CN113804487A - 一种基地检测用深层土壤采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基地检测用深层土壤采样装置，属于基地检测领域，一种基地检测用深层土壤采样装置，通过将供水管固定在钻杆的内端壁上，并且在钻杆的外端壁上开设有与供水管相连通的喷水口，可以通过供水管向钻探位置处的土壤进行均匀灌水操作，通过土壤浸润，使得土壤所含元素跟随水流流动，对土壤浸出液进行收集即可快速取样，有效的提升了基地检测时深层土壤采样时的快速便捷性，通过将气囊安装在钻杆的内部，可以借助气囊充气膨胀后形成的挤压对钻探位置处的土壤进行加压操作，有利于土壤中的成分充分混合在水流内部，以便于提升采样时的全面性。

Description

一种基地检测用深层土壤采样装置

技术领域

本发明涉及基地检测领域，更具体地说，涉及一种基地检测用深层土壤采样装置。

背景技术

基地检测通常是指在建筑施工中对地面土壤进行勘探检测的操作，其通常需要对土壤进行采样分析，以检测土壤中所含有的成分，避免土壤中含有有害物质对建筑施工造成影响。

现有技术中基于基地检测的深层土壤采样装置，其通常采用钻探的方式来实现样品采集，在实际操作中，采样装置上安装的钻头旋转探入土壤内部，对土壤进行收集实施样品采集工作，该方式虽然可以有效的对土壤样品进行采集，但是由于土壤存量较广，为保障土壤样品采集的全面性，通常需要在同一位置处采集大量的土壤，从而导致样品过多不易携带，并且过量采集土壤样品造成采样时所损耗的时间过多，影响基地检测效率。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基地检测用深层土壤采样装置，可以实现对深层土壤样品进行快速全面的采样，通过将供水管安装在钻杆的内端壁上对土壤内进行灌水操作，并且配合气囊的充气挤压，以便于进行深层土壤浸出液的快速收集，无需开采过多的土壤样品，有利于提升采样效率，提高了工作便捷性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基地检测用深层土壤采样装置，包括机壳，机壳的内部固定安装有伺服电机，且伺服电机下端的驱动轴上固定安装有钻杆，钻杆的外端壁上固定安装有螺旋叶，钻杆的内端壁上对称固定有供水管，钻杆的外端壁上均匀开设有与供水管相连通的多个喷水口，机壳的顶部固定安装有水箱和水泵，水泵的进水口通过管道连通在水箱的内部，水泵的出水口通过管道与两个供水管相连通，钻杆的底部安装有采样箱，且采样箱与钻杆之间留存有间隙，钻杆的内部固定安装有气囊，钻杆的顶部内端壁上固定安装有气泵，且气泵的出气口通过管道与气囊相连通，钻杆前后外端壁上开设有与气囊相对应的通口。

进一步的，螺旋叶的前后两侧开设有与通口相对应的缺口，螺旋叶的外侧尺寸自上而下逐渐缩小。

进一步的，每个喷水口的内端壁上均通过轴杆转动连接有阀盖，轴杆的外侧套设有扭力弹簧，阀盖通过扭力弹簧弹性覆盖在喷水口的内部，阀盖的外表面弧度与钻杆的外表面弧度相适配。

进一步的，伺服电机驱动轴的外侧套设有固定安装在机壳底部的外环套，且外环套的内部转动连接有与其相适配的内环套，水泵出水口上的管道固定连通在外环套的外端壁上，两个供水管均固定连通在内环套的底部。

