CN115077979B - 一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置及方法，涉及边坡采样技术领域，包括有底座，底座上侧面的外部等间距固接有四个弧形板，底座上设有定位机构，底座上设有四组固定机构，四个弧形板上设有取样机构。通过设置定位机构，避免四个锚定柱接触到石块难以向下钻进，锚定困难导致本装置倾斜，提高了本装置对边坡的采样精度；通过设置固定机构，避免在本装置在取样时发生倾倒，提高本装置的稳定性，避免了操作人员向下按压取样桶，实现了降低操作人员的劳动强度，同时提高了本装置的采样效率；通过设置取样机构，避免了在取样桶在复位的过程中边坡样品从其中散落，提高了边坡样品的精度，同时提高了本装置对边坡的采样效率。

Description

一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置及方法

技术领域

本发明涉边坡采样技术领域，尤其涉及一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置及方法。

背景技术

随着国家对生态的重视，目前边坡治理主要采用生态方式治理，比较边坡植草等方式，为了研究植草对边坡稳定性的影响，需要对边坡浅层土体进行采样，目前钻孔采样主要依靠人工站在边坡上使用钻机进行钻孔采样。

采样人员站在倾斜的边坡进行钻孔取样时，由于采样人员站立不平衡，且还需要控制钻机的钻进方向，在一些松软的边坡采样时，会存在采样人员向下滑落的安全风险，导致采样人员的身体受到伤害；由于钻机的自身重量较大，需要采样人员保证钻机与边坡保持垂直状态，不然会降低对边坡采样的精准度；同时在取样时需要采样人员向下按压钻机取样，随着钻入深度越深，人手需要施加给手柄的压力变得更大，保证钻机的钻进速度，同时保证钻机与边坡保持垂直状态，采样人员长时间的按压会导致体力下降，会降低了钻机向下钻进的速度和边坡的采样效率。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要研发一种具有锚定功能的地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种具有锚定功能的地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，能够有效地解决现有技术中，松软的边坡采样时，存在采样人员向下滑落的安全风险，需要采样人员保证钻机与边坡保持垂直状态，不然会降低对边坡采样的精准度的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，包括有底座，底座下侧面的外部周向等间距固接有四个安装柱，且四个安装柱的下端均固接有用于增大受力面积的圆形块，底座的下侧面开设有圆形滑槽，底座上侧面周向等间距的开设有四个贯穿弧形滑槽，底座的上侧面周向安装有用于增大摩擦力的橡胶环，底座上侧面的外部等间距固接有四个弧形板，底座上设有定位机构，定位机构用于调节锚定位置，底座上设有四组固定机构，四组固定机构用于将本装置锚定于边坡上，调节定位机构改变固定机构的摆放位置，使位于边坡下侧的固定机构提供较大的支撑力，位于边坡上侧的固定机构提供较大的拉力，调节定位机构改变固定机构的摆放位置避开一些有坚硬石块的位置，四个弧形板上设有取样机构，取样机构用与对边坡采样，且取样机构对其中的边坡样本固定。

进一步，定位机构包括有弧形滑块，弧形滑块共设有四个，四个弧形滑块均滑动连接于底座的圆形滑槽内，四个弧形滑块的上侧面均固接有第一螺纹杆，四个第一螺纹杆分别穿过相邻底座的弧形滑槽且与其滑动连接，四个第一螺纹杆上均螺纹连接有第一转动轮，四个弧形滑块的下侧面均固接有固定块，四个固定块上均开设有两组圆形孔，四个固定块通过内侧的圆形孔均铰接有第一连接板，四个第一连接板上均开设有圆形孔，四个第一连接板上的圆形孔与相邻的固定块上外侧的圆形孔贯通，四个第一连接板和相邻的固定块上的圆形孔内可拆卸式安装有限位柱，四个固定块的上侧面均安装有两个限位块，相邻两个限位块中心位置均开设有圆形孔，底座的内环面转动连接有圆形环，圆形环外环面的上部固接有第一齿环，圆形环外环面的下部固接有第二齿环。

进一步，第一转动轮的下侧面固接有摩擦块，第一转动轮上的摩擦块与底座上侧面安装的橡胶环挤压配合，用于增加第一转动轮与底座上侧面之间的摩擦力。

进一步，固定机构包括有第一齿轮，第一齿轮通过转轴转动连接于弧形滑块的下侧面，第一齿轮与第二齿环啮合，第一齿轮的下侧面固接有第一同步带轮，第一连接板的两侧均转动连接有导向轮，第一连接板的外端固接有固定板，固定板上转动连接有锚定柱，锚定柱的下端设置为圆锥形，且锚定柱的外侧面设有螺纹，锚定柱的上部固接有第二同步带轮，第一同步带轮和第二同步带轮上绕设有同步带，第一同步带轮和第二同步带轮上的同步带分别与两个导向轮的下侧接触，第一连接板的两侧固接有两个限位环，第一同步带轮和第二同步带轮上的同步带分别穿过四个限位环且与其滑动连接，限位环用于避免第一同步带轮和第二同步带轮上的同步带脱落，右侧弧形板内环面的下部通过安装座固接有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴上固接有第二齿轮，第二齿轮与第一齿环啮合。

