CN219608445U - 一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，包括动力钻孔装置、钻杆、土样收集器、伸缩杆及刻度尺；动力钻孔装置内设置有电机，电机的输出轴延伸至动力钻孔装置的前端上部外侧；钻杆水平设置，末端与电机的输出轴相连；土样收集器为顶部开口的中空长方体结构，并竖向设置钻杆的前端下方；伸缩杆及刻度尺平行设置，且从上到下依次设置在钻杆的下方；伸缩杆的一端与动力钻孔装置的前端中部固定连接，另一端与土样收集器的外侧上端固定连接；刻度尺的一端与土样收集器的外侧下端固定连接，另一端与动力钻孔装置的前端底部滑动连接；本实用新型实现对土遗址的土质检测取样，避免对遗址本体产生较大伤害；结构简单，操作方便，灵活性较高。

Description

一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置

技术领域

本实用新型属于土遗址病害检验检测技术领域，特别涉及一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置。

背景技术

土遗址作为文化遗址的重要类型之一，由于降雨和地下毛细水影响，外界盐分会逐步渗入至遗址本体内部，引发遗址本体盐析病变发育；盐析病害作为土遗址本体主要病害类型之一，盐析病变在风蚀和冻融的作用下，会增加遗址表面土质的酥碱速率，进而导致土遗址本体加速破坏。

目前，土遗址的发育机理和检验检测技术方面的研究处于起步阶段，针对土遗址的土质检测取样尚未有专用的器具，大多采用沿途岩土或农业领域的土体取样工具；利用现有的土体取样工具进行土遗址的土质检测取样时，一方面会对遗址本体产生较大的破坏，另一方面存在取样部位和取样深度无法灵活控制。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，以解决利用现有的土体取样工具进行土遗址的土质检测取样时，一方面会对遗址本体产生较大的破坏，另一方面存在取样部位和取样深度无法灵活控制的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，包括动力钻孔装置、钻杆、土样收集器、伸缩杆及刻度尺；所述动力钻孔装置内设置有电机，所述电机的输出轴延伸至所述动力钻孔装置的前端上部外侧；

所述钻杆水平设置在所述动力钻孔装置的前端，所述钻杆的末端与所述电机的输出轴相连；所述土样收集器为顶部开口的中空长方体结构，并竖向设置所述钻杆的前端下方；

所述伸缩杆及所述刻度尺平行设置，且从上到下依次设置在所述钻杆的下方；其中，所述伸缩杆的一端与所述动力钻孔装置的前端中部固定连接，所述伸缩杆的另一端与所述土样收集器的外侧上端固定连接；所述刻度尺的一端与所述土样收集器的外侧下端固定连接，所述刻度尺的另一端与所述动力钻孔装置的前端底部滑动连接。

进一步的，所述钻杆的前端外壁上设置有螺旋开口槽；其中，所述螺旋开口槽沿所述钻杆的轴线方向延伸。

进一步的，还包括分散土样收集板，所述分散土样收集板设置在所述土样收集器的顶部开口处，并置于所述钻杆的下方；所述分散土样收集板，用于收集经所述钻杆在待测土遗址本体的钻进过程中产生的土样。

进一步的，所述分散土样收集板，包括第一收集板、第二收集板、环形箍套及紧固卡扣；

所述第一收集板倾斜向上设置在所述环形箍套的上端前方，所述第二收集板设置在倾斜向上设置在所述环形箍套的上端后方；

所述环形箍套为圆形开口环结构，所述环形箍套的下端套设在所述土样收集器的顶部开口处；所述紧固卡扣设置在所述环形箍套的开口处，所述紧固卡扣的一端与所述环形箍套的开口一侧相连，所述紧固卡扣的另一端与所述环形箍套的开口另一侧相连。