进一步的，采样箱的外形为半球形结构。

进一步的，采样箱的顶部边缘位置处对称固定有活动插设在钻杆内端壁上的连接杆，且两个连接杆的顶部固定安装有设置在钻杆内部的压板，压板位于气囊的正下方。

进一步的，压板与钻杆的底部内端壁之间固定安装有弹簧元件，压板通过弹簧元件与钻杆之间弹性连接。

进一步的，采样箱的内部放置有与其相适配的磁性采样碗，采样箱的底部镶嵌有磁片。

进一步的，钻杆的底部粘贴有与磁性采样碗相对应的密封橡胶，且密封橡胶的外形设置为圆环结构。

进一步的，机壳的外侧设置有支撑架，且支撑架的前后两侧外端壁上对称固定有电动推杆，两个电动推杆的伸缩端均通过连接板与机壳的外端壁之间固定连接，支撑架的底部开设有与钻杆相对应的U形口。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过将供水管固定在钻杆的内端壁上，并且在钻杆的外端壁上开设有与供水管相连通的喷水口，可以通过供水管向钻探位置处的土壤进行均匀灌水操作，通过土壤浸润，使得土壤所含元素跟随水流流动，对土壤浸出液进行收集即可快速取样，有效的提升了基地检测时深层土壤采样时的快速便捷性，通过将气囊安装在钻杆的内部，可以借助气囊充气膨胀后形成的挤压对钻探位置处的土壤进行加压操作，有利于土壤中的成分充分混合在水流内部，以便于提升采样时的全面性。

(2)通过将阀盖弹性转动连接在喷水口的内端壁上，可以在供水管终止供水时对喷水口进行覆盖遮挡，避免泥土进入喷水口和供水管内部造成堵塞，同时，通过将阀盖的外表面弧度设置为与钻杆的外表面弧度相适配，可以保障钻杆在泥土中穿行的顺畅性，避免钻杆钻探过程中阀盖受泥土挤压后开启，通过将与通口相对应的缺口开设在螺旋叶上，可以有效的避免气囊膨胀时受到螺旋叶的阻挡，保障了该装置的工作稳定性。

(3)通过将内环套转动连接在外环套的内部，并且将外环套和内环套分别固定在机壳和钻杆上，使外环套、内环套和伺服电机的驱动轴为同心圆结构，可以保障钻杆旋转时水泵持续稳定的为供水管内部进行泵水操作，避免供水管内部的水流供给受钻杆转动影响，有效的保障了该装置的工作稳定性。

(4)通过将外形为半球形结构的采样箱设置在钻杆的底部，可以提高该装置钻探时破开土壤的顺畅性，通过将压板设置在气囊的正下方，可以使得压板在气囊充气时被挤压向下移动，增大采样箱与钻杆之间的间距，使得外侧土壤浸出液更易流入至采样箱内，有效的提升了该装置的采样便捷性。

(5)通过将弹簧元件固定安装在压板与钻杆的底部内端壁之间，使得弹簧元件可以对压板进行弹性支持，有利于该装置在使用结束后带动采样箱复位，重新缩小采样箱与钻杆底部之间的间距，便于避免外界土壤进入到采样箱内部导致采样箱内收集的土壤浸出液被挤出，有利于保障该装置采样稳定性。

(6)通过将磁性采样碗放置在采样箱的内部，可以对土壤浸出液进行收集，便于在采样结束后取出所收集的土壤浸出液，有利于提升该装置的操作便捷性，同时，通过在采样箱的底部镶嵌有与磁性采样碗相对应的磁片，可以借助磁性吸附保障磁性采样碗在工作过程中的稳定性。

(7)通过将密封橡胶粘贴在钻杆的底部，可以为钻杆和磁性采样碗之间提供密封，避免该装置采样结束后取出时，磁性采样碗受振荡导致内部采集的土壤浸出液洒落，有效的保障了该装置的工作稳定性，同时，粘贴安装的密封橡胶在损坏后便于进行快速更换，操作简单便捷。

(8)通过将支撑架设置在机壳的外侧，可以为该装置工作时提供稳定的支撑，使得该装置操作平稳，通过将连接板连接在机壳和电动推杆的伸缩端上，可以为机壳提供升降驱动，可以在该装置采样结束后直接拔出钻杆，有效的提升了该装置的采样效率。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的正面剖视图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为图2中B处的结构示意图；