进一步，固定板的下侧面为圆弧形，用于增大固定板与边坡的接触面积。

进一步，取样机构包括有安装架，安装架固接于四个弧形板的上侧面，安装架的中部开设有圆形通孔，安装架的圆形通孔上转动连接有花键套，花键套的外环面开设有带槽，安装架上侧面的左部通过安装座固接有第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴上固接有皮带轮，第二伺服电机上的皮带轮与花键套的带槽通过皮带传动，左侧弧形板内环面的下部通过安装座固接有第三伺服电机，四个弧形板内侧面的下部固接有固定环，固定环位于第三伺服电机的上侧，安装架与固定环的左部转动连接有第三螺纹杆，第三螺纹杆的下端穿过固定环，第三螺纹杆的下端与第三伺服电机的输出轴固接，安装架与固定环的右部固接有固定杆，四个弧形板内侧面的上部滑动连接有滑动板，第三螺纹杆和固定杆均穿过滑动板，第三螺纹杆与滑动板螺纹连接，固定杆与滑动板滑动连接，滑动板的中部开设有圆形通孔，滑动板的圆形通孔下侧转动连接有安装套，滑动板上设有取样组件，取样组件用于对边坡取样，取样组件内设有防散落组件，防散落组件用于对取样组件中的样品夹紧。

进一步，取样组件包括有花键杆，花键杆穿过花键套且与其滑动连接，花键杆的上端设有螺纹槽，花键杆穿过安装套且与其可拆卸式连接，花键杆的下端固接有第一限位板，花键杆的下部固接有第二限位板和第三限位板，第三限位板位于第二限位板的上侧，第二限位板位于第一限位板上侧，取样桶的上部滑动连接于第一限位板和第二限位板之间，花键杆的下部穿过取样桶且与其滑动连接，取样桶的设置为双层，取样桶的下侧面周向等间距固接有若干个齿牙，取样桶的内侧面周向等间距开设有四个方形槽。

进一步，防散落组件包括有弧形壳，弧形壳共设有四个，四个弧形壳分别滑动连接于取样桶的四个方形槽内，四个弧形壳的上下两侧面均固接有用于限位的安装板，四个弧形壳的内侧面与取样桶内侧面平齐，四个弧形壳与取样桶之间固接有拉簧，取样桶的夹层内周向等间距设有四根第二连接杆，四根第二连接杆均穿过取样桶的上部且与其滑动连接，四根第二连接杆的上端固接有第二连接板，花键杆穿过第二连接板且与其滑动连接，第二连接板位于第二限位板和第三限位板之间，四根第二连接杆的下端均固接有第一楔形块，四个弧形壳的外侧面均固接有第二楔形块，四个第一楔形块分别与相邻的第二楔形块滑动配合。

进一步，还包括有防下陷机构，防下陷机构共设有四组，四组防下陷机构分别设于第一连接板上，防下陷机构用于增加本装置与边坡的接触面积，防下陷机构包括有转动柱，转动柱共设有两根，两根转动柱分别转动连接于第一连接板的下侧面，其中一根转动柱穿过第一连接板且其上端固接有第二转动轮，两根转动柱的下部均固接有第三齿轮，两个第三齿轮相互啮合，两根转动柱的下端固接有第一连接杆，两个第一连接杆的内端均螺纹连接有第二螺纹杆，两根第二螺纹杆的上端均固接有第三转动轮，两根第二螺纹杆的下端均固接有挤压板。

进一步，一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤S1：操作人员将位于边坡下侧的两个弧形滑块和其上部的其他部件相远离滑动，将位于边坡上侧的两个弧形滑块和其上部的其他部件相靠近滑动，然后对弧形滑块和其上部的其他部件固定；

步骤S2：操作人员将四个第一连接板和相邻限位块圆孔中的限位柱依次取出，四个第一连接板分别与边坡平行，随后依次将取下的四个限位柱卡放于相邻固定块和第一连接板的圆孔中，启动第一伺服电机，第一伺服电机通过齿轮皮带传动使四个锚定柱通过外侧面的螺纹向下钻进，然后关闭第一伺服电机；

步骤S3：操作人员顺时针转动位于边坡下部两个第一连接板上的第二转动轮，相邻的两个挤压板摆动至相邻的固定板两侧，操作人员依次顺时针转动第三转动轮，第三转动轮带动其上固接的第二螺纹杆，第二螺纹杆通过螺纹带动着其上固接的挤压板向下移动挤压到边坡；

步骤S4：将安装有花键杆的取样桶放置于滑动板的下侧，操作人员将花键杆穿过花键套和安装套，随后操作人员使用工具将花键杆与安装套固接，花键杆的上端通过螺纹槽旋紧延长杆，然后操作人员启动第三伺服电机，使取样桶向下钻进对边坡采样，采样完毕后，操作人员关闭第三伺服电机并将花键杆从花键套和安装套中取出，然后将取样桶中的样品取出；

步骤S5：操作人员再次启动第一伺服电机，使四个锚定柱从边坡取出，随后使相邻的两个挤压板复位，然后关闭第一伺服电机，随后将四个第一连接板复位。

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：本发明通过设置定位机构，当边坡采样地点存有大量岩石时，操作人员根据边坡岩石块的分布改变弧形滑块的位置，使四个锚定柱远离石块，避免四个锚定柱接触到石块难以向下钻进，锚定困难导致本装置倾斜，提高了本装置对边坡的采样精度；通过设置固定机构，利用四个锚定柱将本装置固定在边坡上，使本装置与边坡处于垂直状态，避免本装置发生倾斜，提高了对边坡采样的准确性；利用移动四个弧形滑块改变四个锚定柱的位置，位于边坡下侧的两个锚定柱对本装置提供稳定的支撑力，位于边坡上侧的两个锚定柱对本装置提供较大的牵引力，避免在本装置在取样时发生倾倒，提高本装置的稳定性；利用四个锚定柱和其上部的螺纹，抵消边坡作用于取样桶上的挤压力，使取样桶向下钻进，避免了操作人员向下按压取样桶，实现了降低了操作人员的劳动强度，同时提高了本装置的采样效率；通过设置取样机构四个弧形壳的内侧面挤压到取样桶内的边坡样品，避免在取样桶在复位的过程中边坡样品从其中散落，提高了边坡样品的精度，同时提高了本装置对边坡的采样效率；通过设置防下陷机构，利用四个锚定柱和其上部的螺纹，抵消边坡作用于取样桶上的挤压力，使取样桶向下钻进，避免了操作人员向下按压取样桶，实现了降低了操作人员的劳动强度，同时提高了本装置的采样效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的定位机构立体结构示意图。

