一种大埋深土壤取样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种大埋深土壤取样装置，包括：手柄，为中空结构，在手柄的上方以及中空结构内设有绞盘；钻头，包括内壁，内壁包括上层凹槽和下层凹槽，上层凹槽和钻头的上截面相间隔形成第一空间、下层凹槽与钻头的下截面相间隔形成第二空间；内壁安设有环刀，且卡设在上层凹槽和下层凹槽之间，用于取土；连接杆，内设有两根L型钢丝；两根L型钢丝的水平部分分别设置在第一空间和第二空间，用于在转动的绞盘的带动下切割环刀上、下表面的土壤。本实用新型专利技术装置入土后，能够在保持大埋深土壤的土压力条件下完成土体的切割。这样可以有效避免土压力释放对环刀内的土壤造成的形变，从而保证取得的土壤样品的相关特征参数准确，进而准确的测定深层土壤的相关特征参数。

【技术实现步骤摘要】
一种大埋深土壤取样装置
本技术涉及土壤学实验研究设备领域，特别是涉及一种大埋深土壤取样装置。
技术介绍
土壤物理参数及其水动力特征参数是研究土壤水文过程的重要依据。为了获取土壤物理参数及其水动力特征参数，一般采用原装土取样。目前，随着地下水的大规模开采，华北平原的地下水位埋深由20世纪70年代的2～15m降至现在的8～30m，局部地区甚至达到了56m。那么，地下水位的下降使得土壤水文过程的研究深度从原来的几米拓展到了二十多米甚至更大的范围。而随着研究深度的增加，土壤受到的土压力也在增大。土压力的增大使得土壤水分传输过程中的结构调整受限，从而反过来影响土壤的水分传导等土壤水分特性。那么对于大深埋环境下的土壤取样来说，传统的原状土取样装置一般为容纳在钻头内壁的环刀，其中，环刀的上下界面与内壁无间隙完全贴合。采用这种环刀取样结构，将土壤从较深的环境下取出到地面时，由于环刀是上下无底的中空结构，而环刀的两端又不会给土体加压。这样，一旦取土完成后，原本在土下对采样的土体造成的压力将会突然丧失。从而使得取样到地面的深层土壤发生膨胀等形变，进而使得测量的土壤物理参数、土壤水动力参数等参数失真，不利于土壤分析。由此可见，将现有技术中的土壤采样装置直接应用到大埋深的环境下时，普遍存在着采样土壤膨胀、土壤参数失真，不利于土壤分析的问题。
技术实现思路
本技术实施例所要解决的技术问题是提供一种大埋深土壤取样装置，以解决现有技术中的土壤采样装置直接应用到大埋深的环境下时，所存在的采样土壤膨胀、土壤参数失真，不利于土壤分析的问题。为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本技术公开了一种大埋深土壤取样装置，包括：手柄，为中空结构，在所述手柄的上方以及所述中空结构内设有绞盘4；钻头，包括内壁和外壁，所述内壁包括上层凹槽和下层凹槽，其中，所述上层凹槽和所述钻头的上截面相间隔形成第一空间、所述下层凹槽与所述钻头的下截面相间隔形成第二空间；其中，所述内壁安设有环刀，所述环刀为中空且上、下截面开口的圆形筒状结构，且卡设在所述上层凹槽和所述下层凹槽之间、且与所述内壁贴合，用于取土；连接杆，为连接在所述手柄和所述钻头之间的中空结构，内设有两根L型钢丝；其中，所述两根L型钢丝的垂直部分均穿设在所述连接杆中，且所述垂直部分的上截面穿设在所述手柄的中空结构中，且所述上截面与所述绞盘4连接，所述两根L型钢丝的水平部分分别设置在所述第一空间和所述第二空间，用于在转动的所述绞盘4的带动下切割所述环刀上、下表面的土壤。与现有技术相比，本技术实施例包括以下优点：借助于本技术上述实施例的技术方案，能够在取土完成后，由第一空间和第二空间中位于环刀上下截面上的土壤对环刀内的土壤加压，也就是说，采用本技术大埋深土壤取样装置入土后，能够在基本保持大埋深土壤的土压力条件下就完成土体的切割。从而避免了取自大深埋环境下的土壤因为到达地面而无外界压力而膨胀，造成土壤参数失真的问题；同时，通过在第一空间和第二空间设置L型钢丝的水平部分，能够在需要进行土壤分析前，获取所需的环刀内的保持有原始压力的土壤，能够保证土壤参数分析的准确度。这样既能避免传统技术的环刀取土过程中环刀两侧土体易破损，利用环刀测试前需要修补的问题，同时，又能避免土压力释放对环刀内的土壤造成的形变。从而保证取得的土壤样品的相关特征参数准确，进而准确的测定深层土壤的相关特征参数。附图说明图1是本技术实施例的一种大埋深土壤取样装置的示意图；图2是本技术实施例的一种手柄和绞盘的放大示意图；图3是本技术实施例的一种钻头的放大示意图；图4是本技术实施例的一种连接杆的放大示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参照图1，示出了本技术的一种大埋深土壤取样装置实施例的示意图，根据本技术实施例的大埋深土壤取样装置具体包括：手柄1，为中空结构，图2为图1中关于手柄1和绞盘4的放大示意图，参照图1和图2，在所述手柄1的上方以及所述中空结构均内设有绞盘4；并且，手柄1和绞盘4均可以转动。