CN110646237A - 一种软土区域勘察检测用取样设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软土区域勘察检测用取样设备，涉及环境检测设备领域，其包括支撑座和支脚，支撑座的下方设有取样头，且上端面设有驱动取样头运动的气缸；取样头的侧壁竖直设置有凹槽，凹槽内竖直滑动连接有开关板；取样头的内部设置有空腔，凹槽的底壁间隔设置有多个连通空腔的滑动孔，每个滑动孔内均水平滑动连接有取样管，取样管朝向凹槽的一端呈开口状设置，并且空腔内设置有用于驱动取样管水平滑移的驱动机构。本发明具有以下优点和效果：通过设置多个高度不同的取样管，实现不同深度土层的同时取样，降低了取样次数，同时大幅度的降低了工人的劳动强度，达到了方便获取不同深度的土层试样的效果。

Description

一种软土区域勘察检测用取样设备

技术领域

本发明涉及环境检测设备领域，特别涉及一种软土区域勘察检测用取样设备。

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不同深度土层的试样时，需要多次更换不同大小取样头，然后再对不同深度的土层逐一进行取样。不同深度土层的取样过程繁琐复杂，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检测用取样设备，具有方便获取不同深度的土层试样的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种软土区域勘察检测用取样设备，包括支撑座、设置于所述支撑座下端面的支脚，所述支撑座的下方竖直设置有取样头，且上端面设置有用于驱动所述取样头沿竖直方向运动的气缸；所述取样头的侧壁竖直设置有凹槽，所述凹槽的上端贯穿所述取样头的上端面，所述凹槽内竖直滑动连接有开关板，并且所述开关板的外壁与所述取样头的外壁相平齐；所述取样头的内部设置有空腔，所述凹槽的底壁设置有多个连通所述空腔的滑动孔，多个所述滑动孔沿所述取样头的高度方向均匀分布；每个所述滑动孔内均水平滑动连接有取样管，所述取样管朝向所述凹槽的一端呈开口状设置，并且所述空腔内设置有用于驱动所述取样管水平滑移的驱动机构。

通过采用上述技术方案，当使用上述取样设备时，利用气缸驱动取样头向下运动，并使取样头深入土壤中。然后拉动开关板向上运动，并将开关板取下，随后利用驱动机构控制多个取样管同时向外滑移，并且取样管逐渐深入土壤内。然后再利用驱动机构控制取样管反向运动，并使取样管复位后，取样管内充满土壤试样。然后再利用气缸驱动取样头向上运动，直至取样头完全位于土壤外部后，再次利用驱动机构控制取样管向外滑移，最后将取样管内的试样取出，即可实现不同深度土层的同时取样。因此通过设置多个高度不同的取样管，实现不同深度土层的同时取样，降低了取样次数，同时大幅度的降低了工人的劳动强度，达到了方便获取不同深度的土层试样的效果。

本发明的进一步设置为：所述驱动机构包括竖直设置于所述空腔内的驱动杆，所述取样头的上端面贯穿有供所述驱动杆上端穿设的通孔；所述驱动杆的外壁设置有多个与所述取样管一一对应的驱动块，所述驱动块的两侧均铰接有支撑杆，所述支撑杆呈倾斜向上设置，并且一对所述支撑杆的下端分别铰接于所述取样管和所述空腔内壁。

通过采用上述技术方案，当控制取样管向外或向内滑移时，控制驱动杆向下或向上运动，此时驱动杆带动驱动块同步运动，并且驱动块驱动一对支撑杆相互背离的一端相互远离或靠近，此时利用固定于取样管上的支撑杆带动取样管向外或向内滑移，实现取样管的滑动控制。驱动机构的结构简洁，并且工作过程相对稳定，因此可以实现取样管工作过程中的稳定控制。

本发明的进一步设置为：所述气缸水平滑动连接于所述支撑座，并且所述取样头和所述驱动杆的上端面均设置有供所述气缸的活塞杆插接的安装管，所述安装管与所述气缸的活塞杆之间水平贯穿有相互连通的安装孔，并且所述安装孔内插接有定位销。

通过采用上述技术方案，当需要控制取样头或者驱动杆上下往复运动时，将气缸上的活塞杆插接取样头或者驱动杆上的安装管内，然后再利用定位销进行固定，即可驱动取样头或者驱动杆上下往复运动。因此通过设置滑动的气缸，实现取样头和驱动杆的分别控制，实现气缸的一缸多用，达到了多功能化的效果。