图3为本发明的第一种定位机构部分剖视立体结构示意图。

图4为本发明的第二种定位机构部分剖视立体结构示意图。

图5为本发明的第一种固定机构部分立体结构示意图。

图6为本发明的第二种固定机构部分立体结构示意图。

图7为本发明的防下陷机构立体结构示意图。

图8为本发明的取样机构立体结构示意图。

图9为本发明的取样机构部分立体结构示意图。

图10为本发明的第一种取样机构部分剖视立体结构示意图。

图11为本发明的第二种取样机构部分剖视立体结构示意图。

图中的标号分别代表：1-底座，101-弧形板，201-弧形滑块，202-第一螺纹杆，203-第一转动轮，204-固定块，205-第一连接板，206-限位柱，207-限位块，208-圆形环，209-第一齿环，210-第二齿环，301-第一齿轮，302-第一同步带轮，303-导向轮，304-固定板，305-锚定柱，306-第二同步带轮，307-限位环，308-第一伺服电机，309-第二齿轮，401-转动柱，402-第三齿轮，403-第一连接杆，404-第二转动轮，405-第二螺纹杆，406-第三转动轮，407-挤压板，501-安装架，502-花键套，503-第二伺服电机，504-第三伺服电机，505-固定环，506-第三螺纹杆，507-固定杆，508-滑动板，509-安装套，510-花键杆，511-第一限位板，512-第二限位板，513-第三限位板，514-取样桶，515-弧形壳，516-拉簧，517-第二连接杆，518-第二连接板，519-第一楔形块，520-第二楔形块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例1

一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，如图1-图11所示，包括有底座1，底座1下侧面的外部周向等间距焊接有安装柱，且四个安装柱的下端均焊接有用于增大受力面积的圆形块，四个安装柱下端的圆形块增大了与边坡的接触面积，避免了本装置放置于边坡上下陷，同时避免本装置沿边坡向下滑动，给操作人员的操作造成不便，底座1的下侧面开设有圆形滑槽，底座1圆上侧面周向等间距的开设有四个弧形滑槽，底座1的上侧面周向安装有用于增大摩擦力的橡胶环，底座1上侧面的外部等间距焊接有四个弧形板101，底座1上设有定位机构，定位机构用于调节锚定位置，底座1上设有四组固定机构，四组固定机构用于将底座1锚定于边坡上，利用四组固定机构将底座1锚定于边坡上，避免了在对边坡采样时发生偏斜，使不能垂直于边坡进行采样，造成边坡采样不准确，严重时导致本装置滚落至底部，造成本装置损坏，调节定位机构改变固定机构的摆放位置，使位于边坡下侧的固定机构提供较大的支撑力，位于边坡上侧的固定机构提供较大的拉力，调节定位机构改变固定机构的摆放位置避开一些有坚硬石块的位置，当边坡采样地点存有大量岩石时，操作人员根据边坡岩石块的分布改变四组固定机构锚定位置，避免四组固定机构接触到石块锚定困难导致本装置倾斜，四个弧形板101上设有取样机构，取样机构用与对边坡采样，且取样机构对其中的边坡样本固定，当取样机构复位时对边坡样进行夹紧，避免在取样机构复位时，边坡内的样品由于土质原因松散，造成边坡样品掉落进钻孔中，提高了本装置对边坡的采样精度。

在使用本装置时，操作人员首先将本装置放置于边坡的取样点，随后操作人员调节四组定位机构，四组定位机构分别带动着四组固定机构移动，位于边坡上侧的两组固定机构相靠近，位于边坡下侧的两组固定机构相远离，位于边坡下侧的两组固定机构用于对底座1提供稳定的支撑力，位于边坡上侧的两组固定机构用于对底座1提供较大的牵引力，操作人员对四组定位机构重新固定，随后操作人员使四组固定机构接触到边坡，然后操作人员启动定位机构，定位机构带动着四组固定机构向下移动，通过四组固定机构将底座1牢固的锚定在边坡上，操作人员关闭定位机构，利用四组固定机构对底座1进行锚定，避免了在对边坡采样时本装置发生偏斜，使本装置不能垂直于边坡进行采样，造成边坡采样不准确，严重时导致本装置滚落至底部，造成本装置损坏。

