CN110261167B - 一种软土区域勘察用取样设备及其取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软土区域勘察用取样设备及其取样方法，涉及地质勘探设备领域，其包括支撑板，支撑板上贯穿有滑动孔，滑动孔内竖直滑动连接有滑动杆；滑动杆的下端可拆卸连接有取样筒；滑动杆的侧壁水平设置有一对限位部，一对限位部之间设置有限位空隙；支撑板上竖直设置有第一支撑座和第二支撑座，第一支撑座上铰接有用于驱动限位部向上或向下运动的第一驱动杆，第二支撑座上设置有用于驱动第一支撑杆运动的第二驱动杆。本发明具有以下优点和效果：通过利用杠杆原理以及脚踏式的第一驱动杆和第二驱动杆，控制滑动杆以及取样筒向下或向上运动，从而使得取样筒深入地面和从地面内取出的过程更加轻松省力，进而使得取样过程更加方便。

Description

一种软土区域勘察用取样设备及其取样方法

技术领域

本发明涉及地质勘探设备领域，特别涉及一种软土区域勘察用取样设备及其取样方法。

背景技术

软土区域勘察是软基加固工程和疏浚吹填土改良工程中的一项重要工作，在确保工程设计方案准确可行的前提下，使工程建设得以科学地、有计划地进行，从而可以保障工期和保证施工质量。

中国专利CN202057516U公开了一种土壤取样器，其包括加力管，加力管的顶部设有横杆，横杆上设有防滑纹，加力管的底部螺纹连接有取样管，取样管底部连接有取样头，取样头的底部四周上设有锋利的三角形刀刃。

当使用上述取样器获取深层土壤试样时，先用力按动横杆向下运动，使得取样头完全插入土壤中，然后再用力拉动横杆向上运动，将取样头从土壤中拉出，实现土壤的取样。但是按压横杆向下运动或者拉动横杆向上运动的过程将会很费力，从而导致土壤的取样过程很不方便，有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种软土区域勘察用取样设备，具有取样方便的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种软土区域勘察用取样设备，包括支撑板，所述支撑板的四周均竖直设置有支脚，所述支撑板上贯穿有滑动孔，所述滑动孔内竖直滑动连接有滑动杆；所述滑动杆的下端可拆卸连接有取样筒，所述取样筒位于所述支撑板的下方；所述滑动杆的侧壁水平设置有一对限位部，一对所述限位部均位于所述支撑板的上方，并且一对所述限位部之间设置有限位空隙；所述支撑板上竖直设置有第一支撑座，所述第一支撑座上设置有第一驱动杆，所述第一驱动杆的中部铰接于所述第一支撑座，所述第一驱动杆靠近所述滑动杆的一端位于所述限位空隙内，且用于抵触一对所述限位部相互靠近的一侧；所述支撑板上竖直设置有位于所述第一支撑座后方的第二支撑座，所述第二支撑座上设置有第二驱动杆，所述第二驱动杆的中部铰接于所述第二支撑座，所述第二驱动杆靠近所述第一支撑座的一端位于所述第一驱动杆的下方，且用于抵触所述第一驱动杆的下端面。

通过采用上述技术方案，当使用上述取样设备取样时，踩动第二驱动杆背离滑动杆的一端向下运动，此时第二驱动杆的另一端向上运动，并驱动第一驱动杆背离滑动杆的一端向上运动。此时第一驱动杆靠近滑动杆的一端向下运动，并驱动下方的限位部同步向下运动，同时限位部带动滑动杆以及取样筒向下运动。直至取样筒完全没入地面后，再踩动第一驱动杆背离滑动杆的一端向下运动，此时第一驱动杆的另一端向上运动，并驱动上方的驱动部同步向上运动，同时限位部带动滑动杆以及取样筒向上运动。直至将取样筒从地面内拉出后，实现土壤的取样，然后将取样筒从滑动杆上取下后，将取样筒以及试样移送至检测室后，将取样筒内的试样取出，即可对试样进行检测。因此当对土壤进行取样时，通过利用杠杆原理以及脚踏式的第一驱动杆和第二驱动杆，即可控制滑动杆以及取样筒向下或向上运动，从而使得取样筒深入地面和从地面内取出的过程更加轻松省力，使得取样过程更加方便。

