CN110672357B - 一种城市弃土样品采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土样采集器具，具体公开了一种城市弃土样品采集装置，包括一端开口且中心区域贯通的圆筒体采集腔、与所述采集腔另一端连接的输送通道管、设于所述输送通道管上远离所述采集腔一端的动力驱动装置和至少两个辅助加压装置；所述输送通道管包括输送通道壳体、与所述动力驱动装置连接的输送轴和连接于所述输送轴上且能够围绕所述输送轴的轴线旋转的输送片；所述输送通道壳体上设有多个加压限位块和至少两个接料口，所述辅助加压装置适于与所述加压限位块配合，以能够便于下压和提拉所述城市弃土样品采集装置，各所述接料口沿着所述输送通道壳体轴向分布。本发明的城市弃土样品采集装置结构简单，操作便捷，采集效率高。

Description

一种城市弃土样品采集装置

技术领域

本发明涉及土样采集器具，具体地，涉及一种城市弃土样品采集装置。

背景技术

随着城市建设加速发展，土地资源更加紧缺，地下室不计入建筑面积的鼓励政策，使地下空间得到广泛利用，深度从一层挖到二、三层，甚至四、五层，7米以上的深基坑比比皆是，最深的已达30余米。大量地下建筑的建设，深基坑挖出的大量土方堆放，很可能产生人为滑坡、泥石流等灾害，对城市安全运行、人民生命财产构成重大威胁，一旦管理不当，极其容易发生深圳“堆土溃坝”、上海“莲花河畔景苑”倒坍等灾害难性事故。

在城市建设过程中产生的城市废土，若没有得到很好的利用，开发商一般会将城市弃土随意丢弃，这些城市弃土肆意乱倾偷倒，对环境会造成很坏的影响：一是影响环境卫生，晴天尘土飞扬，雨天泥水四溢；二是占用农田、非法填湖填塘，影响水质；三是渣土乱堆放，不符合技术标准，容易引发滑坡事故，存在安全隐患。因此，需要对城市弃土进行二次利用，因此对城市弃土的取样分析就显得尤为重要。目前，常用的土壤样品采集设备主要是换到土壤采样器，并且在取土时大多采用直压入式、锤击加压方式等，将样品采集装置压入土体，完成取土。但在取样过程中，极易对边缘产生扰动，取土时无法准确提取相应位置的土壤标本，影响实验数据的准确性。

基于上述原因，现有技术难以有效保证获取的土壤标本的准确性，且操作比较复杂。

发明内容

本发明提供一种城市弃土样品采集装置，该城市弃土样品采集装置能够准确获取土壤标本，操作简单。

为了实现上述目的，本发明提供一种城市弃土样品采集装置，包括一端开口且中心区域贯通的圆筒体采集腔、与所述采集腔另一端连接的输送通道管、设于所述输送通道管上远离所述采集腔一端的动力驱动装置和至少两个辅助加压装置；所述输送通道管包括输送通道壳体、与所述动力驱动装置连接的输送轴和连接于所述输送轴上且能够围绕所述输送轴的轴线旋转的输送片；所述输送通道壳体上设有多个加压限位块和至少两个接料口，所述辅助加压装置适于与所述加压限位块配合，以能够便于下压和提拉所述输送通道管，各所述接料口沿着所述输送通道壳体轴向分布。

作为本发明的一个具体结构形式，所述采集腔远离所述通道壳体的一端设有采集腔刃部，所述采集腔刃部为中心区域低于侧区域的拱形结构。

作为上述具体结构形式的一种可选结构形式，所述采集腔刃部为一侧区域低于另一侧区域的倾斜结构或弧形结构。

作为上述具体结构形式的另一种可选结构形式，所述采集腔刃部为沿着所述采集腔端部均匀布置的尖齿结构。

作为本发明的另一个具体地结构形式，所述辅助加压装置包括加压部、沿着所述加压部轴向运动的加压杆和设于所述加压杆上远离所述加压部一端的拱形固定块，各所述拱形固定块连接为一体以能够贴靠所述输送通道壳体外周面，并能够与所述加压限位块配合而便于下压和提拉所述输送通道管。