当采样边坡上存有大量岩石，同时利用四组固定机构使操作人员不再站在倾斜的边坡上，利用双手向下按压取样器进行采样，减少了操作人员的工作量，当边坡采样地点存有大量岩石时，操作人员根据边坡岩石块的分布改变四组固定机构锚定位置，避免四组固定机构接触到石块锚定困难导致底座1倾斜，提高了本装置对边坡的采样精度，当本装置锚定于边坡后，操作人员随后启动取样机构，取样机构对边坡土壤进行定位采样，当钻取完毕后，操作人员使取样机构复位并关闭，当取样机构复位时对边坡样本进行夹紧，避免在取样机构复位时，边坡内的样品由于土质原因松散，造成边坡样品掉落进钻孔内，提高了本装置对边坡的采样精度，同时提高了本装置的采样效率，随后操作人员将取样机构中的样品取出，然后操作人员重新启动定位机构，使四组固定机构与边坡失去固定，随后操作人员关闭定位机构，然后操作人员将定位机构复位，方便本装置下次使用。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图2-图4所示，定位机构包括有弧形滑块201，弧形滑块201共设有四个，四个弧形滑块201均滑动连接于底座1的圆形滑槽内，四个弧形滑块201的上侧面均焊接有第一螺纹杆202，四个第一螺纹杆202分别穿过相邻底座1的弧形滑槽且与其滑动连接，四个第一螺纹杆202上均螺纹连接有第一转动轮203，第一转动轮203的下侧面焊接有摩擦块，第一转动轮203上的摩擦块与底座1上侧面安装的橡胶环挤压配合，用于增加第一转动轮203与底座1上侧面之间的摩擦力，四个弧形滑块201的下侧面均焊接有固定块204，操作人员将位于边坡下侧的两个弧形滑块201和其上部的其他部件相远离滑动，将位于边坡上侧的两个弧形滑块201和其上部的其他部件相靠近滑动，四个固定块204上均开设有两组圆形孔，四个固定块204通过内侧的圆形孔均铰接有第一连接板205，通过将第一连接板205和其上部其他部件向上摆动，减少了本装置的占地空间，使操作人员在搬运和使用过程中更加方便，提高了本装置的实用性，四个第一连接板205上均开设有圆形孔，四个第一连接板205上的圆形孔与相邻的固定块204上外侧的圆形孔贯通，四个第一连接板205和相邻的固定块204上的圆形孔内可拆卸式安装有限位柱206，四个固定块204的上侧面均焊接有两个限位块207，相邻两个限位块207中心位置均开设有圆形孔，依次将取下的四个限位柱206卡放于相邻固定块204和第一连接板205的圆孔中，如此对四个第一连接板205进行固定，底座1的内环面转动连接有圆形环208，圆形环208外环面的上部焊接有第一齿环209，圆形环208的外环面的下部焊接有第二齿环210。

如图3、图5和图6所示，固定机构包括有第一齿轮301，第一齿轮301通过转轴转动连接于弧形滑块201的下侧面，第一齿轮301与第二齿环210啮合，第一齿轮301的下侧面焊接有第一同步带轮302，第一连接板205的两侧均转动连接有导向轮303，第一连接板205的外端焊接有固定板304，固定板304的下侧面为圆弧形，用于增大固定板304与边坡的接触面积，固定板304上转动连接有锚定柱305，利用移动四个弧形滑块201来改变四个锚定柱305的位置，位于边坡下侧的两个锚定柱305对底座1提供稳定的支撑力，位于边坡上侧的两个锚定柱305对底座1提供较大的牵引力，避免在本装置在取样时发生倾倒，提高本装置的稳定性，锚定柱305的下端设置为圆锥形，且锚定柱305的外侧面设有螺纹，操作人员根据边坡岩石块的分布改变弧形滑块201的位置，使四个锚定柱305远离石块，避免四个锚定柱305接触到石块难以向下钻进，锚定困难导致本装置倾斜，提高了本装置对边坡的采样精度，锚定柱305的上部焊接有第二同步带轮306，第一同步带轮302和第二同步带轮306上绕设有同步带，第一同步带轮302和第二同步带轮306上的同步带分别与两个导向轮303的下侧接触，第一连接板205的两侧螺栓连接有两个限位环307，第一同步带轮302和第二同步带轮306上的同步带分别穿过四个限位环307且与其滑动连接，限位环307用于避免第一同步带轮302和第二同步带轮306上的同步带脱落，右侧弧形板101内环面的下部通过安装座螺栓连接有第一伺服电机308，第一伺服电机308的输出轴上键连接有第二齿轮309，第二齿轮309与第一齿环209啮合，四个第二同步带轮306分别带动着与其固接的锚定柱305转动，四个锚定柱305在通过外侧面的螺纹向下钻进，利用四个锚定柱305将底座1锚定在边坡上，当四个固定板304均接触到边坡后，操作人员关闭第一伺服电机308，利用四个锚定柱305将底座1固定在边坡上，使底座1与边坡处于垂直状态，避免本装置发生倾斜，提高了对边坡采样的准确性。

如图8-图11所示，取样机构包括有安装架501，安装架501焊接于四个弧形板101的上侧面，安装架501的中部开设有圆形通孔，安装架501的圆形通孔上转动连接有花键套502，花键套502的外环面开设有带槽，安装架501上侧面的左部通过安装座螺栓连接有第二伺服电机503，第二伺服电机503的输出轴上键连接有皮带轮，第二伺服电机503的输出轴带动着其上固接的带轮通过皮带带动着花键套502转动，第二伺服电机503上的皮带轮与花键套502的带槽通过皮带传动，左侧弧形板101内环面的下部通过安装座螺栓连接有第三伺服电机504，四个弧形板101内侧面的下部焊接有固定环505，固定环505位于第三伺服电机504的上侧，安装架501与固定环505的左部转动连接有第三螺纹杆506，第三螺纹杆506的下端穿过固定环505，第三螺纹杆506的下端与第三伺服电机504的输出轴通过联轴器连接，安装架501与固定环505的右部焊接有固定杆507，四个弧形板101内侧面的上部滑动连接有滑动板508，第三螺纹杆506和固定杆507均穿过滑动板508，第三螺纹杆506与滑动板508螺纹连接，固定杆507与滑动板508滑动连接，第三伺服电机504的输出轴带动着第三螺纹杆506转动，第三螺纹杆506通过螺纹带动着滑动板508和其上部的部件沿固定杆507向下滑动，滑动板508的中部开设有圆形通孔，滑动板508的圆形通孔下侧转动连接有安装套509，滑动板508上设有取样组件，取样组件用于对边坡取样，取样组件内设有防散落组件，防散落组件用于对取样组件中的样品夹紧。