进一步的，所述第一收集板的下端与所述环形箍套的上端前方固定连接，所述第一收集板朝所述钻杆的前端方向延伸；其中，所述第一收集板与水平面之间的夹角为70°；

所述第二收集板的下端与所述环形箍套的上端后方固定连接，所述第二收集板朝所述钻杆的末端方向延伸；其中，所述第二收集板与水平面之间的夹角为3°。

进一步的，所述土样收集器包括收集器本体及若干土样分隔板；所述收集器本体的顶端设置有开口，所述收集器本体的内壁从上到下间隔设置有若干土样分隔槽，所述收集器本体的侧壁上开设有隔板通槽，所述隔板通槽与所述土样分隔槽一一对应设置；所述土样分隔板的一端水平配合设置在所述土样分隔槽，所述土样分隔板的另一端贯穿所述隔板通槽后并延伸至所述收集器本体的外侧。

进一步的，还包括固定卡扣；所述固定卡扣设置在所述动力钻孔装置与所述刻度尺之间；

所述固定卡扣的上端与所述动力钻孔装置的前端底部固定连接，所述固定卡扣的下端设置有卡扣环，所述刻度尺水平滑动穿设在所述卡扣环中。

进一步的，还包括刻度尺固定件；所述刻度尺固定件设置在所述固定卡扣上，包括环形固定件及固定螺母；所述环形固定件设置在所述卡扣环的后端，所述环形固定件的底部设置有固定孔；所述刻度尺贯穿所述环形固定件设置，所述固定螺母的下端配合设置在所述固定孔中，所述固定螺母的上端与所述刻度尺的下沿顶紧设置。

进一步的，所述伸缩杆包括第一螺栓固定垫板、伸缩杆本体及第二螺栓固定垫板；

所述第一螺栓固定垫板的一侧通过螺栓固定在所述土样收集器的外侧上端，所述第一螺栓固定垫板的另一侧与所述伸缩杆本体的前端固定连接；所述第二螺栓固定垫板的一侧通过螺栓固定在所述动力钻孔装置的前端中部，所述第二螺栓固定垫板的另一侧与所述伸缩杆本体的末端固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，将钻杆设置在动力钻孔装置上，钻杆在动力钻孔装置的驱动下旋转，钻进至待测土遗址本体内，钻进过程中土样随钻杆旋出并利用土样收集器进行收集，实现对土遗址的土质检测取样；利用钻杆的钻进取样，避免对遗址本体产生较大的伤害；同时，通过在钻杆的下方依次设置伸缩杆和刻度尺，并将土样收集器固定在伸缩杆和刻度尺的前端，利用伸缩杆的伸缩作用下带动土样收集装置进行移动，并利用刻度尺实时观察取样深度，装置结构简单，操作方便，灵活性及精度较高。

进一步的，通过在钻杆的前端外壁设置螺旋开口槽，将螺旋开口槽作为取样槽，钻杆钻进过程中土体样本从螺旋开口槽中旋出，并落入土样收集器中进行收集。

进一步的，通过在土样收集器的顶部开口处设置分散土样收集板，实现对土样的有效回收，提高了取样的精确性。

进一步的，通过在收集器本体内设置土样分隔板，实现对不同取样深度处土样的分装收集。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于土遗址易溶盐检测的取样装置的正视图；

图2为本实用新型中的土样收集器的正视图；

图3为图2中的a-a剖面图；

图4为图2中的b-b剖面图；

图5为本实用新型中的土样分隔板结构示意图；

图6为本实用新型中的分散土样收集板的正视图；

图7为本实用新型中的分散土样收集板的俯视图；

图8为本实用新型中的伸缩杆结构示意图；

图9为图8中的c-c剖面图；

图10为图8中的d-d剖面图；

图11为本实用新型所述的取样装置的使用状态示意图。

其中，1动力钻孔装置，2钻杆，3土样收集器，4分散土样收集板，5伸缩杆，6刻度尺，7固定卡扣，8刻度尺固定件，9待测土遗址本体，10盐析病害发育区；31开口，32土样分隔槽，33土样分隔板；41第一收集板，42第二收集板，43环形箍套，44紧固卡扣。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如附图1-10所示，本实用新型提供了一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，包括动力钻孔装置1、钻杆2、土样收集器3、分散土样收集板4、伸缩杆5、刻度尺6、固定卡扣7及刻度尺固定件8。