本发明的进一步设置为：所述第一驱动杆包括与所述第一支撑座铰接的杆体、一对设置于所述杆体端部的卡爪，一对所述卡爪夹持所述滑动杆的外壁，并且一对所述限位部呈圆环形设置于一对所述卡爪的上方和下方。

通过采用上述技术方案，通过设置圆环形的限位部以及夹持滑动杆的卡爪，增大第一驱动杆与限位部的接触面积，同时使得限位部的各个位置的受力更加均匀，使得限位部以及滑动杆可以更加稳定的上下运动。

本发明的进一步设置为：所述滑动杆的上端外壁套设有导向套，所述支撑板的上端面倾斜设置有多个导向杆，并且所述导向杆的上端固定于所述导向套外壁。

通过采用上述技术方案，通过设置导向套和导向杆的配合，对滑动杆的上端进行支撑，实现滑动杆的限位，从而限制滑动杆竖直方向的运动路径，避免滑动杆出现晃动现象，提高滑动杆工作时的稳定性。

本发明的进一步设置为：所述导向套的内壁竖直设置有导向槽，所述滑动杆的外壁设置有滑动连接于所述导向槽的导向块。

通过采用上述技术方案，通过设置导向块和导向槽的配合，实现滑动杆周向方向的限位，避免滑动杆出现转动现象，提高滑动杆工作时的稳定性。

本发明的进一步设置为：所述取样筒的上端面竖直设置有安装杆，所述滑动杆的下端面设置有供所述安装杆插接的安装孔；所述滑动杆的下端外壁设置有多个连通所述安装孔内部的定位孔，多个所述定位孔沿所述滑动杆的周向方向均匀设置，所述定位孔内设置有定位板，所述定位板的上端铰接于所述定位孔的内壁；所述定位板相互靠近的一侧侧壁水平设置有长条形的定位条，所述安装杆的外壁设置有一圈供所述定位条嵌入的定位槽；所述滑动杆的下端外壁滑动连接有用于压紧所述定位板外壁的滑套，所述滑动杆上设置有位于所述滑套上方的复位板，所述滑动杆外壁还套设有位于所述滑套与所述复位板之间的弹簧。

通过采用上述技术方案，当安装取样筒时，先驱动滑套向上运动，此时滑套压动弹簧压缩。直至滑套位于定位孔的上方时，将安装杆插入安装孔内，此时安装杆驱动定位板向外翻转，定位板带动定位条同步运动。直至安装杆完全插接安装孔后，松开滑套，此时弹簧弹开并驱动滑套向下运动，此时滑套内壁压动定位板反向翻转，此时定位板上的定位条逐渐嵌入安装杆外壁的定位槽内。直至滑套完全覆盖定位板时，定位条完全嵌入定位槽内，从而实现安装杆的固定以及取样筒的安装。当取卸取样筒时，驱动滑套向上运动，直至滑套位于定位孔的上方时，拉动安装杆向下运动，此时安装杆驱动定位板向外翻转。直至安装杆完全脱离安装孔后，松开滑套使其复位后，即可实现取样筒的取卸。因此通过设置可快速拆卸的取样筒，使得取样筒的安装和拆卸过程更加轻松方便，同时使得取样过程更加方便。

本发明的进一步设置为：所述取样筒包括供安装杆固定的顶板、一对设置于所述顶板下端面的壁板，并且所述壁板的截面呈半圆形设置；所述壁板的上端面设置有锁定块，所述顶板上贯穿有供所述锁定块穿设的锁定孔，所述锁定块上贯穿有固定孔，所述固定孔内插接有压紧所述顶板上端面的固定销。

通过采用上述技术方案，当安装取样筒时，将一对壁板扣合在一起，使其呈圆筒形。然后将壁板上的锁定块穿设过顶板上的锁定孔后，再将固定销插接于固定孔内，即可实现取样筒的安装。当拆卸取样筒时，将固定销从固定孔内取出后，即可驱动壁板向下运动，从而实现取样筒的拆卸。最后将一对壁板打开后，即可将壁板内的试样取出，因此通过设置结构简洁，并且拆装过程轻松方便的取样筒，使得取样过程更加轻松方便。