本发明的进一步设置为：所述取样头靠近所述凹槽的一侧上端面水平滑动连接有定位块，所述开关板的上端贯穿有供所述定位块穿设的定位孔。

通过采用上述技术方案，通过设置定位块与定位孔的配合，实现开关板的锁定，避免开关板工作时出现滑脱现象。并且当提拉开关板时，通过设置定位孔供手指嵌入，使得开关板的提拉过程更加轻松方便。

本发明的进一步设置为：所述取样管包括一端开口的筒体以及供所述筒体安装固定的座板；所述筒体靠近所述座板的一端水平设置有杆体，所述座板上设置有供所述杆体插接的管体，所述管体上设置有用于固定所述杆体的锁定部；所述座板的外壁均匀设置有多个用于抵触所述空腔内壁的挡块，并且当所述挡块抵触所述空腔内壁时，所述锁定部位于所述取样头的外部。

通过采用上述技术方案，当需要对取样管内的试样进行检测时，控制取样管向外运动。直至座板上的挡块抵触空腔内壁时，锁定部位于取样头的外壁。然后将锁定部解除后，拉动筒体带动杆体向外运动，直至杆体脱离座板上的管体后，实现筒体的拆卸。然后再将筒体以及试样一同送至实验室后，再对试样进行取出和检测。因此通过设置可拆卸的筒体，实现取样管和试样的同时送检，进而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。

本发明的进一步设置为：所述锁定部包括锁定杆，所述杆体和所述管体上贯穿有供所述锁定杆穿设的锁定孔，所述锁定杆的一端设置有用于抵触所述管体一侧侧壁的挡板，且另一端设置有多个用于钩紧所述管体另一侧侧壁的弹性卡钩。

通过采用上述技术方案，当锁紧锁定部时，将弹性卡钩插入锁定孔内，再推动挡板带动锁定杆沿着锁定孔的内壁滑动，此时锁定杆带动弹性卡钩同步运动。直至挡板抵触管体的一侧侧壁时，弹性卡钩脱离锁定孔，并弹开钩紧管体的另一侧侧壁，实现锁定部的锁紧。当解除锁定部时，按动一对弹性卡钩相互靠近，然后推动一对弹性卡钩嵌入锁定孔内后，再拉动挡板带动锁定杆向外运动，此时锁定杆带动弹性卡钩沿着锁定孔的内壁向外滑动。直至弹性卡钩完全脱离锁定孔时，实现锁定部的解除。锁定部的结构简单，并且锁定与解除过程方便快捷，从而使得筒体的拆卸过程更加方便快捷。

本发明的进一步设置为：所述锁定杆以及所述挡板之间贯穿有固定孔，所述固定孔内滑动连接有固定杆，所述固定杆位于所述挡板外部的一端设置有拉环，且另一端设置有多个连接杆，所述连接杆的一端铰接于所述固定杆，且另一端铰接于所述弹性卡钩的内侧壁。

通过采用上述技术方案，当拆卸锁定杆以及弹性卡钩时，拉动拉环带动固定杆向外运动，此时固定杆拉动一对连接杆的末端相互靠近，并且连接杆拉动一对弹性卡钩的端部相互靠近。直至弹性卡钩脱离管体外壁且嵌入锁定孔内时，即可拉动锁定杆以及弹性卡钩向外运动，进而使得弹性卡钩的脱离过程更加方便。

本发明的进一步设置为：每个所述筒体的外壁均设置有不同的数字标识。

通过采用上述技术方案，通过设置不同数字标识，方便检测人员判断取样管内的试样在土层中的深度位置，避免出现混淆现象。

本发明的进一步设置为：所述取样头的外壁套设有一端刮板，所述刮板的内壁抵触所述取样头的外壁，且外壁设置有多个固定于所述支脚内壁的支杆。

通过采用上述技术方案，当取样头向上运动时，通过设置刮板自动对取样头表面粘附的土壤进行刮除，从而提高取样头表面的洁净度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过设置多个高度不同的取样管，实现不同深度土层的同时取样，降低了取样次数，同时大幅度的降低了工人的劳动强度，达到了方便获取不同深度的土层试样的效果；