所述动力钻孔装置1，用于为驱动钻杆2绕其自身轴线旋转；其中，所述动力钻孔装置1内设置有电机；所述电机的输出轴延伸至所述动力钻孔装置1的前端上部；所述钻杆2水平设置在所述动力钻孔装置1的前端，所述钻杆2的末端与所述电机的输出轴相连；所述土样收集3竖向设置在所述钻杆2的前端下方，用于对所述钻杆2钻进过程中产生的土样进行收集。

所述分散土样收集板4设置在所述土样收集器3的顶部开口处，并置于所述钻杆2的下方；所述分散土样收集板4，用于收集经所述钻杆2在待测土遗址本体的钻进过程中产生的土样。

所述伸缩杆5及所述刻度尺6平行设置，并从上到下依次设置在所述钻杆2的下方；所述伸缩杆5的一端与所述动力钻孔装置1的前端中部固定连接，所述伸缩杆5的另一端与所述土样收集器3的外侧上端固定连接；所述刻度尺6的一端与所述土样收集器3的外侧下端固定连接，所述刻度尺6的另一端与所述动力钻孔装置1的前端底部滑动连接。

所述固定卡扣7设置在所述动力钻孔装置1与所述刻度尺6之间，所述固定卡扣7的上端与所述动力装置1的前端底部固定连接，所述刻度尺6的末端滑动穿设在所述固定卡扣7的下端；所述刻度尺固定件8设置在所述固定卡扣7上，用于对所述刻度尺6进行锁紧固定。

本实用新型中，所述动力钻孔装置1包括装置外壳、电机及开关按钮；所述电机设置在所述装置外壳内，所述电机的输出端延伸至所述装置外壳的前端上部外侧；所述开关按钮设置在所述装置外壳的后端，所述开关按钮与所述电机之间采用电连接；其中，所述开关按钮，用于控制所述电机的启停。

本实用新型中，所述钻杆2的前端外壁上设置有螺栓开口槽；所述螺旋开口槽沿所述钻杆2的轴线方向延伸，所述螺旋开口槽作为取样槽，钻杆2钻进过程中土体样本能够从螺旋开口槽中旋出，并经分散土样收集板4落入土样收集器3中，或直接经土样收集器3的顶部开口落入至土样收集器3中。

本实用新型中，所述土样收集器3为顶部开口的中空长方体结构；所述土样收集器3包括收集器本体及若干土样分隔板33；所述收集器本体的顶端设置有开口31，所述开口31为内缩开口，所述内缩开口的角度为20°；其中，所述内缩开口的上端外伸5mm设置，所述内缩开口的下端内缩5mm设置；将所述开口31内收20°设计，便于土样顺利滑入收集器的内部，避免土样滑落过程中落入土样分隔槽32中；所述收集器本体的内壁从上到下间隔设置在有若干土样分隔槽32；同一高度上的土样分隔槽32对称设置在所述收集器本体的内壁表面；所述收集器本体的侧壁上开设有隔板通槽，所述隔板通槽与所述土样分隔槽32一一对应设置；所述土样隔板槽32的深度为6mm；所述土样隔板槽的高度、隔板通槽的高度以及所述土样分隔板33的厚度均相同，所述收集器本体以及土样分隔板33均采用红松木经机械加工制作而成。

所述土样分隔板33的一端水平配合设置在所述土样分隔槽32，所述土样分隔板33的另一端贯穿所述隔板通槽后并延伸至所述收集器本体的外侧；具体的，所述土样分隔板33包括分隔板本体及抽插握板，所述分隔板本体的形状与所述收集器本体的；所述分隔板本体的一端水平设置在所述收集器本体内，并配合设置在所述土样分隔槽32中；所述抽插握板的一端与分隔板本体的另一端相连，所述抽插握板的另一端贯穿所述隔板通槽后并延伸至所述收集器本体的外侧；所述土样分隔板33通过所述隔板通槽对应插入所述土样分隔槽32中，利用若干土样分隔槽32将所述收集器本体内腔划分为若干收集空间；从待测土遗址本体中钻取的土样按照深度不同，从下到上依次收集并存储在对应高度的收集空间中，以实现对不同取样深度处土样的分装收集。