钻头，图3为图1中钻头的放大示意图，参照图1和图3，该钻头包括内壁6和外壁5，该内壁6和外壁5之间可以是实心结构也可以是中空结构，在不同的实施例中可以根据实际需要灵活设置；其中，所述内壁6包括上层凹槽(未示出)和下层凹槽(未示出)，其中，所述上层凹槽和所述钻头的上截面相间隔形成第一空间、所述下层凹槽与所述钻头的下截面相间隔形成第二空间；其中，所述内壁6还安设有环刀7，所述环刀7为中空且上、下截面开口的圆形筒状结构，且卡设在所述上层凹槽和所述下层凹槽之间、且与所述内壁6贴合，用于取土；在本实施例中，该上层凹槽和下层凹槽用于将环刀7卡设在钻头的内壁6中，因此，上层凹槽和下层凹槽的形状可以相同或不同，它们的形状可以是圆环凹槽也可以是锯齿凹槽，只要它们能够将环刀7卡设在内壁6上即可。因此，本技术对于上层凹槽和下层凹槽的形状、结构并不作具体限定。连接杆2，图4为图1中连接杆的放大示意图，参照图1和图4，该连接杆为连接在所述手柄1和所述钻头之间的中空结构，内设有两根L型钢丝(图1仅示意出了一根L型钢丝8)；其中，所述两根L型钢丝的垂直部分8a均穿设在所述连接杆中，且所述垂直部分的上截面穿设在所述手柄1的中空结构中，且所述上截面与所述绞盘4连接，所述两根L型钢丝的水平部分分别设置在所述第一空间和所述第二空间(这里示意出了一根位于第一空间A的钢丝)，用于在绞盘4转动时，在所述绞盘4的带动下切割所述环刀7上、下表面的土壤(即位于第一空间、第二空间并超出环刀7的上下截面的土壤)。而利用上述大埋深土壤取样装置进行具体取土的操作时，可以通过转动手柄1来将钻头钻入大深埋的土壤中，从而使钻头内部的环刀7取土；其中，由于环刀7的上下截面与钻头的上下截面之间都存在空间，这样，当钻头从大深埋的土壤中取出时，环刀7的上下截面上方均会覆盖着大深埋的土壤，那么位于第一空间和第二空间的土壤就会对环刀7内的土壤起到保持压力的作用。那么当钻土完成后，大深埋土壤取样装置到达地面上，由于第一空间和第二空间的土壤就会对环刀7内的土壤起到保持压力的作用，从而会使得环刀7内的土壤还是处于钻土时所处的大深埋环境下的土压力，即环刀7内的土壤会被上下截面的多余的土壤加压，该压力值与大深埋环境下的原始压力相同，这样就可以避免采样的土壤到达地面后因为失去压力而膨胀，造成土壤参数失真，不利于土壤分析的问题。然后，在环刀7内的土壤基本保持大埋深土壤的土压力条件下，借助于上述两根L型钢丝来对环刀7上下截面的土壤完成切割，这样既能避免传统技术的环刀取土过程中环刀两侧土体易破损，利用环刀测试前需要修补的问题，同时，又能避免土压力释放对环刀7内的土壤造成的形变。从而保证取得的土壤样品的相关特征参数准确，进而准确的测定深层土壤的相关特征参数。另外，由于需要进行分析的土壤为位于环刀7内部的土壤，因此，在进行土壤分析前，还需要去除位于环刀7上下截面上多余的土壤，这时可以通过转动绞盘4来使钢丝8收紧，由于位于第一空间和第二空间的钢丝为L型的水平部分，这样就可以将多余的土壤切割掉，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大埋深土壤取样装置，其特征在于，包括：手柄，为中空结构，在所述手柄的上方以及所述中空结构内设有绞盘；钻头，包括内壁和外壁，所述内壁包括上层凹槽和下层凹槽，其中，所述上层凹槽和所述钻头的上截面相间隔形成第一空间、所述下层凹槽与所述钻头的下截面相间隔形成第二空间；其中，所述内壁安设有环刀，所述环刀为中空且上、下截面开口的圆形筒状结构，且卡设在所述上层凹槽和所述下层凹槽之间、且与所述内壁贴合，用于取土；连接杆，为连接在所述手柄和所述钻头之间的中空结构，内设有两根L型钢丝；其中，所述两根L型钢丝的垂直部分均穿设在所述连接杆中，且所述垂直部分的上截面穿设在所述手柄的中空结构中，且所述上截面与所述绞盘连接，所述两根L型钢丝的水平部分分别设置在所述第一空间和所述第二空间，用于在转动的所述绞盘的带动下切割所述环刀上、下表面的土壤。

【技术特征摘要】
1.一种大埋深土壤取样装置，其特征在于，包括：手柄，为中空结构，在所述手柄的上方以及所述中空结构内设有绞盘；钻头，包括内壁和外壁，所述内壁包括上层凹槽和下层凹槽，其中，所述上层凹槽和所述钻头的上截面相间隔形成第一空间、所述下层凹槽与所述钻头的下截面相间隔形成第二空间；其中，所述内壁安设有环刀，所述环刀为中空且上、下截面开口的圆形筒状结构，且卡设在所述上层凹槽和所述下层凹槽之间、且与所述内壁贴合，用于取土；连接杆，为连接在所述手柄和所述钻头之间的中空结构，内设有两根L型钢丝；其中，所述两根L型钢丝的垂直部分均穿设在所述连接杆中，且所述垂直部分的上截面穿设在所述手柄的中空结构中，且所述上截面与所述绞盘连接，所述两根L型钢丝的水平部分分别设置在所述第一空间和所述第二空间，用于在转动的所述绞盘的带动下切割所述环刀上、下表面的土壤。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于切割所述环刀上、下表面的土壤的所述两根L型钢丝的水平部分在切割土壤之前分别卡设在所述上层凹槽和所述下层凹槽。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英，龚家国，赵勇，刘佳嘉，郝春沣，杨朝晖，顾金普，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11