2.通过设置结构简洁，并且工作过程相对稳定的驱动机构，实现取样管工作过程中的稳定控制，从而实现不同深度土层的稳定取样；

3.通过设置滑动的气缸，实现取样头和驱动杆的分别控制，实现气缸的一缸多用，达到了多功能化的效果

4.通过设置可拆卸的筒体，实现取样管和试样的同时送检，进而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；

5.通过在取样管上设置不同数字标识，方便检测人员判断取样管内的试样在土层中的深度位置，避免出现混淆现象。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例的取样头的结构示意图；

图3是实施例的取样管的结构示意图；

图4是实施例的锁定部的结构示意图。

附图标记：1、支撑座；11、气缸；2、支脚；3、取样头；31、刮板；32、支杆；33、凹槽；34、开关板；35、定位块；36、定位孔；37、空腔；38、滑动孔；39、通孔；4、取样管；41、筒体；42、座板；43、数字标识；44、杆体；45、管体；46、挡块；47、锁定孔；5、驱动机构；51、驱动杆；52、驱动块；53、支撑杆；6、安装管；61、安装孔；62、定位销；7、锁定部；71、锁定杆；72、挡板；73、弹性卡钩；74、固定孔；75、固定杆；76、拉环；77、连接杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种软土区域勘察检测用取样设备，包括支撑座1、设置于支撑座1下端面的支脚2，支撑座1的下方竖直设置有取样头3，且上端面设置有用于驱动取样头3沿竖直方向运动的气缸11。

如图1所示，取样头3的下端呈尖头状设置，且外壁套设有一端刮板31，刮板31的内壁抵触取样头3的外壁，且外壁设置有多个固定于支脚2内壁的支杆32。

当使用上述取样设备时，将支脚2抵触于地面后，启动气缸11，利用气缸11驱动取样头3向下运动，并使取样头3深入土壤中，实现土层试样的获取。然后再利用气缸11驱动整个取样头3向上运动，直至取样头3完全脱离土壤后，实现土层的取样。

并且当取样筒逐渐脱离土壤时，取样头3沿着刮板31的内壁向上滑移，此时利用刮板31自动对取样头3表面粘附的土壤进行刮除，实现取样头3外壁的自动清洁作业。

如图1、图2所示，取样头3的侧壁竖直设置有凹槽33，凹槽33的上端贯穿取样头3的上端面。凹槽33内竖直滑动连接有开关板34，并且开关板34的外壁与取样头3的外壁相平齐。

如图2所示，取样头3靠近凹槽33的一侧上端面水平滑动连接有定位块35，开关板34的上端贯穿有供定位块35穿设的定位孔36。

如图2所示，取样头3的内部设置有空腔37，凹槽33的底壁设置有多个连通空腔37的滑动孔38，并且多个滑动孔38沿取样头3的高度方向均匀分布。

如图2所示，每个滑动孔38内均水平滑动连接有取样管4，空腔37内设置有用于驱动取样管4水平滑移的驱动机构5，并且取样管4朝向凹槽33的一端呈开口状设置。

当利用取样头3获取试样时，先将开关板34插入凹槽33内，并驱动开关板34向下运动，直至开关板34完全嵌入凹槽33内时，开关板34覆盖滑动孔38。然后驱动定位块35朝向开关板34方向滑移，直至定位块35嵌入定位孔36内后，实现开关板34的固定。

然后再控制取样头3深入土壤中，随后再拉动定位块35远离定位孔36，然后将手指嵌入定位孔36内后，拉动开关板34向上运动。直至开关板34完全脱离凹槽33后，利用利用驱动机构5控制多个取样管4同时向外滑移，此时采样管沿着滑动孔38的内壁向外滑移，并逐渐深入土壤内。

然后再利用驱动机构5控制取样管4反向运动，并使取样管4复位后，取样管4内充满土壤试样，实现不同深度土层试样的获取。然后再将取样头3从土壤内取出后，再次利用驱动机构5控制取样管4向外滑移，最后再将取样管4内的试样取出，即可实现不同深度土层的同时取样。

如图2所示，驱动机构5包括竖直设置于空腔37内的驱动杆51，并且取样头3的上端面贯穿有供驱动杆51上端穿设的通孔39。

如图2所示，驱动杆51的外壁设置有多个驱动块52，多个驱动块52与多个取样管4一一对应。

如图2所示，驱动块52的两侧均铰接有支撑杆53，支撑杆53呈倾斜向上设置，并且一对支撑杆53的下端分别铰接于取样管4和空腔37内壁。

当控制取样管4向外滑移时，控制驱动杆51向下运动，此时驱动杆51带动驱动块52同步运动，并且驱动块52驱动一对支撑杆53相互背离的一端相互远离，此时即可利用固定于取样管4上的支撑杆53带动取样管4向外滑移。