更具体地，所述通道壳体的外周面上设有刻度标志。

进一步地，所述输送片为螺旋状，所述输送片的纵向截面为矩形。

可选地，所述输送片的纵向截面为中心区域厚度小于侧边区域厚度的梯形。

作为本发明的又一个具体地结构形式，所述接料口设有接料口挡板，所述接料口挡板铰接于所述输送通道壳体的外周面。

可选地，所述接料口挡板卡接于所述输送通道壳体的外周面，所述接料口挡板或所述输送通道壳体外周面上设有限位结构。

更具体地，所述接料口挡板上还设有固定结构。

作为本发明的一个优选结构形式，本发明的城市弃土样品采集装置还包括辅助支撑结构和控制单元，所述辅助支撑结构包括上支撑部、纵向支撑杆和下支撑部，所述上支撑部的中心区域设有通孔，以适于所述输送通道壳体通过该通孔并限制所述输送通道壳体的径向移动。

作为本发明的另一个优选结构形式，所述下支撑部的下表面上设有固定桩，所述固定桩、为倒三角锥体或倒圆锥体或倒四棱锥体结构。

作为本发明的又一个优选结构形式，所述控制单元与所述动力驱动装置电连接，适于控制所述动力驱动装置。

通过上述技术方案，本发明的城市弃土样品采集装置包括一端开口且中心区域贯通的圆筒体采集腔、与所述采集腔另一端连接的输送通道管、设于所述输送通道管上远离所述采集腔一端的动力驱动装置和至少两个辅助加压装置；所述输送通道管包括输送通道壳体、与所述动力驱动装置连接的输送轴和连接于所述输送轴上且能够围绕所述输送轴的轴线旋转的输送片；所述输送通道壳体上设有多个加压限位块和至少两个接料口，所述辅助加压装置适于与所述加压限位块配合，以能够便于下压和提拉所述输送通道管，各所述接料口沿着所述输送通道壳体轴向分布。本发明的城市弃土样品采集装置能够通过采集腔采集城市弃土，并通过动力驱动装置驱动输送通道，可以很便捷的提取城市弃土样品，操作简单，且提取的城市弃土样品准确性较高。

有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是本发明的城市弃土样品采集装置一个具体实施例的外形图；

图2是本发明的城市弃土样品采集装置第一个具体实施例的结构示意图；

图3是本发明的城市弃土样品采集装置第二个具体实施例的结构示意图；

图4是本发明的城市弃土样品采集装置第三个具体实施例的结构示意图。

附图标记说明

1 采集腔

2 输送通道

22 输送轴

24 接料口

3 动力驱动装置

41 上支撑部

43 下支撑部

5 辅助加压装置

52 加压杆

11 刃部

21 输送通道壳体

23 输送片

25 加压限位块

4 辅助支撑结构

42纵向支撑杆

44 固定桩

51 加压部

53 拱形固定块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本发明的技术方案而涉及的一些方位词，例如“上”、“下”等均是按照样品采集装置正常使用时所指的方位类推所具有的含义，例如，样品采集装置安装好后，靠近或贴靠地面的面为下面，反之则为上面。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

如图2至图4所示，本发明的城市弃土样品采集装置包括一端开口且中心区域贯通的圆筒体采集腔1、与所述采集腔1另一端连接的输送通道管2、设于所述输送通道管2上远离所述采集腔1一端的动力驱动装置3和至少两个辅助加压装置5；所述输送通道管2包括输送通道壳体21、与所述动力驱动装置3连接的输送轴22和连接于所述输送轴22上且能够围绕所述输送轴22的轴线旋转的输送片23；所述输送通道壳体21上设有多个加压限位块25和至少两个接料口24，所述辅助加压装置5适于与所述加压限位块25配合，以能够便于下压和提拉所述输送通道管2，各所述接料口24沿着所述输送通道壳体21轴向分布。