本发明的进一步设置为：其中一个所述壁板的两侧侧壁均竖直设置有一对燕尾块，一对所述燕尾块分布于所述壁板的两端，另一个所述壁板的两侧侧壁均竖直设置有供所述燕尾块嵌入的凹槽、连通所述凹槽的下端且供所述燕尾块滑移嵌入的燕尾槽。

通过采用上述技术方案，通过设置燕尾块与燕尾槽的配合，增大一对壁板连接时的稳定性，同时提高了两个壁板之间的结构强度。

本发明的进一步设置为：所述取样筒的下端由上到下呈渐缩状设置，并形成尖刃。

通过采用上述技术方案，通过设置渐缩状的尖刃，增大取样筒与地面的压强，使得取样筒深入地面的过程更加轻松方便。

本发明的另一目的是提供一种软土区域勘察用取样设备的取样方法，具有提高检测精度的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种软土区域勘察用取样设备的取样方法，包括如下步骤：

S1，将设备放置于地面上，并对支撑板进行调平；

S2，驱动滑动杆带动取样筒向下运动，使取样筒完全没入地面；

S3，驱动滑动杆带动取样筒向上运动，将取样筒从地面中拉出；

S4，将取样筒进行拆卸后，将取样筒以及试样共同送检；

S5，将取样筒打开，缓慢的将试样取出，并对试样进行检测。

通过采用上述技术方案，当采用上述取样方法取得取样后，将取样筒以及试样共同送检，并在检测室内将取样筒打开，然后缓慢的将试样取出，最后对试样进行检测。保证试样在运输时可以始终保持初始状态，避免外界因素对试样造成影响，从而提高了试样的检测精度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过利用杠杆原理以及脚踏式的第一驱动杆和第二驱动杆，控制滑动杆以及取样筒向下或向上运动，从而使得取样筒深入地面和从地面内取出的过程更加轻松省力，进而使得取样过程更加方便；

2.通过设置高稳定性的滑动杆，增大滑动杆以及取样筒工作时的稳定性，同时使得取样过程更加方便；

3.通过设置可快速拆卸的取样筒，使得取样筒的安装和拆卸过程更加轻松方便，同时使得取样过程更加方便；

4.通过设置结构简洁、使用稳定，并且拆装过程轻松方便的取样筒，使得取样过程更加轻松方便；

5.通过将取样筒以及试样共同送检，避免外界因素对试样造成影响，从而提高了试样的检测精度。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1的第一支撑座和第二支撑座的结构示意图；

图3是实施例1的滑动杆和取样筒的结构示意图；

图4是实施例1的取样筒的结构示意图。

附图标记：1、支撑板；11、支脚；12、滑动孔；13、导向杆；2、滑动杆；21、导向套；22、导向槽；23、导向块；24、限位部；25、限位空隙；26、安装孔；27、滑套；28、复位板；29、弹簧；3、取样筒；31、尖刃；32、安装杆；33、定位槽；34、顶板；35、壁板；36、燕尾块；37、凹槽；38、燕尾槽；4、第一支撑座；41、第一驱动杆；42、杆体；43、卡爪；5、第二支撑座；51、第二驱动杆；6、定位孔；61、定位板；62、定位条；7、锁定块；71、固定孔；72、固定销；8、锁定孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：如图1所示，一种软土区域勘察用取样设备，包括支撑板1，支撑板1的四周均竖直设置有支脚11。支撑板1上贯穿有滑动孔12，滑动孔12内竖直滑动连接有滑动杆2。滑动杆2的下端可拆卸连接有取样筒3，取样筒3位于支撑板1的下方。取样筒3的下端由上到下呈渐缩状设置，并形成尖刃31（参见图3）。