当控制取样管4向内滑移时，控制驱动杆51向上运动，此时驱动杆51带动驱动块52同步运动，并且驱动块52驱动一对支撑杆53相互背离的一端相互靠近，此时即可利用固定于取样管4上的支撑杆53带动取样管4向内滑移。

如图1、图2所示，气缸11水平滑动连接于支撑座1，并且取样头3和驱动杆51的上端面均设置有供气缸11的活塞杆插接的安装管6。安装管6与气缸11的活塞杆之间水平贯穿有相互连通的安装孔61，并且安装孔61内插接有定位销62。

当需要控制取样头3或者驱动杆51上下往复运动时，将气缸11上的活塞杆插接取样头3或者驱动杆51上的安装管6内。然后再将定位销62穿设过安装孔61后，利用定位销62对气缸11的活塞杆以及安装管6进行固定。此时即可驱动取样头3或者驱动杆51上下往复运动，实现取样头3和驱动杆51的分别控制，实现气缸11的一缸多用。

如图2、图3所示，取样管4包括一端开口的筒体41以及供筒体41安装固定的座板42，并且每个筒体41的外壁均设置有不同的数字标识43。

如图2、图3所示，筒体41靠近座板42的一端水平设置有杆体44，座板42上设置有供杆体44插接的管体45，并且管体45上设置有用于固定杆体44的锁定部7。

如图2、图3所示，座板42的外壁均匀设置有多个用于抵触空腔37内壁的挡块46，并且当挡块46抵触空腔37内壁时，锁定部7位于取样头3的外部。

当需要对取样管4内的试样进行检测时，先控制取样管4向外运动，此时座板42以及筒体41同步向外运动，直至座板42上的挡块46抵触空腔37内壁时，筒体41以及锁定部7均位于取样头3的外壁。然后将锁定部7解除后，再拉动筒体41带动杆体44向外运动，此时杆体44沿着管体45的内壁向外滑移。直至杆体44脱离座板42上的管体45后，即可实现筒体41的拆卸。

最后再将筒体41以及试样一同送检至实验室后，在实验室内对试样进行取出和检测，从而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。

如图3、图4所示，杆体44和管体45上贯穿有相互连通的锁定孔47，锁定部7包括用于穿设锁定孔47的锁定杆71，锁定杆71的一端设置有用于抵触管体45一侧侧壁的挡板72，且另一端设置有多个用于钩紧管体45另一侧侧壁的弹性卡钩73。

如图4所示，锁定杆71以及挡板72之间贯穿有固定孔74，固定孔74内滑动连接有固定杆75，固定杆75位于挡板72外部的一端设置有拉环76，且另一端铰接有多个连接杆77，并且连接杆77铰接于弹性卡钩73的内侧壁。

当锁紧锁定部7时，将弹性卡钩73插入锁定孔47内，再推动挡板72带动锁定杆71沿着锁定孔47的内壁滑动，此时锁定杆71带动弹性卡钩73同步运动。直至挡板72抵触管体45的一侧侧壁时，弹性卡钩73脱离锁定孔47，并弹开钩紧管体45的另一侧侧壁，实现锁定部7的锁紧。

当解除锁定部7时，拉动拉环76带动固定杆75向外运动，此时固定杆75拉动一对连接杆77的末端相互靠近，并且连接杆77拉动一对弹性卡钩73的端部相互靠近。直至弹性卡钩73脱离管体45外壁且嵌入锁定孔47内时，再拉动挡板72带动锁定杆71向外运动，此时锁定杆71带动弹性卡钩73沿着锁定孔47的内壁向外滑动。直至弹性卡钩73完全脱离锁定孔47时，实现锁定部7的解除。

工作原理：当使用上述取样设备时，先利用气缸11驱动取样头3深入土壤中，然后再拉动开关板34向上运动，并将开关板34取下。随后利用驱动机构5控制多个取样管4同时向外滑移，实现不同深度土层的同时取样。然后再利用驱动机构5控制取样管4复位后，再利用气缸11驱动取样头3向下运动，直至取样头3完全位于土壤外部后，再次利用驱动机构5控制取样管4向外滑移，最后将取样管4内的试样取出，即可实现不同深度土层的同时取样。

