CN109682639A - 一种淤泥软土采样器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种淤泥软土采样器，包括：钻杆、转动把手和钻头；转动把手固定有第一绕线盘和第二绕线盘，第一绕线盘和第二绕线盘上分别配有第一转动手柄和第二转动手柄；第一绕线盘和第二绕线盘上均设有插栓孔，通过第一插栓和第二插栓分别穿入第一绕线盘和第二绕线盘的插栓孔以固定其位置；钻头的内侧壁上固定有第一定滑轮、外侧壁上固定有第二定滑轮、底端开口处连接有钻头挡板，连接钻头挡板的内侧的第一细绳通过第一定滑轮并穿过钻头与第一绕线盘连接，连接钻头挡板的外侧的第二细绳通过第二定滑轮与第二绕线盘连接；钻头内部设有能自动滑动的刮片。本发明采样效率高、取样精度高、使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及土壤(水)环境调查、监测技术领域，尤其涉及一种淤泥软土采样器。
背景技术
在污染场地或水环境调查中，经常需要采集废弃尾矿库、污水池、沼泽低洼地带或河湖水底等处的淤泥软土样品进行分析。淤泥软土的采样效率和采样质量直接关系着水土环境调查结果的可靠性，同时也是准确制定水土环境污染防治策略的基础和关键。
目前实际工作中，由于取样环境的限制，大型机械往往很难顺利到达采样位置并正常作业，淤泥软土的采集主要靠人工手钻、铁锹等工具完成。人工手钻主要由转动手柄、钻杆和钻头组成，采样时双手转动并按压手柄，将钻头转压到采样位置后拔出钻头。采用振动敲击钻头的方式将土样抖出。此种方法在取淤泥软土时经常由于样品松软，钻头拔出时，样品不能随钻头带出地面，导致采样效率低下；样品收集过程中，由于淤泥软土在钻头中的吸力较大不易取出；样品在取出过程中容易将不同深度样品混匀，使样品代表性降低。使用铁锹直接挖取样品，很难控制样品的采集量和采集深度，且不适于在表层有水覆盖的区域采集样品。
因此，开发一种高效精确、使用方便的淤泥软土采样器很有必要。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种淤泥软土采样器，淤泥软土的采样效率高、取样精度高、使用方便。
为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种淤泥软土采样器，包括：钻杆、与所述钻杆两端分别连接的转动把手和钻头；
所述转动把手固定有第一绕线盘和第二绕线盘，所述第一绕线盘和第二绕线盘上分别配有第一转动手柄和第二转动手柄；所述第一绕线盘和第二绕线盘上均设有若干个插栓孔，通过第一插栓和第二插栓分别穿入第一绕线盘和第二绕线盘的插栓孔以固定其位置；
所述钻头的内侧壁上固定有第一定滑轮、外侧壁上固定有第二定滑轮、底端开口处连接有钻头挡板，连接所述钻头挡板的内侧的第一细绳通过第一定滑轮并穿过钻头与第一绕线盘连接，连接所述钻头挡板的外侧的第二细绳通过第二定滑轮与第二绕线盘连接，分别通过所述第一转动手柄和第二转动手柄控制钻头挡板的状态；
所述钻头内部设有刮片，所述刮片一端连接在第一细绳上、另一端安装有滑动轮以实现刮片在钻头内部的自由滑动。
进一步地，所述转动把手呈T形、其下端为圆管状，所述第一绕线盘和第二绕线盘关于转动把手的下端对称布置。
进一步地，所述转动把手的下端设有若干个插孔，所述第一插栓穿过第一绕线盘的插栓孔和转动把手下端的插孔固定，所述第二插栓穿过所述第二绕线盘的插栓孔和转动把手下端的插孔固定。
进一步地，所述第一绕线盘和第二绕线盘的插栓孔均具有编号。
进一步地，所述钻杆为圆管状、两端设有接口，通过所述接口分别连接转动把手和钻头。
进一步地，所述钻杆和钻头上均标有刻度，以确定采样深度和采样量。
进一步地，所述钻头为筒状、其横截面为优弓形，底端为斜切截断面开口、开口上端边缘连接所述钻头挡板。
进一步地，所述钻头挡板与钻头的连接处外侧有若干个卡块，以防止所述钻头挡板翻向钻头外侧。
进一步地，设有所述第二定滑轮的钻头外侧壁还设有保护管，所述第二细绳穿过保护管。
进一步地，所述保护管的底部设有挡片，以减少进入保护管的淤泥量。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)钻头开口处设有可调节的钻头挡板，可以保证钻头提起时淤泥不外泄，提高采样效率；(2)所采淤泥样品在第一细绳和第二细绳的拉动下可以方便地通过淤泥刮片刮出钻头，可以最大限度的保持样品原有状态，增强样品有代表性；(3)通过拉动第一细绳和第二细绳的方式将样品刮出可以控制每次样品采集量；(4)可以方便有效采集有水体覆盖不同深度的河湖底泥。