图5为本发明的侧面剖视图；

图6为图5中C处的结构示意图；

图7为本发明的正视图；

图8为图7中D处的结构示意图；

图9为本发明钻杆的结构示意图；

图10为本发明外环套和内环套连接处的爆炸图；

图11为本发明采样箱的爆炸图。

图中标号说明：

1、机壳；101、伺服电机；2、钻杆；201、螺旋叶；202、供水管；203、喷水口；204、阀盖；205、水箱；206、水泵；207、外环套；208、内环套；3、采样箱；301、连接杆；302、压板；303、弹簧元件；304、磁性采样碗；305、磁片；306、密封橡胶；4、气囊；401、气泵；402、通口；5、支撑架；501、电动推杆；502、连接板；503、U形口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3和图7-8，一种基地检测用深层土壤采样装置，包括机壳1，机壳1的内部固定安装有伺服电机101，且伺服电机101下端的驱动轴上固定安装有钻杆2，钻杆2的外端壁上固定安装有螺旋叶201，钻杆2的内端壁上对称固定有供水管202，钻杆2的外端壁上均匀开设有与供水管202相连通的多个喷水口203，每个喷水口203的内端壁上均通过轴杆转动连接有阀盖204，轴杆的外侧套设有扭力弹簧，阀盖204通过扭力弹簧弹性覆盖在喷水口203的内部，阀盖204的外表面弧度与钻杆2的外表面弧度相适配。

该装置工作时，供水管202中的水自喷水口203中向外喷出时，通过水流的挤压可以推动阀盖204向外张开，当工作结束后，供水管202中中断水流供给，失去水流的冲击，在扭力弹簧的弹性复位作用下，使得阀盖204重新闭合在喷水口203的内部，避免泥土通过喷水口203进入到供水管202内部，通过将阀盖204弹性转动连接在喷水口203的内端壁上，可以在供水管202终止供水时对喷水口203进行覆盖遮挡，避免泥土进入喷水口203和供水管202内部造成堵塞，同时，通过将阀盖204的外表面弧度设置为与钻杆2的外表面弧度相适配，可以保障钻杆2在泥土中穿行的顺畅性，避免钻杆2钻探过程中阀盖204受泥土挤压后开启，有效的保障了该装置的工作稳定性。

请参阅图1、图5-6和图10，机壳1的顶部固定安装有水箱205和水泵206，水泵206的进水口通过管道连通在水箱205的内部，水泵206的出水口通过管道与两个供水管202相连通，伺服电机101驱动轴的外侧套设有固定安装在机壳1底部的外环套207，且外环套207的内部转动连接有与其相适配的内环套208，水泵206出水口上的管道固定连通在外环套207的外端壁上，两个供水管202均固定连通在内环套208的底部。

该装置工作时，水泵206将水箱205内部存储的清水持续泵出，水流在管道的引导下进入至外环套207内部，当钻杆2旋转时，外环套207在内环套208的内部进行旋转运动，通过外环套207和内环套208之间的连通转接，使得水流稳定进入供水管202内部，通过将内环套208转动连接在外环套207的内部，并且将外环套207和内环套208分别固定在机壳1和钻杆2上，使外环套207、内环套208和伺服电机101的驱动轴为同心圆结构，可以保障钻杆2旋转时水泵206持续稳定的为供水管202内部进行泵水操作，避免供水管202内部的水流供给受钻杆2转动影响，有效的保障了该装置的工作稳定性。

请参阅图1，钻杆2的底部安装有采样箱3，且采样箱3与钻杆2之间留存有间隙，采样箱3的外形为半球形结构，该装置工作时，钻杆2带动采样箱3同步向下进行钻探工作，外形为半球形的采样箱3更加容易破开土壤，通过将外形为半球形结构的采样箱3设置在钻杆2的底部，可以提高该装置钻探时破开土壤的顺畅性。

请参阅图6和图8，钻杆2的内部固定安装有气囊4，钻杆2的顶部内端壁上固定安装有气泵401，且气泵401的出气口通过管道与气囊4相连通，钻杆2前后外端壁上开设有与气囊4相对应的通口402，螺旋叶201的前后两侧开设有与通口402相对应的缺口，螺旋叶201的外侧尺寸自上而下逐渐缩小，该装置工作时，气囊4充气膨胀后从通口402中向外展开，经过螺旋叶201上设置的相对应的缺口继续向外膨胀挤压，通过将与通口402相对应的缺口开设在螺旋叶201上，可以有效的避免气囊4膨胀时受到螺旋叶201的阻挡，有效的保障了该装置的工作稳定性。

请参阅图4和图11，采样箱3的顶部边缘位置处对称固定有活动插设在钻杆2内端壁上的连接杆301，且两个连接杆301的顶部固定安装有设置在钻杆2内部的压板302，压板302位于气囊4的正下方，该装置工作时，气囊4充气膨胀，其向外胀开的同时会向下挤压设置在其下方的压板302，在气囊4的推动下，使得压板302推动连接杆301向下移动，从而使得固定在连接杆301底部的采样箱3向下挤压移动，增大采样箱3与钻杆2之间的间距，使得外侧土壤浸出液更易流入至采样箱3内，有效的提升了该装置的采样便捷性。