在这里需要说明的是，动力驱动装置3一般选用低速电机，并且该低速电机可以正转和反转；也可以选用单相电机，利用开关或继电器改变电容的接法，也能够实现单相电机的正反转。电机在正转的情况下，可以控制输送轴22顺时针旋转，输送轴22带动输送片23顺时针旋转，就可以将圆柱体采集腔1内的土壤样品慢慢转出，工作人员可以在接料口收集土壤样品。收集完毕后，可以控制电机反转，将输送通道壳体21内残余的土壤退出，同时也可以从各接料口24接入水管，可以将输送通道壳体21内的残余土壤清理干净。

辅助加压装置5可以选择液压加压装置，也可以选择气动加压装置。

作为本发明的一个优选实施方式，所述采集腔1远离所述通道壳体21的一端设有采集腔刃部11，所述采集腔刃部11为中心区域低于侧区域的拱形结构。

作为本优选实施方式的一个可选实施方式，所述采集腔刃部11为一侧区域低于另一侧区域的倾斜结构或弧形结构。

作为本优选实施方式的另一个可选实施方式，所述采集腔刃部11为沿着所述采集腔1端部均匀布置的尖齿结构。

如图1至图3中所示，在采集腔1的最下端设置采集腔刃部11，能够有利于工作人员以更小的力将采集腔1插入土壤中。这里给出了三种采集腔刃部11的结构形式，这三种采集腔刃部11均能够保证采集腔1以很小的力便能插入土壤中。但是，本发明的采集腔刃部11并不局限于这三种形式，其余略有更改的采集腔刃部11也属于本发明的保护范围。

作为本发明的另一个优选实施方式，所述辅助加压装置5包括加压部51、沿着所述加压部51轴向运动的加压杆52和设于所述加压杆52上远离所述加压部51一端的拱形固定块53，各所述拱形固定块53连接为一体以能够贴靠所述输送通道壳体21外周面，并能够与所述加压限位块25配合而便于下压和提拉所述输送通道管2。

如果本发明的城市弃土样品采集装置设有两个辅助加压装置5，对应地，拱形固定块53即为半圆形的拱形固定块；如果是设有三个辅助加压装置5，对应地，拱形固定块53也有三个，此时拱形固定块53为扇形固定块，无论采用几个拱形固定块53，这几个拱形固定块53拼接后其中心区域为一通孔，且该通孔与输送通道壳体21的外径基本相等。

如图2至图4中所示，输送轴22的一端与动力驱动装置3连接，另一端延伸至输送通道壳体21的另一端，直至输送通道壳体21与采集腔的连接处，为保证输送轴22旋转的稳定性，一般可以在输送轴22远离动力驱动装置3的一端增加一个固定装置，能够保证输送轴22旋转的稳定性，而这个固定装置尽量不要影响土壤的传送，因此，要在采集腔1与输送通道壳体21的连接处设置一个开口，这个开口尽可能的大一些，保证土壤经过这个开口的时候不会造成堵塞。

作为本发明的又一个优选实施方式，所述通道壳体21的外周面上设有刻度。这个刻度能够保证工作人员在采集土壤样品时，很方便地就能知道土壤样品的位置，便于记录和后期数据的整理，方便快捷，不需要工作人员在采集完成后再用尺来测量深度。

作为本发明的一个具体实施方式，所述输送片23为螺旋状，所述输送片23的纵向截面为矩形。

作为上述具体实施方式的另一个可选实施方式，所述输送片23的纵向截面为中心区域厚度小于侧边区域厚度的梯形。

在这里需要说明的是，纵向截面是指垂直于水平面的一个纵向虚拟平面，沿着输送轴22的中心轴虚拟分割输送片23后，输送片23在垂直方向上所呈现的平面。输送片23的纵向截面可以为矩形，也可以为梯形，还可以是别的结构形式。