附图说明
图1是本发明的淤泥软土采样器的结构示意图；
图2是本发明的绕线盘的示意图；
图3为本发明的钻头的示意图。
图中：1-转动把手，2-第一转动手柄，3-第一绕线盘，4-第一插栓，5-第一细绳，6-钻杆，7-接口，8-刮片，9-钻头，10-第一定滑轮，11-第二插栓，12-第二转动手柄，13-第二绕线盘，14-第二细绳，15-插孔，16-插栓孔，17-滑动轮，18-保护管，19-挡片，20-第二定滑轮，21-卡块，22-钻头挡板，23-开孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
如图1所示，本发明的实施例公开了一种适用于淤泥软土的土样采集装置，包括：转动把手1、钻杆6、钻头9，优选的，所述转动把手1、钻杆6、钻头9的材质为不锈钢304。
优选的，所述转动把手1呈T形，其下端为圆管状。在所述转动把手1的下端固定连接有第一绕线盘3和第二绕线盘13，优选的，所述第一绕线盘3和第二绕线盘13关于转动把手1的下端对称布置。所述第一绕线盘3和第二绕线盘13上分别配有第一转动手柄2和第二转动手柄12，可以通过第一转动手柄2和第二转动手柄12分别转动第一绕线盘3和第二绕线盘13。
如图2所示，所述第一绕线盘3和第二绕线盘13上均分布有若干个插栓孔16，每个插栓孔16都具有两两对应的编号，如与编号1的插栓孔16对应的为与之关于第一绕线盘3和第二绕线盘13的圆心对称的编号1’。所述转动把手1的下端设有若干个插孔15，第一插栓4可穿过所述第一绕线盘3的插栓孔16和转动把手1下端的插孔15固定，第二插栓11可穿过所述第二绕线盘13的插栓孔16和转动把手1下端的插孔15固定。
优选的，所述钻杆6为圆管状。所述钻杆6的两端设有接口7，通过所述接口7分别连接转动把手1和钻头9，优选的，所述接口7为螺纹接口，也即所述转动把手1与钻杆6通过螺纹接口连接。两个或两个以上的钻杆6可以依次连接，以增加其长度。
所述钻杆6和钻头9上均标有刻度。优选的，所述钻头9为筒状，其横截面为优弓形(参见图3)，底端为斜切截断面开口，开口上端边缘连接钻头挡板22，优选的，所述钻头9的开口上端与钻头挡板22通过合页连接。所述钻头挡板22与钻头9的连接处外侧有若干个卡块21，以防止所述钻头挡板22翻向钻头9外侧；优选的，所述卡块21为梯形的。优选的，所述卡块21的数量为两个。
所述钻头9的一内侧壁上固定有第一定滑轮10，所述钻头挡板22的内侧与第一细绳5连接，所述第一细绳5通过第一定滑轮10穿过钻头9顶端的开孔23与第一绕线盘3连接。所述第一细绳5在钻头9内部靠上部分连接有刮片8，优选的，所述刮片8为L型，其一端固定在第一细绳5上，另一端呈直角，竖直直角边上安装有若干个滑动轮17，可实现所述刮片8在钻头9内部的自由滑动。所述钻头9的一外侧壁上固定有第二定滑轮20，且该外壁上还设有保护管18，所述钻头挡板22的外侧与第二细绳14连接，所述第二细绳14通过第二定滑轮20并穿过保护管18与第二绕线盘13连接。优选的，所述第一细绳5和第二细绳14均为钢丝细绳。所述保护管18的底部设有倾斜的挡片19，可减少进入保护管18的淤泥量。
以所述第一绕线盘3和第二绕线盘13的周长一半的长度正好可以使钻头挡板22开合为例：到达采样地点后根据采样深度安装所述钻杆6，通过所述第一转动手柄2和第二转动手柄12分别调节第一绕线盘3和第二绕线盘13，使所述钻头挡板22呈打开状态，所述第一细绳5和第二细绳14呈紧绷状态(特别是第二细绳14)，插上所述第一插栓4和第二插栓11以分别固定第一绕线盘3和第二绕线盘13。使所述钻头9垂直对准采样点，双手按压并转动所述转动把手1，使所述钻头9插入淤泥内部，观察所述钻杆6的刻度，到达指定深度后停止按压。取下所述第二插栓11，旋转第二转动手柄12，使第二绕线盘13松动半圈，用第二插栓11插进与取下时对应的插栓孔16，固定所述第二绕线盘13。取下所述第一插栓4，旋转所述第一转动手柄2，使所述第一绕线盘3绕紧半圈，用所述第一插栓4插进与取下时对应的插栓孔16，固定所述第一绕线盘3。此时，在所述第一丝绳5的拉动下钻头挡板22呈闭合状态，同时所述刮片8向上移动，腾出空间使所述钻头挡板22上方的淤泥进入钻头9。将所述钻头9垂直拔出地面，拔下所述第一插栓4，转动所述第一手柄2使第一绕线盘3松动，用手拉动所述第二细绳14，使所述钻头挡板22打开。在所述钻头9的底端开口接好样品盒或样品袋，再向外拉动所述第一细绳5，所述刮片8向钻头9外滑动，同时将所采淤泥软土刮出。