压板302与钻杆2的底部内端壁之间固定安装有弹簧元件303，压板302通过弹簧元件303与钻杆2之间弹性连接，该装置工作时，当取样结束后，气囊4泄气后失去挤压作用，在弹簧元件303的弹性支持下，压板302带动采样箱3向上移动复位，以便于缩小采样箱3与钻杆2底部之间的间隙，通过将弹簧元件303固定安装在压板302与钻杆2的底部内端壁之间，使得弹簧元件303可以对压板302进行弹性支持，有利于该装置在使用结束后带动采样箱3复位，重新缩小采样箱3与钻杆2底部之间的间距，便于避免外界土壤进入到采样箱3内部导致采样箱3内收集的土壤浸出液被挤出，有利于保障该装置采样稳定性。

请参阅图11，采样箱3的内部放置有与其相适配的磁性采样碗304，采样箱3的底部镶嵌有磁片305，该装置工作时，土壤浸出液进入到磁性采样碗304内部进行收集，同时，通过磁片305与磁性采样碗304之间的磁性吸附，使得磁性采样碗304的位置在工作时保持相对稳定的状态，通过将磁性采样碗304放置在采样箱3的内部，可以对土壤浸出液进行收集，便于在采样结束后取出所收集的土壤浸出液，有利于提升该装置的操作便捷性，同时，通过在采样箱3的底部镶嵌有与磁性采样碗304相对应的磁片305，可以借助磁性吸附保障磁性采样碗304在工作过程中的稳定性。

钻杆2的底部粘贴有与磁性采样碗304相对应的密封橡胶306，且密封橡胶306的外形设置为圆环结构，该装置工作时，在弹簧元件303的弹性支撑下，采样箱3带动磁性采样碗304贴合在钻杆2的底部，在挤压作用下，使得密封橡胶306发生弹性形变，密封填充在磁性采样碗304与钻杆2底部之间的连接处，避免磁性采样碗304内部收集的土壤浸出液向外流出，通过将密封橡胶306粘贴在钻杆2的底部，可以为钻杆2和磁性采样碗304之间提供密封，避免该装置采样结束后取出时，磁性采样碗304受振荡导致内部采集的土壤浸出液洒落，有效的保障了该装置的工作稳定性，同时，粘贴安装的密封橡胶306在损坏后便于进行快速更换，操作简单便捷。

请参阅图1，机壳1的外侧设置有支撑架5，且支撑架5的前后两侧外端壁上对称固定有电动推杆501，两个电动推杆501的伸缩端均通过连接板502与机壳1的外端壁之间固定连接，支撑架5的底部开设有与钻杆2相对应的U形口503，该装置工作时，支撑架5支撑在机壳1的外侧，为该装置的作业提供稳定支撑，电动推杆501通电启动后带动机壳1上下升降移动，配合钻杆2的旋转进行钻探采样工作，通过将支撑架5设置在机壳1的外侧，可以为该装置工作时提供稳定的支撑，使得该装置操作平稳，通过将连接板502连接在机壳1和电动推杆501的伸缩端上，可以为机壳1提供升降驱动，可以在该装置采样结束后直接拔出钻杆2，有效的提升了该装置的采样效率。

请参阅图9，该装置工作时，伺服电机101通电启动带动固定其在驱动轴上的钻杆2旋转，钻杆2转动时带动其外端壁上固定的螺旋叶201同步旋转，在旋转时产生的轴向输送力的作用下，带动钻杆2更加轻松快速的钻入基地土壤内部，当钻杆2钻探入预先设置的位置深度时，工作人员通过对水泵206通电启动，水泵206将水箱205内部存储的清水抽送至供水管202内部，并通过喷水口203向外喷出，在水流的浸润流动下，使得钻探取样位置处的泥土被充分浸润，随后，工作人员为气泵401供电，使得气泵401对气囊4内部充气，充气膨胀后的气囊4从通口402处向外胀开，借助气囊4充气膨胀后的挤压，对钻探位置处的土壤进行挤压，土壤内部物质元素在挤压力作用下向下流动，最终被设置在下方的采样箱3收集，土壤液体收集结束后，工作人员反向驱动伺服电机101，将该装置从土壤中取出。