当使用上述取样设备取样时，将设备放置在地面上，并对支撑板1进行调平处理，使得支撑板1呈水平状。然后再驱动滑动杆2向下运动，此时滑动杆2带动取样筒3向下运动。

直至取样筒3完全没入地面后，取样筒3内填充有试样，此时再驱动滑动杆2向上运动，同时滑动杆2带动取样筒3同步向上运动。直至将取样筒3从地面内拉出后，即可实现土壤的取样。最后再将取样筒3从滑动杆2下方取下后，将取样筒3以及试样移送至检测室，并在检测室内将取样筒3内的试样取出，即可对试样进行检测。

如图1所示，滑动杆2的上端外壁套设有导向套21，支撑板1的上端面倾斜设置有多个导向杆13，并且导向杆13的上端固定于导向套21外壁。导向套21的内壁竖直设置有导向槽22，滑动杆2的外壁设置有滑动连接于导向槽22的导向块23。

当滑动杆2向上或向下运动时，通过导向套21和导向杆13的配合，实现滑动杆2轴向方向的限位，同时通过导向块23和导向槽22的配合，实现滑动杆2周向方向的限位。从而限制滑动杆2的运动路径，避免滑动杆2出现晃动或转动现象，提高滑动杆2工作时的稳定性。

如图1、图2所示，滑动杆2的侧壁水平设置有一对限位部24，一对限位部24呈圆环状设置于滑动杆2的外壁。一对限位部24均位于支撑板1的上方，并且一对限位部24之间设置有限位空隙25。

如图1、图2所示，支撑板1上竖直设置有第一支撑座4，第一支撑座4上设置有第一驱动杆41，第一驱动杆41包括杆体42、一对设置于杆体42端部的卡爪43。杆体42的中部铰接于第一支撑座4，一对卡爪43夹持滑动杆2的外壁。一对卡爪43位于一对限位部24之间的限位空隙25内，且用于驱动一对限位部24向上或向下运动。

如图1、图2所示，支撑板1上竖直设置有位于第一支撑座4后方的第二支撑座5，第二支撑座5上设置有第二驱动杆51，并且第二驱动杆51的中部铰接于第二支撑座5。第二驱动杆51靠近第一支撑座4的一端位于第一驱动杆41的下方，且用于抵触第一驱动杆41的下端面。

当需要将取样筒3深入地面内时，踩动第二驱动杆51背离滑动杆2的一端向下运动，此时第二驱动杆51的另一端向上运动，并驱动第一驱动杆41背离滑动杆2的一端向上运动。此时第一驱动杆41带有卡爪43的一端向下运动，并驱动下方的限位部24同步向下运动，此时限位部24即可带动滑动杆2以及取样筒3向下运动。

当需要将取样筒3从地面内拉出时，踩动第一驱动杆41背离滑动杆2的一端向下运动，此时第一驱动杆41带有卡爪43的一端向上运动，并驱动上方的驱动部同步向上运动，此时限位部24即可带动滑动杆2以及取样筒3向上运动。

如图3所示，取样筒3的上端面竖直设置有安装杆32，滑动杆2的下端面设置有供安装杆32插接的安装孔26。滑动杆2的下端外壁设置有多个定位孔6，多个定位孔6沿滑动杆2的周向方向均匀设置，并连通安装孔26。

如图3所示，定位孔6内设置有定位板61，定位板61的上端铰接于定位孔6的内壁，定位板61相互靠近的一侧侧壁水平设置有长条形的定位条62，安装杆32的外壁设置有一圈供定位条62嵌入的定位槽33。

如图3所示，滑动杆2的下端外壁滑动连接有滑套27，滑套27用于压紧定位板61的外壁。滑动杆2上设置有位于滑套27上方的复位板28，并且滑动杆2外壁还套设有位于滑套27与复位板28之间的弹簧29。

当安装取样筒3时，先驱动滑套27向上运动，此时滑套27逐渐脱离定位孔6，并压动弹簧29压缩。直至滑套27位于定位孔6的上方时，将安装杆32插入安装孔26内，此时安装杆32的上端侧壁驱动定位板61向外翻转，定位板61带动定位条62同步运动。

直至安装杆32完全插接安装孔26后，再松开滑套27，此时弹簧29弹开并驱动滑套27向下运动。与此同时，滑套27逐渐覆盖定位孔6，并压动定位板61反向翻转，此时定位板61上的定位条62逐渐嵌入安装杆32外壁的定位槽33内。直至滑套27完全覆盖定位板61时，定位条62完全嵌入定位槽33内，从而实现安装杆32的固定以及取样筒3的安装。