本实用新型中，所述分散土样收集板4包括第一收集板41、第二收集板42、环形箍套43及紧固卡扣44；所述第一收集板41倾斜向上设置在所述环形箍套43的上端前方，所述第二收集板42设置在倾斜向上设置在所述环形箍套43的上端后方；所述第一收集板41的下端与所述环形箍套43的上端前方固定连接，所述第一收集板41朝所述钻杆2的前端方向延伸，并与待测土遗址本体的外侧表面抵紧设置；其中，所述第一收集板41与水平面之间的夹角为70°；所述第二收集板42的下端与所述环形箍套43的上端后方固定连接，所述第二收集板42朝所述钻杆2的末端方向延伸；其中，所述第二收集板42与水平面之间的夹角为3°。

所述环形箍套43为圆形开口环结构，所述环形箍套43的下端套设在所述土样收集器3的顶部开口处；所述紧固卡扣44设置在所述环形箍套43的开口处，所述紧固卡扣44的一端与所述环形箍套43的开口一侧相连，所述紧固卡扣44的另一端与所述环形箍套43的开口另一侧相连；其中，所述第一收集板41、第二收集板42及环形箍套43均采用10mm钢片经机械加工制作而成。

本实用新型中，所述伸缩杆5包括第一螺栓固定板、伸缩杆本体及第二螺栓固定板；所述第一螺栓固定垫板的一侧通过螺栓固定在所述收集器本体的外侧上端，所述第一螺栓固定垫板的另一侧与所述伸缩杆本体的前端固定连接；所述第二螺栓固定垫板的一侧通过螺栓固定在所述动力钻孔装置1的前端中部，所述第二螺栓固定垫板的另一侧与所述伸缩杆本体的末端固定连接；所述伸缩杆本体采用钢制材料制作而成，所述伸缩杆本体的前端半径为150mm，所述伸缩杆本体的末端直径为300mm。

本实用新型中，所述收集器本体的外侧下端设置有对接槽口，所述刻度尺6的端部配合固定在所述对接槽口中；其中，所述刻度尺6采用钢制材料制作而成，所述刻度尺6的表面设置刻度线，利用所述刻度线能够直接获取钻杆2的钻进深度。

本实用新型中，所述固定卡扣7设置在所述动力钻孔装置1与所述刻度尺6之间；所述固定卡扣7的上端与所述动力钻孔装置1的前端底部固定连接，所述固定卡扣7的下端设置有卡扣环，所述刻度尺6水平滑动穿设在所述卡扣环中。

本实用新型中，所述刻度尺固定件8设置在所述固定卡扣7上，包括环形固定件及固定螺母；所述环形固定件设置在所述卡扣环的后端，所述环形固定件的底部设置有固定孔；所述刻度尺6贯穿所述环形固定件设置，所述固定螺母的下端配合设置在所述固定孔中，所述固定螺母的上端与所述刻度尺6的下沿顶紧设置。

本实用新型所述的用于土遗址易溶盐检测的取样装置，所述钻杆2安装在所述动力钻孔装置1的输出端，利用所述动力钻孔装置1驱动所述钻杆2绕其自身轴线旋转；其中，所述动力钻孔装置1采用电钻；所述分散土样收集板4固定设置在所述土样收集器3的顶端，组合形成土样收集装置；所述伸缩杆5与所述钻杆2平行设置，并置于所述钻杆2的下方；所述伸缩杆5的一端与所述土样收集装置相连，所述伸缩杆5的另一端与所述动力钻孔装置1相连；所述固定卡扣7固定在所述动力钻孔装置1的前端底部，所述刻度尺6平行设置在所述伸缩杆5的下方；所述刻度尺6的一端与所述土样收集装置相连，所述刻度尺6的另一端滑动设置在所述固定卡扣7中；所述刻度尺固定件8设置在所述固定卡扣7上，利用所述刻度尺固定件8，将所述刻度尺6锁紧固定在所述固定卡扣7上。