如图8和图9所示，取样组件包括有花键杆510，花键杆510穿过花键套502且与其滑动连接，花键杆510的上端设有螺纹槽，花键杆510穿过安装套509且与其通过螺栓可拆卸式连接，花键杆510穿过花键套502和安装套509，随后操作人员使用工具将花键杆510与安装套509固接，花键杆510的上端通过螺纹槽旋紧延长杆，花键杆510的下端焊接有第一限位板511，花键杆510的下部固接有第二限位板512和第三限位板513，第三限位板513位于第二限位板512的上侧，第二限位板512位于第一限位板511上侧，取样桶514的上部滑动连接于第一限位板511和第二限位板512之间，花键杆510的下部穿过取样桶514且与其滑动连接，取样桶514下端的齿牙接触到边坡时，花键杆510带动着第一限位板511、第二限位板512和第三限位板513向下移动，第二限位板512与第二连接板518失去接触，取样桶514的设置为双层，取样桶514的下侧面周向等间距焊接有若干个齿牙，取样桶514的内侧面周向等间距开设有四个方形槽。

如图10和图11所示，防散落组件包括有弧形壳515，弧形壳515共设有四个，四个弧形壳515分别滑动连接于取样桶514的四个方形槽内，四个弧形壳515的上下两侧面均焊接有用于限位的安装板，四个弧形壳515的内侧面与取样桶514内侧面平齐，四个弧形壳515与取样桶514之间固接有拉簧516，取样桶514的夹层内周向等间距设有四根第二连接杆517，四根第二连接杆517均穿过取样桶514的上部且与其滑动连接，四根第二连接杆517的上端焊接有第二连接板518，花键杆510穿过第二连接板518且与其滑动连接，第二连接板518位于第二限位板512和第三限位板513之间，四根第二连接杆517的下端均焊接有第一楔形块519，四个弧形壳515的外侧面均焊接有第二楔形块520，四个第一楔形块519分别与相邻的第二楔形块520滑动配合，第二限位板512向上挤压第二连接板518，第二连接板518带动着四根第二连接杆517向上移动，四根第二连接杆517分别带动着其上固接的第一楔形块519向上移动，四个第一楔形块519分别向上挤压相邻的第二楔形块520，四个弧形壳515的内侧面挤压到取样桶514内的边坡样品，避免在取样桶514在复位的过程中边坡样品从其中散落，提高了边坡样品的精度。

操作人员将本装置放置于边坡上，由底座1下侧的四个安装柱挤压在边坡上，四个安装柱下端的圆形块增大了与边坡的接触面积，避免了本装置放置于边坡上下陷，同时避免本装置沿边坡向下滑动，给操作人员的操作造成不便，随后操作人员转动其中一个第一转动轮203，第一转动轮203沿相邻的第一螺纹杆202向上移动，第一转动轮203下侧的摩擦块与底座1上侧面失去接触，随后操作人员便拉动第一转动轮203，使第一转动轮203下侧的弧形滑块201沿底座1下侧面的圆形滑槽滑动，弧形滑块201上侧面的第一螺纹杆202沿底座1的弧形滑槽滑动，弧形滑块201带动其上部的其他部件沿底座1下侧面的圆形滑槽滑动，然后操作人员反向转动第一转动轮203，使第一转动轮203下侧的摩擦块重新与底座1上侧面挤压接触，对弧形滑块201和其上部的其他部件固定，随后操作人员重复上述操作，对另外三个弧形滑块201的位置进行调节，操作人员将位于边坡下侧的两个弧形滑块201和其上部的其他部件相远离滑动，将位于边坡上侧的两个弧形滑块201和其上部的其他部件相靠近滑动，随后操作人员将四个第一连接板205和相邻限位块207圆孔中的限位柱206依次取出，随后操作人员依次将四个第一连接板205摆放至水平状态，四个第一连接板205分别与边坡平行，随后依次将取下的四个限位柱206卡放于相邻固定块204和第一连接板205的圆孔中，如此对四个第一连接板205进行固定，将四个第一连接板205放平后，四个锚定柱305支撑底座1，底座1上的四个安装柱远离边坡，然后操作人员启动第一伺服电机308，第一伺服电机308的输出轴带动着其上的第二齿轮309转动，第二齿轮309带动着第一齿环209转动，第一齿环209带动着圆形环208和第二齿环210沿底座1的内环面转动，第二齿环210分别带动着四个第一齿轮301转动，四个第一齿轮301分别带动着其上固接的第一同步带轮302转动，四个第一同步带轮302分别通同步带带动着相邻的第二同步带轮306转动，四个第二同步带轮306分别带动着与其固接的锚定柱305转动，四个锚定柱305通过外侧面的螺纹向下钻进，利用四个锚定柱305将底座1锚定在边坡上，当四个固定板304均接触到边坡后，操作人员关闭第一伺服电机308，利用四个锚定柱305将底座1固定在边坡上，使本装置与边坡处于垂直状态，避免本装置发生倾斜，提高了对边坡采样的准确性。

利用移动四个弧形滑块201改变四个锚定柱305的位置，位于边坡下侧的两个锚定柱305对底座1提供稳定的支撑力，位于边坡上侧的两个锚定柱305对底座1提供较大的牵引力，避免在本装置在取样时发生倾倒，提高本装置的稳定性，随后操作人员将安装有花键杆510的取样桶514放置于滑动板508的下侧，操作人员将花键杆510穿过花键套502和安装套509，随后操作人员使用工具将花键杆510与安装套509固接，花键杆510的上端通过螺纹槽旋紧延长杆，然后操作人员启动第二伺服电机503，第二伺服电机503的输出轴带动着其上固接的带轮通过皮带带动着花键套502转动，花键套502通过花键杆510带动着取样桶514和其上部的其他部件转动，花键杆510带动着安装套509沿滑动板508转动，随后操作人员启动第三伺服电机504，第三伺服电机504的输出轴带动着第三螺纹杆506转动，第三螺纹杆506通过螺纹带动着滑动板508和其上部的部件沿固定杆507向下滑动，花键杆510和其上端安装的连接杆沿花键套502向下滑动。

