23顶在上限位板21上，同时通过压力板23控制至少一组连杆压在盖板12上，使得地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至检测深度之前盖板12始终处于关闭状态；

步骤S2：通过水泥土的向下压力F2使压力板23脱离上限位板21并向下转动，同时通过压力板23带动所述至少一组连杆在盖板12上背向滑动自动打开盖板12，使得地下施工设备的切割装置在地层中向上运动至检测深度后，检测深度的水泥土侵入并充满取样容器10，完成水泥土样品的采集；

步骤S3：通过地下施工设备的切割装置在地层中向上运动使取样容器10升至地面以上位置，再取下取样容器10，采用取样容器10收集取得的水泥土样品。

可以理解的是，步骤S1中，所述至少一组连杆包括一根上述实施例提供的第一连杆和一根第二连杆。

可选的，在步骤S2中，通过压力板23向下转动直至顶着下限位板22，控制压力板23的转动角度，以限定所述至少一组连杆的运动行程，使得盖板12打开一定角度。

更可选的，在步骤S2中，还通过所述至少一组连杆背向滑动直至顶着限位凸起122，控制所述至少一组连杆的运动行程，使得盖板12打开一定角度。

相比于现有技术，本发明的水泥土原位取样装置及取样方法，采用安装于地下施工设备的切割装置上(例如安装于TRD设备的切割箱同一侧的链条履带30上)的取样容器10和取样结构20，其中，所述取样容器10具有活动的盖板12，当所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动时，所述取样结构20的压力板23能够通过水泥土的向上压力F1顶在取样结构20的上限位板21上，并同时控制取样结构20的至少一组连杆压在盖板12上，使得所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至预定深度之前，所述盖板12可以始终处于关闭状态，避免了非检测深度的水泥土样品混入取样容器10；进而，当所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至检测深度后，并开始向上运动时，通过水泥土的向下压力F2使压力板23向下转动，并驱动所述至少一组连杆在盖板12上背向滑动自动开启盖板12，使得检测深度的水泥土充满取样容器10，从而完成水泥土样品的采集。采用这样的水泥土原位取样装置及其取样方法可以精确定位检测到不同深度的水泥土样品，从而提高水泥土参数的检测精度。

此外，本发明的水泥土原位取样装置仅仅借助于水泥土的推力F1、F2来驱动压力板23和至少一组连杆运动，从而实现盖板12的自动开启功能，结构简单，过程简便，易于实施。

另外，所述水泥土原位取样装置实现水泥土取样的机构配置件仅包括取样容器10、上限位板21、压力板23和至少一组连杆，而且无需额外的驱动装置和由昂贵材料制成的钻头，因此，取样成本低。

而且，本发明的水泥土原位取样装置包括取样容器10和取样结构20，均以可拆卸方式设置于地下施工设备的切割装置上，例如以可拆卸方式设置于TRD设备的切割箱一侧的链条履带30上，以便于反复拆卸利用，进一步降低了使用成本。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (19)

1.一种水泥土原位取样装置，其特征在于，所述水泥土原位取样装置包括取样容器和取样结构；所述取样容器和取样结构固定安装于地下施工设备的切割装置上，所述取样结构设置于所述取样容器的上方；其中，

所述取样容器包括盖板和具有上端开口的容器本体，所述盖板活动设置于所述容器本体的上端开口处；

所述取样结构包括上限位板、压力板和至少一组连杆，所述压力板活动设置于所述上限位板和盖板之间，所述至少一组连杆活动设置于所述压力板上；

所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动时，所述压力板通过水泥土的向上压力作用顶着所述上限位板，并且，通过所述至少一组连杆压住所述盖板；所述地下施工设备的切割装置在地层中向上运动时，所述压力板通过水泥土的向下压力作用向下转动并带动所述至少一组连杆运动，以自动打开所述盖板。

2.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述取样结构还包括设置于所述压力板和盖板之间的下限位板，所述压力板在所述水泥土的向下压力作用下向下转动直至压抵所述下限位板。

3.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述取样容器还包括设置于所述盖板的上表面边沿位置的限位凸起，所述至少一组连杆在所述压力板的带动下运动直至其中一根连杆顶着所述限位凸起。

4.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述取样结构包括活动设置于所述压力板上的两组连杆，每组连杆包括一根第一连杆和一根第二连杆；所述两组连杆位于所述压力板的两侧，并共同在所述压力板的驱动下运动。

5.如权利要求4所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，每根第一连杆和第二连杆与所述盖板之间的夹角均小于90度。

6.如权利要求4所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述取样结构还包括多个转动支座，每根第一连杆和第二连杆均通过一个转动支座与所述压力板连接；并且，与所述第一连杆连接的转动支座设置于所述压力板的上部，与所述第二连杆连接的转动支座设置于所述压力板的下部。

7.如权利要求6所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述压力板的开启端沿长度方向对称设置有两个半敞开式缺口，每个半敞开式缺口中设置有一根第一连杆。

8.如权利要求4至7中任意一项所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述取样结构还包括多根弹簧，每根弹簧连接所述压力板和一根第二连杆。

9.如权利要求4至7中任意一项所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述取样结构还包括多根弹簧，每根弹簧连接所述容器本体和一根第一连杆。

10.如权利要求9所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述取样结构还包括多根连接杆，每根第一连杆通过一根连接杆连接一根弹簧。

11.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述水泥土原位取样装置还包括设置于所述地下施工设备的切割装置上的连接板，所述上限位板、压力板和容器本体均设置于所述连接板上。

12.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述上限位板包括水平部分和与所述水平部分连接的竖直部分，所述竖直部分与所述水平部分呈一L形。

13.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述盖板呈凹字形。

14.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述地下施工设备的切割装置上设置有多个取样容器和多个取样结构；相邻的两个取样容器之间设置有一个取样结构。

15.如权利要求1所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述地下施工设备为TRD设备或双轮铣槽机。

16.如权利要求15所述的水泥土原位取样装置，其特征在于，所述地下施工设备为TRD设备时，所述地下施工设备的切割装置包括切割箱和与所述切割箱连接的链条履带，所述取样容器和取样结构固定安装于所述切割箱同一侧的链条履带上。

17.一种如权利要求1至16中任意一项所述的水泥土原位取样装置的取样方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过水泥土的向上压力使压力板顶在上限位板上，同时通过所述压力板控制至少一组连杆压住盖板，使得地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至检测深度之前所述盖板始终处于关闭状态；

步骤S2：通过水泥土的向下压力使所述压力板脱离所述上限位板并向下转动，同时通过所述压力板带动所述至少一组连杆在所述盖板上背向滑动至自动打开所述盖板，使得所述地下施工设备的切割装置在地层中向下运动至检测深度后，检测深度的水泥土进入并充满容器本体，完成水泥土样品的采集；

步骤S3：通过所述地下施工设备的切割装置在地层中向上运动使所述取样容器升至地面以上位置，再取下所述取样容器，采用所述取样容器收集取得的水泥土样品。

18.如权利要求17所述的取样方法，其特征在于，在步骤S2中，通过所述压力板向下转动直至压抵下限位板，控制所述压力板的转动角度，以限定所述至少一组连杆的运动行程，使得所述盖板打开一定角度。

19.如权利要求18所述的取样方法，其特征在于，在步骤S2中，还通过所述至少一组连杆背向滑动直至顶着限位凸起，控制所述至少一组连杆的滑动行程，使得所述盖板打开一定角度。