组装过程：

本实用新型所述的用于土遗址易溶盐检测的取样装置，组装时，首先将动力钻孔装置1与钻杆2安装固定形成钻孔装置；接着，将伸缩杆5、固定卡扣7与钻孔装置进行组装固定；接着，将土样收集器3与分散土样收集板4进行组装固定，形成土样收集装置；其次，将土样收集装置与钻孔装置进行组装固定；接着，将所述刻度尺插入所述固定卡扣7中，刻度调整对齐后，将刻度尺6的一端与土样收集器3固定，并通过刻度尺固定件8固定刻度尺的另一端；最后，将土样分隔板33从收集器本体中抽离，准备进行取样操作；至此，所述取样装置组装完成。

取样过程：

如附图11所示，利用所述取样装置进行土遗址易溶盐检测的取样作业时，具体如下：对待测土遗址本体表面的浮土进行清理，根据遗址类型和表面病害程度确定取样面和取样点；其中，在盐析病害发育区10划分区域面，竖向、水平向均匀布置取样点位，分点位逐一取样；在取样点位固定取样装置，打开在刻度尺固定件8，启动动力钻孔装置1开始取样，钻深30mm位置停止钻孔，收集分散土样收集板4上土样，插入土样分隔板；继续钻孔以此类推；单测点取样完成后，取下土样收集装置，逐步抽取土样分隔板并将土样在标记好的收集袋内进行分装收取；以此类推进行下一测试点位取样；取样完成后，按照刻度尺6、土样收集装置、伸缩杆5、固定卡扣7及钻杆2的拆卸顺序，拆解土样收集装置。

本实用新型所述的取样装置，将土样收集器和分散土样收集板进行组装，形成土样收集装置；通过伸缩杆将土样收集装置与动力钻孔装置进行组装，形成取样装置；通过固定卡扣将刻度尺固定在取样装置上，形成可以精确度量的取样装置；其中，土样收集器的顶部开口外侧采用收缩设计，以实现对分散土样收集板的固定；土样收集器的顶部开口采用内缩开口，其内部开口内收20°，方便土样顺利滑入收集器内部，防止土样滑落过程中进入土样分隔槽中；将第一收集板采用上仰角度70°设计，便于取样过程中土样收集器与遗址本体能够紧密贴合；将第二收集板上仰角度3°设计，方便钻杆取样过程正滑落在土样收集器外部土样能够回收到土样收集器中；通过设置伸缩杆和刻度尺，利用伸缩杆和刻度尺共同保证钻孔装置与土样收集装置的协调工作；其次，通过刻度尺可以精准判断钻样推进深度，根据钻杆推进深度设计土样分隔板插入土样分隔槽时间节点，进而实现土样的科学分装。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的实施方式之一，本实用新型所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，包括动力钻孔装置(1)、钻杆(2)、土样收集器(3)、伸缩杆(5)及刻度尺(6)；所述动力钻孔装置(1)内设置有电机，所述电机的输出轴延伸至所述动力钻孔装置(1)的前端上部外侧；

所述钻杆(2)水平设置在所述动力钻孔装置(1)的前端，所述钻杆(2)的末端与所述电机的输出轴相连；所述土样收集器(3)为顶部开口的中空长方体结构，并竖向设置所述钻杆(2)的前端下方；