当边坡采样地点存有大量岩石时，操作人员根据边坡岩石块的分布改变弧形滑块201的位置，使四个锚定柱305远离石块，避免四个锚定柱305接触到石块难以向下钻进，锚定困难导致本装置倾斜，提高了本装置对边坡的采样精度，取样桶514下端的齿牙接触到边坡时，花键杆510带动着第一限位板511、第二限位板512和第三限位板513向下移动，第二限位板512与第二连接板518失去接触，四个相邻的第一楔形块519和第二楔形块520失去挤压使四个弧形壳515复位，花键杆510沿取样桶514向下移动，第二限位板512接触到取样桶514的上侧面，第二限位板512向下挤压取样桶514，使取样桶514和其上部的部件向下移动，取样桶514对边坡进行采样，当取样桶514采样完毕后，操作人员将关闭第二伺服电机503和第三伺服电机504，取样桶514停止向下移动并转动，随后操作人员重新启动第三伺服电机504，第三伺服电机504的输出轴带动着滑动板508向上移动复位，滑动板508通过安装套509带动着花键杆510和取样桶514向上移动复位，当花键杆510向上移动时，花键杆510带动着第一限位板511、第二限位板512和第三限位板513向上移动，第二限位板512向上挤压第二连接板518，第二连接板518带动着四根第二连接杆517向上移动，四根第二连接杆517分别带动着其上固接的第一楔形块519向上移动，四个第一楔形块519分别向上挤压相邻的第二楔形块520，使四个弧形壳515沿取样桶514的方形通孔相靠近滑动，四个拉簧516被拉伸，四个弧形壳515的内侧面挤压到取样桶514内的边坡样品，避免在取样桶514在复位的过程中，边坡样品从其中散落，提高了边坡样品的精度，同时提高了本装置对边坡的采样效率，当取样桶514复位后，操作人员关闭第三伺服电机504，操作人员解除安装套509对花键杆510的固定，随后操作人员将花键杆510和取样桶514从花键套502和安装套509中取出，然后将取样桶514内的边坡样品取出，四个弧形壳515分别在四个拉簧516拉力作用下复位，第二连接杆517和第二连接板518复位，方便本装置下次使用。

在取样桶514向下钻进的过程中，由于力是相互的，取样桶514向下钻进的挤压力作用于边坡，同时边坡的作用力作用于取样桶514上，利用四个锚定柱305和其上部的螺纹，抵消边坡作用于取样桶514上的挤压力，使取样桶514向下钻进，避免了操作人员向下按压取样桶514，实现降低操作人员的劳动强度，同时提高了本装置的采样效率，同时在取样桶514复位过程中，由于取样桶514的自身重力和对边坡钻孔内侧的挤压力，四个锚定柱305和其上的螺纹产生向下的挤压力，同时四个固定板304也挤压到边坡上，固定板304下侧面增大了与边坡的接触面积，避免了边坡土壤较软在取样桶514复位时本装置下陷倾斜，造成本置发生倾斜增加取样桶514与钻孔内侧面的挤压力，实现了减少小取样桶514与钻孔内侧面的挤压力，从而便于将取样桶514从钻孔中取出。

当取样完毕后，操作人员再次启动第一伺服电机308，第一伺服电机308的输出轴带动着其上的第二齿轮309转动，使四个锚定柱305反向转动，四个锚定柱305在螺纹的作用下向上移动，使四个锚定柱305远离边坡，随后操作人员关闭第一伺服电机308，随后操作人员将四个限位柱206依次取出，将四个第一连接板205向上摆动，当第一连接板205向上摆动时，第一同步带轮302和第二同步带轮306上的同步带沿导向轮303向上转动，通过设置导向轮303和限位环307，当第一连接板205向上摆动时，避免了在第一连接板205向上摆动时，同步带从第一同步带轮302和第二同步带轮306上掉落，当第一连接板205带动着其上的部件摆动与固定块204垂直状态时，操作人员将限位柱206重新卡放于第一连接板205和相邻两个限位块207的圆孔内进行固定，重复上述操作使四个第一连接板205和其上部的其他部件复位，通过将第一连接板205和其上部其他部件向上摆动，减少了本装置的占地空间，使操作人员在搬运和使用过程中更加方便，提高了本装置的实用性，随后操作员依次转动四个第一转动轮203，使第一转动轮203下侧的摩擦块远离底座1的上侧面，随后操作人员将四个弧形滑块201和其上部的其他部件复位，随后重新旋紧四个第一转动轮203对四个弧形滑块201进行固定，便于本装置下次使用。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图6和图7所示，还包括有防下陷机构，防下陷机构共设有四组，四组防下陷机构分别设于第一连接板205上，防下陷机构用于增加本装置与边坡的接触面积，防下陷机构包括有转动柱401，转动柱401共设有两根，两根转动柱401分别转动连接于第一连接板205的下侧面，其中一根转动柱401穿过第一连接板205且其上端螺栓连接有第二转动轮404，两根转动柱401的下部均键连接有第三齿轮402，两个第三齿轮402相互啮合，相邻的转动柱401通过其上固接的第三齿轮402，使两个相邻的转动柱401转动方向相反，两个相邻的转动柱401分别带动着其上的其他部件向外侧摆动，两根转动柱401的下端焊接有第一连接杆403，两个第一连接杆403的内端均螺纹连接有第二螺纹杆405，两根第二螺纹杆405的上端均焊接有第三转动轮406，两根第二螺纹杆405的下端均焊接有挤压板407，挤压板407增大与边坡的接触面积，避免本装置在使用过程中下陷导致倾斜，使本装置不能垂直于边坡取样，提高了本装置边坡取样的精度。