作为本发明的另一个具体实施方式，所述接料口24设有接料口挡板，所述接料口挡板铰接于所述输送通道壳体21的外周面。

可选地，所述接料口挡板卡接于所述输送通道壳体21的外周面，所述接料口挡板或所述输送通道壳体21外周面上设有限位结构。

在接料口24的外侧设置一接料口挡板，能够保证土壤不会从接料口24溢出，能保证装置的正常使用。也可以在接料口挡板上设置透明可视结构，便于观察输送通道壳体21内的情况。接料口挡板可以铰接于输送通道壳体21上，也可以卡接在输送通道壳体21上，此时，通过卡接结构固定在输送通道壳体21上的接料口挡板上与输送通道壳体21相对应的位置上需要设置限位结构，以保证接料口挡板安装到位。

同时，为保证接料口挡板的安全可靠，所述接料口挡板上还设有固定结构。固定结构能够保证接料口挡板在关闭状态下，输送通道壳体21内的土壤不会溢出，保证本发明的样品采集装置的正常使用。

作为本发明的又一个具体实施方式，本发明的城市弃土样品采集装置还包括辅助支撑结构4和控制单元，所述辅助支撑结构4包括上支撑部41、纵向支撑杆42和下支撑部43，所述上支撑部41的中心区域设有通孔，以适于所述输送通道壳体21通过该通孔并限制所述输送通道壳体21的径向移动；所述辅助加压装置5的一端设于所述上支撑部41，另一端可拆卸地连接于所述输送通道壳体21的外周面上且与所述加压限位块25的上端面或下端面贴靠。

一般情况下，上支撑部41的中心区域形成有一通孔，用于通过输送通道壳体21，对输送通道壳体21起到一个限制其径向移动的作用，但是对输送通道壳体21的轴向移动是不作限制的，因此，输送通道壳体21可以上下移动，这样就可以保证工作人员在操作本发明的样品采集装置时，不会发生装置倾倒的情况。

更具体地，所述下支撑部43的下表面上设有固定桩44，所述固定桩44为倒三角锥体或倒圆锥体或倒四棱锥体结构。一般情况下，下部较大的物体放在地面上均不会出现倾倒的现象，但是在不平的地面或小土堆上，重心较高的物体容易倾倒，因此，本发明的城市弃土样品采集装置的下支撑部43的下表面上设有固定桩44，所述固定桩44为倒三角锥体或倒圆锥体或倒四棱锥体结构，这样能够让固定桩44扎入土壤或土堆中，保证本发明的城市弃土样品采集装置的安全使用，提高使用的安全性。

进一步具体地，所述控制单元与所述动力驱动装置3电连接，适于控制所述动力驱动装置3。控制单元能够控制动力驱动装置3，以满足工作需要。控制单元一般可以安装在输送通道壳体21上，也可以使用单独控制模块，该单独控制模块与动力驱动装置3之间使用软性线缆连接，软性线缆的外面可以使用螺纹防护结构，保证使用过程中线缆不会破损。

本发明的城市弃土样品采集装置的工作过程为：在需要提取样品的地方整理出一块相对较平的地方，将本发明的城市弃土样品采集装置安装好，将多个拱形固定块53固定在其中一个加压限位块25的上端面，启动辅助加压装置5，辅助加压装置5在缓慢加压的过程中，带动输送通道管2和采集腔1缓慢压入城市弃土中，工作人员可以根据设置在通道壳体21的外周面上的刻度标志来判定采集腔1所没入的深度。当辅助加压装置5的行程达到时，松开拱形固定块53，将各拱形固定块53固定在最靠近的另一个加压限位块25的上端面，如此循环，将采集腔1插入需要的深度。然后，控制动力驱动装置3缓慢将采集腔1中的土壤样品输送到通道壳体21内，并能够从最合适位置的接料口24中取出土壤样品。采集完成后，将各拱形固定块53固定在最靠近的另一个加压限位块25的下端面，加压部51在回缩的过程中，能够带动输送通道管2向上运动，直到采集腔1缓慢升起，从而完成整个土壤样品的采集过程，减少了工作人员的工作量，且样品采集准确。