通过将供水管202固定在钻杆2的内端壁上，并且在钻杆2的外端壁上开设有与供水管202相连通的喷水口203，可以通过供水管202向钻探位置处的土壤进行均匀灌水操作，通过土壤浸润，使得土壤所含元素跟随水流流动，对土壤浸出液进行收集即可快速取样，有效的提升了基地检测时深层土壤采样时的快速便捷性，通过将气囊4安装在钻杆2的内部，可以借助气囊4充气膨胀后形成的挤压对钻探位置处的土壤进行加压操作，有利于土壤中的成分充分混合在水流内部，以便于提升采样时的全面性，同时，通过对土壤进行挤压，可以便于土壤浸出液快速收集至采样箱3内，有利于保障该装置采样快速稳定，土壤受水流充分浸润并且被气囊4膨胀挤压后，使得该装置在取出时更加快速方便，有利于提升采样效率。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基地检测用深层土壤采样装置，包括机壳(1)，其特征在于：所述机壳(1)的内部固定安装有伺服电机(101)，且伺服电机(101)下端的驱动轴上固定安装有钻杆(2)，所述钻杆(2)的外端壁上固定安装有螺旋叶(201)，所述钻杆(2)的内端壁上对称固定有供水管(202)，所述钻杆(2)的外端壁上均匀开设有与供水管(202)相连通的多个喷水口(203)，所述机壳(1)的顶部固定安装有水箱(205)和水泵(206)，所述水泵(206)的进水口通过管道连通在水箱(205)的内部，所述水泵(206)的出水口通过管道与两个供水管(202)相连通，所述钻杆(2)的底部安装有采样箱(3)，且采样箱(3)与钻杆(2)之间留存有间隙，所述钻杆(2)的内部固定安装有气囊(4)，所述钻杆(2)的顶部内端壁上固定安装有气泵(401)，且气泵(401)的出气口通过管道与气囊(4)相连通，所述钻杆(2)前后外端壁上开设有与气囊(4)相对应的通口(402)。

2.根据权利要求1所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述螺旋叶(201)的前后两侧开设有与通口(402)相对应的缺口，所述螺旋叶(201)的外侧尺寸自上而下逐渐缩小。

3.根据权利要求1所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：每个所述喷水口(203)的内端壁上均通过轴杆转动连接有阀盖(204)，所述轴杆的外侧套设有扭力弹簧，所述阀盖(204)通过扭力弹簧弹性覆盖在喷水口(203)的内部，所述阀盖(204)的外表面弧度与钻杆(2)的外表面弧度相适配。

4.根据权利要求1所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述伺服电机(101)驱动轴的外侧套设有固定安装在机壳(1)底部的外环套(207)，且外环套(207)的内部转动连接有与其相适配的内环套(208)，所述水泵(206)出水口上的管道固定连通在外环套(207)的外端壁上，两个所述供水管(202)均固定连通在内环套(208)的底部。

5.根据权利要求1所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述采样箱(3)的外形为半球形结构。

6.根据权利要求1所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述采样箱(3)的顶部边缘位置处对称固定有活动插设在钻杆(2)内端壁上的连接杆(301)，且两个连接杆(301)的顶部固定安装有设置在钻杆(2)内部的压板(302)，所述压板(302)位于气囊(4)的正下方。

7.根据权利要求6所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述压板(302)与钻杆(2)的底部内端壁之间固定安装有弹簧元件(303)，所述压板(302)通过弹簧元件(303)与钻杆(2)之间弹性连接。

8.根据权利要求6所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述采样箱(3)的内部放置有与其相适配的磁性采样碗(304)，所述采样箱(3)的底部镶嵌有磁片(305)。

9.根据权利要求8所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述钻杆(2)的底部粘贴有与磁性采样碗(304)相对应的密封橡胶(306)，且密封橡胶(306)的外形设置为圆环结构。

10.根据权利要求1所述的一种基地检测用深层土壤采样装置，其特征在于：所述机壳(1)的外侧设置有支撑架(5)，且支撑架(5)的前后两侧外端壁上对称固定有电动推杆(501)，两个所述电动推杆(501)的伸缩端均通过连接板(502)与机壳(1)的外端壁之间固定连接，所述支撑架(5)的底部开设有与钻杆(2)相对应的U形口(503)。

Images