通过四个锚定柱305将底座1固定后，由于边坡的倾斜角度较大，本装置下部的两个锚定柱305支撑着底座1，操作人员顺时针转动位于边坡下部两个第一连接板205上的第二转动轮404，两个第二转动轮404分别带动着与其固接的转动柱401转动，两个相邻的转动柱401通过其上固接的第三齿轮402，使两个相邻的转动柱401转动方向相反，两个相邻的转动柱401分别带动着其上的其他部件向外侧摆动，随后相邻的两个挤压板407摆动至相邻的固定板304两侧，随后操作人员依次顺时针转动第三转动轮406，第三转动轮406带动其上固接的第二螺纹杆405，第二螺纹杆405通过螺纹带动着其上固接的挤压板407向下移动挤压到边坡，挤压板407增大与边坡的接触面积，避免本装置在使用过程中下陷导致倾斜，使本装置不能垂直于边坡取样，提高了本装置边坡取样的精度，当取样完毕后，操作人员依次逆时针转动第三转动轮406，使两组挤压板407复位，然后操作人员逆时针转动两个第一连接板205上的第二转动轮404，使位于边坡下部的两组第一连接板205和其上部的其他部件复位。

实施例4

在实施例3的基础之上，一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤S1：操作人员将位于边坡下侧的两个弧形滑块201和其上部的其他部件相远离滑动，将位于边坡上侧的两个弧形滑块201和其上部的其他部件相靠近滑动，然后对弧形滑块201和其上部的其他部件固定；

步骤S2：操作人员将四个第一连接板205和相邻限位块207圆孔中的限位柱206依次取出，四个第一连接板205分别与边坡平行，随后依次将取下的四个限位柱206卡放于相邻固定块204和第一连接板205的圆孔中，启动第一伺服电机308，第一伺服电机308通过齿轮皮带传动使四个锚定柱305通过外侧面的螺纹向下钻进，然后关闭第一伺服电机308；

步骤S3：操作人员顺时针转动位于边坡下部两个第一连接板205上的第二转动轮404，相邻的两个挤压板407摆动至相邻的固定板304两侧，操作人员依次顺时针转动第三转动轮406，第三转动轮406带动其上固接的第二螺纹杆405，第二螺纹杆405通过螺纹带动着其上固接的挤压板407向下移动挤压到边坡；

步骤S4：将安装有花键杆510的取样桶514放置于滑动板508的下侧，操作人员将花键杆510穿过花键套502和安装套509，随后操作人员使用工具将花键杆510与安装套509固接，花键杆510的上端通过螺纹槽旋紧延长杆，然后操作人员启动第三伺服电机504，使取样桶514向下钻进对边坡采样，采样完毕后，操作人员关闭第三伺服电机504并将花键杆510从花键套502和安装套509中取出，然后将取样桶514中的样品取出；

步骤S5：操作人员再次启动第一伺服电机308，使四个锚定柱305从边坡取出，随后使相邻的两个挤压板407复位，然后关闭第一伺服电机308，随后将四个第一连接板205复位。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，包括有底座（1），底座（1）下侧面的外部周向等间距固接有四个安装柱，且四个安装柱的下端均固接有用于增大受力面积的圆形块，底座（1）的下侧面开设有圆形滑槽，底座（1）上侧面周向等间距的开设有四个贯穿弧形滑槽，底座（1）的上侧面周向安装有用于增大摩擦力的橡胶环，底座（1）上侧面的外部等间距固接有四个弧形板（101），其特征在于，还包括有定位机构，定位机构设于底座（1）上，定位机构用于调节锚定位置，底座（1）上设有四组固定机构，四组固定机构用于将边坡采样装置锚定于边坡上，调节定位机构改变固定机构的摆放位置，使位于边坡下侧的固定机构提供支撑力，位于边坡上侧的固定机构提供拉力，调节定位机构改变固定机构的摆放位置避开有坚硬石块的位置，四个弧形板（101）上设有取样机构，取样机构用于对边坡采样，且取样机构对其中的边坡样本固定；

定位机构包括有弧形滑块（201），弧形滑块（201）共设有四个，四个弧形滑块（201）均滑动连接于底座（1）的圆形滑槽内，四个弧形滑块（201）的上侧面均固接有第一螺纹杆（202），四个第一螺纹杆（202）分别穿过相邻底座（1）的弧形滑槽且与其滑动连接，四个第一螺纹杆（202）上均螺纹连接有第一转动轮（203），四个弧形滑块（201）的下侧面均固接有固定块（204），四个固定块（204）上均开设有两组圆形孔，四个固定块（204）通过内侧的圆形孔均铰接有第一连接板（205），四个第一连接板（205）上均开设有圆形孔，四个第一连接板（205）上的圆形孔与相邻的固定块（204）上外侧的圆形孔贯通，四个第一连接板（205）和相邻的固定块（204）上的圆形孔内可拆卸式安装有限位柱（206），四个固定块（204）的上侧面均安装有两个限位块（207），相邻两个限位块（207）中心位置均开设有圆形孔，底座（1）的内环面转动连接有圆形环（208），圆形环（208）外环面的上部固接有第一齿环（209），圆形环（208）外环面的下部固接有第二齿环（210）；