当取卸取样筒3时，驱动滑套27向上运动，直至滑套27完全脱离定位孔6后，滑套27位于定位孔6的上方，此时即可拉动安装杆32向下运动，同时安装杆32驱动定位板61向外翻转。直至安装杆32完全脱离安装孔26后，松开滑套27使其向下运动并复位后，即可实现取样筒3的取卸。

如图4所示，取样筒3包括供安装杆32固定的顶板34、一对设置于顶板34下端面的壁板35，并且壁板35的截面呈半圆形设置。

如图4所示，其中一个壁板35的两侧侧壁均竖直设置有一对燕尾块36，一对燕尾块36分布于壁板35的两端。另一个壁板35的两侧侧壁均竖直设置有供燕尾块36嵌入的凹槽37以及连通凹槽37的下端且供燕尾块36滑移嵌入的燕尾槽38。

当安装取样筒3时，将其中一个壁板35侧壁的燕尾块36对准另一个壁板35侧壁的凹槽37后，将一对壁板35的两侧扣合在一起，此时燕尾块36嵌入凹槽37内。然后再驱动一对壁板35相对滑移，使得燕尾块36滑移至燕尾槽38内。

直至一对壁板35的上下两端相平齐时，燕尾块36完全嵌入燕尾槽38内，并压紧燕尾槽38的四周侧壁，此时再将一对壁板35固定于顶板34上，即可实现取样筒3的安装。

当拆卸取样筒3时，将一对壁板35从顶板34上取下后，推动一对壁板35相对滑移，此时燕尾块36逐渐脱离燕尾槽38，并滑移嵌入至凹槽37内。直至燕尾块36完全嵌入凹槽37内后，即可将一对壁板35分开，从而实现取样筒3的拆卸以及试样的取卸。

如图4所示，壁板35的上端面设置有锁定块7，顶板34上贯穿有供锁定块7穿设的锁定孔8，锁定块7上贯穿有固定孔71，固定孔71内插接有压紧顶板34上端面的固定销72。

当需要将壁板35固定于顶板34上时，将壁板35上的锁定块7穿设过顶板34上的锁定孔8后，再将固定销72插接于固定孔71内，即可实现取样筒3的安装。当需要将壁板35从顶板34上拆卸下来时，先将固定销72从固定孔71内取出，然后即可驱动壁板35向下运动，从而实现取样筒3的拆卸。

实施例2：一种软土区域勘察用取样设备的取样方法，包括如下步骤：

S1，将设备放置于地面上，并对支撑板1进行调平；

S2，驱动滑动杆2带动取样筒3向下运动，使取样筒3完全没入地面；

S3，驱动滑动杆2带动取样筒3向上运动，将取样筒3从地面中拉出；

S4，将取样筒3进行拆卸后，将取样筒3以及试样共同送检；

S5，将取样筒3打开，缓慢的将试样取出，并对试样进行检测。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种软土区域勘察用取样设备，其特征在于：包括支撑板(1)，所述支撑板(1)的四周均竖直设置有支脚(11)，所述支撑板(1)上贯穿有滑动孔(12)，所述滑动孔(12)内竖直滑动连接有滑动杆(2)；

所述滑动杆(2)的下端可拆卸连接有取样筒(3)，所述取样筒(3)位于所述支撑板(1)的下方；所述滑动杆(2)的侧壁水平设置有一对限位部(24)，一对所述限位部(24)均位于所述支撑板(1)的上方，并且一对所述限位部(24)之间设置有限位空隙(25)；

所述支撑板(1)上竖直设置有第一支撑座(4)，所述第一支撑座(4)上设置有第一驱动杆(41)，所述第一驱动杆(41)的中部铰接于所述第一支撑座(4)，所述第一驱动杆(41)靠近所述滑动杆(2)的一端位于所述限位空隙(25)内，且用于抵触一对所述限位部(24)相互靠近的一侧；