所述伸缩杆(5)及所述刻度尺(6)平行设置，且从上到下依次设置在所述钻杆(2)的下方；其中，所述伸缩杆(5)的一端与所述动力钻孔装置(1)的前端中部固定连接，所述伸缩杆(5)的另一端与所述土样收集器(3)的外侧上端固定连接；所述刻度尺(6)的一端与所述土样收集器(3)的外侧下端固定连接，所述刻度尺(6)的另一端与所述动力钻孔装置(1)的前端底部滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，所述钻杆(2)的前端外壁上设置有螺旋开口槽；其中，所述螺旋开口槽沿所述钻杆(2)的轴线方向延伸。

3.根据权利要求1所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，还包括分散土样收集板(4)，所述分散土样收集板(4)设置在所述土样收集器(3)的顶部开口处，并置于所述钻杆(2)的下方；所述分散土样收集板(4)，用于收集经所述钻杆(2)在待测土遗址本体的钻进过程中产生的土样。

4.根据权利要求3所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，所述分散土样收集板(4)，包括第一收集板(41)、第二收集板(42)、环形箍套(43)及紧固卡扣(44)；

所述第一收集板(41)倾斜向上设置在所述环形箍套(43)的上端前方，所述第二收集板(42)设置在倾斜向上设置在所述环形箍套(43)的上端后方；

所述环形箍套(43)为圆形开口环结构，所述环形箍套(43)的下端套设在所述土样收集器(3)的顶部开口处；所述紧固卡扣(44)设置在所述环形箍套(43)的开口处，所述紧固卡扣(44)的一端与所述环形箍套(43)的开口一侧相连，所述紧固卡扣(44)的另一端与所述环形箍套(43)的开口另一侧相连。

5.根据权利要求4所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，所述第一收集板(41)的下端与所述环形箍套(43)的上端前方固定连接，所述第一收集板(41)朝所述钻杆(2)的前端方向延伸；其中，所述第一收集板(41)与水平面之间的夹角为70°；

所述第二收集板(42)的下端与所述环形箍套(43)的上端后方固定连接，所述第二收集板(42)朝所述钻杆(2)的末端方向延伸；其中，所述第二收集板(42)与水平面之间的夹角为3°。

6.根据权利要求1所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，所述土样收集器(3)包括收集器本体及若干土样分隔板(33)；所述收集器本体的顶端设置有开口(31)，所述收集器本体的内壁从上到下间隔设置有若干土样分隔槽(32)，所述收集器本体的侧壁上开设有隔板通槽，所述隔板通槽与所述土样分隔槽(32)一一对应设置；所述土样分隔板(33)的一端水平配合设置在所述土样分隔槽，所述土样分隔板(33)的另一端贯穿所述隔板通槽后并延伸至所述收集器本体的外侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，还包括固定卡扣(7)；所述固定卡扣(7)设置在所述动力钻孔装置(1)与所述刻度尺(6)之间；

所述固定卡扣(7)的上端与所述动力钻孔装置(1)的前端底部固定连接，所述固定卡扣(7)的下端设置有卡扣环，所述刻度尺(6)水平滑动穿设在所述卡扣环中。

8.根据权利要求7所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，还包括刻度尺固定件(8)；所述刻度尺固定件(8)设置在所述固定卡扣(7)上，包括环形固定件及固定螺母；所述环形固定件设置在所述卡扣环的后端，所述环形固定件的底部设置有固定孔；所述刻度尺(6)贯穿所述环形固定件设置，所述固定螺母的下端配合设置在所述固定孔中，所述固定螺母的上端与所述刻度尺(6)的下沿顶紧设置。

9.根据权利要求1所述的一种用于土遗址易溶盐检测的取样装置，其特征在于，所述伸缩杆(5)包括第一螺栓固定垫板、伸缩杆本体及第二螺栓固定垫板；

所述第一螺栓固定垫板的一侧通过螺栓固定在所述土样收集器(3)的外侧上端，所述第一螺栓固定垫板的另一侧与所述伸缩杆本体的前端固定连接；所述第二螺栓固定垫板的一侧通过螺栓固定在所述动力钻孔装置(1)的前端中部，所述第二螺栓固定垫板的另一侧与所述伸缩杆本体的末端固定连接。