固定机构包括有第一齿轮（301），第一齿轮（301）通过转轴转动连接于弧形滑块（201）的下侧面，第一齿轮（301）与第二齿环（210）啮合，第一齿轮（301）的下侧面固接有第一同步带轮（302），第一连接板（205）的两侧均转动连接有导向轮（303），第一连接板（205）的外端固接有固定板（304），固定板（304）上转动连接有锚定柱（305），锚定柱（305）的下端设置为圆锥形，且锚定柱（305）的外侧面设有螺纹，锚定柱（305）的上部固接有第二同步带轮（306），第一同步带轮（302）和第二同步带轮（306）上绕设有同步带，第一同步带轮（302）和第二同步带轮（306）上的同步带分别与两个导向轮（303）的下侧接触，第一连接板（205）的两侧固接有两个限位环（307），第一同步带轮（302）和第二同步带轮（306）上的同步带分别穿过四个限位环（307）且与其滑动连接，限位环（307）用于避免第一同步带轮（302）和第二同步带轮（306）上的同步带脱落，右侧弧形板（101）内环面的下部通过安装座固接有第一伺服电机（308），第一伺服电机（308）的输出轴上固接有第二齿轮（309），第二齿轮（309）与第一齿环（209）啮合；

还包括有防下陷机构，防下陷机构共设有四组，四组防下陷机构分别设于第一连接板（205）上，防下陷机构用于增加边坡采样装置与边坡的接触面积，防下陷机构包括有转动柱（401），转动柱（401）共设有两根，两根转动柱（401）分别转动连接于第一连接板（205）的下侧面，其中一根转动柱（401）穿过第一连接板（205）且其上端固接有第二转动轮（404），两根转动柱（401）的下部均固接有第三齿轮（402），两个第三齿轮（402）相互啮合，两根转动柱（401）的下端固接有第一连接杆（403），两个第一连接杆（403）的内端均螺纹连接有第二螺纹杆（405），两根第二螺纹杆（405）的上端均固接有第三转动轮（406），两根第二螺纹杆（405）的下端均固接有挤压板（407）。

2.根据权利要求1所述的一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，其特征在于，第一转动轮（203）的下侧面固接有摩擦块，第一转动轮（203）上的摩擦块与底座（1）上侧面安装的橡胶环挤压配合，用于增加第一转动轮（203）与底座（1）上侧面之间的摩擦力。

3.根据权利要求1所述的一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，其特征在于，固定板（304）的下侧面为圆弧形，用于增大固定板（304）与边坡的接触面积。

4.根据权利要求1所述的一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，其特征在于，取样机构包括有安装架（501），安装架（501）固接于四个弧形板（101）的上侧面，安装架（501）的中部开设有圆形通孔，安装架（501）的圆形通孔上转动连接有花键套（502），花键套（502）的外环面开设有带槽，安装架（501）上侧面的左部通过安装座固接有第二伺服电机（503），第二伺服电机（503）的输出轴上固接有皮带轮，第二伺服电机（503）上的皮带轮与花键套（502）的带槽通过皮带传动，左侧弧形板（101）内环面的下部通过安装座固接有第三伺服电机（504），四个弧形板（101）内侧面的下部固接有固定环（505），固定环（505）位于第三伺服电机（504）的上侧，安装架（501）与固定环（505）的左部转动连接有第三螺纹杆（506），第三螺纹杆（506）的下端穿过固定环（505），第三螺纹杆（506）的下端与第三伺服电机（504）的输出轴固接，安装架（501）与固定环（505）的右部固接有固定杆（507），四个弧形板（101）内侧面的上部滑动连接有滑动板（508），第三螺纹杆（506）和固定杆（507）均穿过滑动板（508），第三螺纹杆（506）与滑动板（508）螺纹连接，固定杆（507）与滑动板（508）滑动连接，滑动板（508）的中部开设有圆形通孔，滑动板（508）的圆形通孔下侧转动连接有安装套（509），滑动板（508）上设有取样组件，取样组件用于对边坡取样，取样组件内设有防散落组件，防散落组件用于对取样组件中的样品夹紧。

5.根据权利要求4所述的一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，其特征在于，取样组件包括有花键杆（510），花键杆（510）穿过花键套（502）且与其滑动连接，花键杆（510）的上端设有螺纹槽，花键杆（510）穿过安装套（509）且与其可拆卸式连接，花键杆（510）的下端固接有第一限位板（511），花键杆（510）的下部固接有第二限位板（512）和第三限位板（513），第三限位板（513）位于第二限位板（512）的上侧，第二限位板（512）位于第一限位板（511）上侧，取样桶（514）的上部滑动连接于第一限位板（511）和第二限位板（512）之间，花键杆（510）的下部穿过取样桶（514）且与其滑动连接，取样桶（514）设置为双层，取样桶（514）的下侧面周向等间距固接有若干个齿牙，取样桶（514）的内侧面周向等间距开设有四个方形槽。

6.根据权利要求4所述的一种地质灾害治理用具有防下陷功能的边坡采样装置，其特征在于，防散落组件包括有弧形壳（515），弧形壳（515）共设有四个，四个弧形壳（515）分别滑动连接于取样桶（514）的四个方形槽内，四个弧形壳（515）的上下两侧面均固接有用于限位的安装板，四个弧形壳（515）的内侧面与取样桶（514）内侧面平齐，四个弧形壳（515）与取样桶（514）之间固接有拉簧（516），取样桶（514）的夹层内周向等间距设有四根第二连接杆（517），四根第二连接杆（517）均穿过取样桶（514）的上部且与其滑动连接，四根第二连接杆（517）的上端固接有第二连接板（518），花键杆（510）穿过第二连接板（518）且与其滑动连接，第二连接板（518）位于第二限位板（512）和第三限位板（513）之间，四根第二连接杆（517）的下端均固接有第一楔形块（519），四个弧形壳（515）的外侧面均固接有第二楔形块（520），四个第一楔形块（519）分别与相邻的第二楔形块（520）滑动配合。