所述支撑板(1)上竖直设置有位于所述第一支撑座(4)后方的第二支撑座(5)，所述第二支撑座(5)上设置有第二驱动杆(51)，所述第二驱动杆(51)的中部铰接于所述第二支撑座(5)，所述第二驱动杆(51)靠近所述第一支撑座(4)的一端位于所述第一驱动杆(41)的下方，且用于抵触所述第一驱动杆(41)的下端面；

所述第一驱动杆(41)包括与所述第一支撑座(4)铰接的杆体(42)、一对设置于所述杆体(42)端部的卡爪(43)，一对所述卡爪(43)夹持所述滑动杆(2)的外壁，并且一对所述限位部(24)呈圆环形设置于一对所述卡爪(43)的上方和下方。

2.根据权利要求1所述的一种软土区域勘察用取样设备，其特征在于：所述滑动杆(2)的上端外壁套设有导向套(21)，所述支撑板(1)的上端面倾斜设置有多个导向杆(13)，并且所述导向杆(13)的上端固定于所述导向套(21)外壁。

3.根据权利要求2所述的一种软土区域勘察用取样设备，其特征在于：所述导向套(21)的内壁竖直设置有导向槽(22)，所述滑动杆(2)的外壁设置有滑动连接于所述导向槽(22)的导向块(23)。

4.根据权利要求1所述的一种软土区域勘察用取样设备，其特征在于：所述取样筒(3)的上端面竖直设置有安装杆(32)，所述滑动杆(2)的下端面设置有供所述安装杆(32)插接的安装孔(26)；

所述滑动杆(2)的下端外壁设置有多个连通所述安装孔(26)内部的定位孔(6)，多个所述定位孔(6)沿所述滑动杆(2)的周向方向均匀设置，所述定位孔(6)内设置有定位板(61)，所述定位板(61)的上端铰接于所述定位孔(6)的内壁；

所述定位板(61)相互靠近的一侧侧壁水平设置有长条形的定位条(62)，所述安装杆(32)的外壁设置有一圈供所述定位条(62)嵌入的定位槽(33)；

所述滑动杆(2)的下端外壁滑动连接有用于压紧所述定位板(61)外壁的滑套(27)，所述滑动杆(2)上设置有位于所述滑套(27)上方的复位板(28)，所述滑动杆(2)外壁还套设有位于所述滑套(27)与所述复位板(28)之间的弹簧(29)。

5.根据权利要求4所述的一种软土区域勘察用取样设备，其特征在于：所述取样筒(3)包括供安装杆(32)固定的顶板(34)、一对设置于所述顶板(34)下端面的壁板(35)，并且所述壁板(35)的截面呈半圆形设置；

所述壁板(35)的上端面设置有锁定块(7)，所述顶板(34)上贯穿有供所述锁定块(7)穿设的锁定孔(8)，所述锁定块(7)上贯穿有固定孔(71)，所述固定孔(71)内插接有压紧所述顶板(34)上端面的固定销(72)。

6.根据权利要求5所述的一种软土区域勘察用取样设备，其特征在于：其中一个所述壁板(35)的两侧侧壁均竖直设置有一对燕尾块(36)，一对所述燕尾块(36)分布于所述壁板(35)的两端，另一个所述壁板(35)的两侧侧壁均竖直设置有供所述燕尾块(36)嵌入的凹槽(37)、连通所述凹槽(37)的下端且供所述燕尾块(36)滑移嵌入的燕尾槽(38)。

7.根据权利要求1所述的一种软土区域勘察用取样设备，其特征在于：所述取样筒(3)的下端由上到下呈渐缩状设置，并形成尖刃(31)。

8.一种软土区域勘察用取样设备的取样方法，其特征在于：应用了如权利要求1-7任一所述的取样设备，包括如下步骤，

S1，将设备放置于地面上，并对支撑板(1)进行调平；

S2，驱动滑动杆(2)带动取样筒(3)向下运动，使取样筒(3)完全没入地面；

S3，驱动滑动杆(2)带动取样筒(3)向上运动，将取样筒(3)从地面中拉出；

S4，将取样筒(3)进行拆卸后，将取样筒(3)以及试样共同送检；

S5，将取样筒(3)打开，缓慢的将试样取出，并对试样进行检测。

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