本发明的实施例中的关键点：
1.第一绕线盘和第二绕线盘上缠绕的第一细绳和第二细绳的长度应足以满足采样的最大深度；
2.刮片上部钻头空间应略大于钻头挡板关闭时刮片滑动的上升空间；
3.钻头顶部有第一细绳穿过处有较大开孔，刮片和钻头内壁之间有一定空隙，采样时钻头内的空气可以排出，同时满足水下采样时钻头内的水可以从钻头顶部排出；
4.刮片和钻头内壁之间有一定空隙以保证刮片不会在与其连接的第一细绳松动时挡板垂直滑落为宜；
5.第一绕线盘和第二绕线盘上的插栓孔要尽量多，以实现对第一细绳和第二细绳长度的精确调节；
6.第一绕线盘和第二绕线盘的直径可以根据实际情况调节进行调节，以通过转动第一绕线盘和第二绕线盘，分别通过第一插栓和第二插栓变换不同的插栓孔，以固定第一绕线盘和第二绕线盘后正好可以使钻头挡板开合为宜。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)钻头开口处设有可调节的钻头挡板，可以保证钻头提起时淤泥不外泄，提高采样效率；(2)所采淤泥样品在第一细绳和第二细绳的拉动下可以方便地通过淤泥刮片刮出钻头，可以最大限度的保持样品原有状态，增强样品有代表性；(3)通过拉动第一细绳和第二细绳的方式将样品刮出可以控制每次样品采集量；(4)可以方便有效采集有水体覆盖不同深度的河湖底泥。
值得说明的是：在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种淤泥软土采样器，其特征在于：包括：钻杆、与所述钻杆两端分别连接的转动把手和钻头；
所述转动把手固定有第一绕线盘和第二绕线盘，所述第一绕线盘和第二绕线盘上分别配有第一转动手柄和第二转动手柄；所述第一绕线盘和第二绕线盘上均设有若干个插栓孔，通过第一插栓和第二插栓分别穿入第一绕线盘和第二绕线盘的插栓孔以固定其位置；
所述钻头的内侧壁上固定有第一定滑轮、外侧壁上固定有第二定滑轮、底端开口处连接有钻头挡板，连接所述钻头挡板的内侧的第一细绳通过第一定滑轮并穿过钻头与第一绕线盘连接，连接所述钻头挡板的外侧的第二细绳通过第二定滑轮与第二绕线盘连接，分别转动所述第一转动手柄和第二转动手柄控制钻头挡板的状态；
所述钻头内部设有刮片，所述刮片一端连接在第一细绳上、另一端安装有滑动轮以实现刮片在钻头内部的自由滑动。
2.根据权利要求1所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述转动把手呈T形、其下端为圆管状，所述第一绕线盘和第二绕线盘关于转动把手的下端对称布置。
3.根据权利要求2所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述转动把手的下端设有若干个插孔，所述第一插栓穿过第一绕线盘的插栓孔和转动把手下端的插孔固定，所述第二插栓穿过所述第二绕线盘的插栓孔和转动把手下端的插孔固定。
4.根据权利要求1所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述第一绕线盘和第二绕线盘的插栓孔均具有编号。
5.根据权利要求1所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述钻杆为圆管状、两端设有接口，通过所述接口分别连接转动把手和钻头。
6.根据权利要求1所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述钻杆和钻头上均标有刻度，以确定采样深度和采样量。
7.根据权利要求1所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述钻头为筒状、其横截面为优弓形，底端为斜切截断面开口、开口上端边缘连接所述钻头挡板。
8.根据权利要求1所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述钻头挡板与钻头的连接处外侧有若干个卡块，以防止所述钻头挡板翻向钻头外侧。
9.根据权利要求1所述的淤泥软土采样器，其特征在于：设有所述第二定滑轮的钻头外侧壁还设有保护管，所述第二细绳穿过保护管。
10.根据权利要求9所述的淤泥软土采样器，其特征在于：所述保护管的底部设有挡片，以减少进入保护管的淤泥量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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