由以上描述可以看出，本发明的城市弃土样品采集装置，包括一端开口且中心区域贯通的圆筒体采集腔1、与所述采集腔1另一端连接的输送通道管2、设于所述输送通道管2上远离所述采集腔1一端的动力驱动装置3和至少两个辅助加压装置5；所述输送通道管2包括输送通道壳体21、与所述动力驱动装置3连接的输送轴22和连接于所述输送轴22上且能够围绕所述输送轴22的轴线旋转的输送片23；所述输送通道壳体21上设有多个加压限位块25和至少两个接料口24，所述辅助加压装置5适于与所述加压限位块25配合，以能够便于下压和提拉所述输送通道管2，各所述接料口24沿着所述输送通道壳体21轴向分布。本发明的城市弃土样品采集装置能够通过采集腔1采集城市弃土，并通过动力驱动装置3驱动输送轴22和输送片23，可以很便捷的提取城市弃土样品，操作简单，且提取的城市弃土样品的准确性较高。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种城市弃土样品采集装置，其特征在于，包括一端开口且中心区域贯通的圆筒体采集腔（1）、与所述采集腔（1）另一端连接的输送通道管（2）、设于所述输送通道管（2）上远离所述采集腔（1）一端的动力驱动装置（3）、辅助支撑结构（4）和至少两个辅助加压装置（5）；所述输送通道管（2）包括输送通道壳体（21）、与所述动力驱动装置（3）连接的输送轴（22）和连接于所述输送轴（22）上且能够围绕所述输送轴（22）的轴线旋转的输送片（23）；所述输送通道壳体（21）上设有多个加压限位块（25）和至少两个接料口（24）；所述辅助支撑结构（4）包括上支撑部（41）、纵向支撑杆（42）和下支撑部（43），所述上支撑部（41）的中心区域设有通孔，以适于所述输送通道壳体（21）通过该通孔并限制所述输送通道壳体（21）的径向移动，所述下支撑部（43）的下表面上设有固定桩（44），所述固定桩（44）为倒三角锥体或倒圆锥体或倒四棱锥体结构；所述辅助加压装置（5）包括加压部（51）、沿着所述加压部（51）轴向运动的加压杆（52）和设于所述加压杆（52）上远离所述加压部（51）一端的拱形固定块（53），各所述拱形固定块（53）连接为一体以能够贴靠所述输送通道壳体（21）外周面，并能够与所述加压限位块（25）配合而便于下压和提拉所述输送通道管（2），各所述接料口（24）沿着所述输送通道壳体（21）轴向分布，所述辅助加压装置（5）的一端设于所述上支撑部（41），另一端可拆卸地连接于所述输送通道壳体（21）的外周面上且与所述加压限位块（25）的上端面或下端面贴靠。

2.根据权利要求1所述的城市弃土样品采集装置，其特征在于，所述采集腔（1）远离所述输送 通道壳体（21）的一端设有采集腔刃部（11），所述采集腔刃部（11）为中心区域低于侧区域的拱形结构；或者

所述采集腔刃部（11）为一侧区域低于另一侧区域的倾斜结构或弧形结构；或者

所述采集腔刃部（11）为沿着所述采集腔（1）端部均匀布置的尖齿结构。

3.根据权利要求1所述的城市弃土样品采集装置，其特征在于，所述输送 通道壳体（21）的外周面上设有刻度标志。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的城市弃土样品采集装置，其特征在于，所述输送片（23）为螺旋状，所述输送片（23）的纵向截面为矩形；或者

所述输送片（23）的纵向截面为中心区域厚度小于侧边区域厚度的梯形。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的城市弃土样品采集装置，其特征在于，所述接料口（24）设有接料口挡板，所述接料口挡板铰接于所述输送通道壳体（21）的外周面；或者

所述接料口挡板卡接于所述输送通道壳体（21）的外周面，所述接料口挡板或所述输送通道壳体（21）外周面上设有限位结构。

6.根据权利要求5所述的城市弃土样品采集装置，其特征在于，所述接料口挡板上还设有固定结构。

7.根据权利要求1所述的城市弃土样品采集装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元与所述动力驱动装置（3）和辅助加压装置（5）电连接，适于控制所述动力驱动装置（3）和辅助加压装置（5）。

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