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 (9)

1.一种软土区域勘察检测用取样设备，包括支撑座(1)、设置于所述支撑座(1)下端面的支脚(2)，所述支撑座(1)的下方竖直设置有取样头(3)，且上端面设置有用于驱动所述取样头(3)沿竖直方向运动的气缸(11)；

其特征在于：所述取样头(3)的侧壁竖直设置有凹槽(33)，所述凹槽(33)的上端贯穿所述取样头(3)的上端面，所述凹槽(33)内竖直滑动连接有开关板(34)，并且所述开关板(34)的外壁与所述取样头(3)的外壁相平齐；

所述取样头(3)的内部设置有空腔(37)，所述凹槽(33)的底壁设置有多个连通所述空腔(37)的滑动孔(38)，多个所述滑动孔(38)沿所述取样头(3)的高度方向均匀分布；

每个所述滑动孔(38)内均水平滑动连接有取样管(4)，所述取样管(4)朝向所述凹槽(33)的一端呈开口状设置，并且所述空腔(37)内设置有用于驱动所述取样管(4)水平滑移的驱动机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：所述驱动机构(5)包括竖直设置于所述空腔(37)内的驱动杆(51)，所述取样头(3)的上端面贯穿有供所述驱动杆(51)上端穿设的通孔(39)；

所述驱动杆(51)的外壁设置有多个与所述取样管(4)一一对应的驱动块(52)，所述驱动块(52)的两侧均铰接有支撑杆(53)，所述支撑杆(53)呈倾斜向上设置，并且一对所述支撑杆(53)的下端分别铰接于所述取样管(4)和所述空腔(37)内壁。

3.根据权利要求2所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：所述气缸(11)水平滑动连接于所述支撑座(1)，并且所述取样头(3)和所述驱动杆(51)的上端面均设置有供所述气缸(11)的活塞杆插接的安装管(6)，所述安装管(6)与所述气缸(11)的活塞杆之间水平贯穿有相互连通的安装孔(61)，并且所述安装孔(61)内插接有定位销(62)。

4.根据权利要求1所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：所述取样头(3)靠近所述凹槽(33)的一侧上端面水平滑动连接有定位块(35)，所述开关板(34)的上端贯穿有供所述定位块(35)穿设的定位孔(36)。

5.根据权利要求1所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：所述取样管(4)包括一端开口的筒体(41)以及供所述筒体(41)安装固定的座板(42)；

所述筒体(41)靠近所述座板(42)的一端水平设置有杆体(44)，所述座板(42)上设置有供所述杆体(44)插接的管体(45)，所述管体(45)上设置有用于固定所述杆体(44)的锁定部(7)；

所述座板(42)的外壁均匀设置有多个用于抵触所述空腔(37)内壁的挡块(46)，并且当所述挡块(46)抵触所述空腔(37)内壁时，所述锁定部(7)位于所述取样头(3)的外部。

6.根据权利要求5所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：所述锁定部(7)包括锁定杆(71)，所述杆体(44)和所述管体(45)上贯穿有供所述锁定杆(71)穿设的锁定孔(47)，所述锁定杆(71)的一端设置有用于抵触所述管体(45)一侧侧壁的挡板(72)，且另一端设置有多个用于钩紧所述管体(45)另一侧侧壁的弹性卡钩(73)。

7.根据权利要求6所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：所述锁定杆(71)以及所述挡板(72)之间贯穿有固定孔(74)，所述固定孔(74)内滑动连接有固定杆(75)，所述固定杆(75)位于所述挡板(72)外部的一端设置有拉环(76)，且另一端设置有多个连接杆(77)，所述连接杆(77)的一端铰接于所述固定杆(75)，且另一端铰接于所述弹性卡钩(73)的内侧壁。

8.根据权利要求5所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：每个所述筒体(41)的外壁均设置有不同的数字标识(43)。

9.根据权利要求1所述的一种软土区域勘察检测用取样设备，其特征在于：所述取样头(3)的外壁套设有一端刮板(31)，所述刮板(31)的内壁抵触所述取样头(3)的外壁，且外壁设置有多个固定于所述支脚(2)内壁的支杆(32)。

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