一种原状土取样装置及取样方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种原状土取样装置及取样方法，原状土取样装置包括一个取土器头，所述取土器头上具有一个用于连接提拉杆的连接部，提拉杆的头部为向上限位部、提拉杆的尾部用于连接动力机构，提拉杆头部与尾部之间的主体上还具有一个向下限位部，提拉杆于取土器头的连接部中能够上下移动，且向上移动时受提拉杆向上限位部的限制，向下移动时受向下限位部的限制；本发明专利技术装置在取样时，利用动力装置在提拉杆上击打，从而将取土器打入土体中，方便将取土装置打入土体中，压土不费力，向上提拉提拉杆就可以方便地将取土器从土体中取出。

Undisturbed soil sampling device and sampling method

The invention discloses a soil sampling device and sampling method, soil sampling device includes an undisturbed soil sampler head, the sampler head has a connection portion for connecting the lifting rod, the lifting rod head is used to connect the power mechanism to limit the tail part, a lifting rod, pulling between subjects the head and the tail rod is also provided with a downward limiting part, a lifting rod on the soil sampler head connecting part can move up and down, and move upward by pulling bar to the upper limit of the limit, down by the downward limiting part; the device of the invention in the sample, use the power device hitting the lifting rod, which will enter the soil geotome, convenient sampling device into the soil, the soil pressure effortlessly to lift the lifting rod can easily be removed from the soil geotome.

【技术实现步骤摘要】
一种原状土取样装置及取样方法
本申请属于岩土工程领域中的大直径原状土取土技术，涉及一种原状土取样装置及取样方法。
技术介绍
在岩土工程领域，土力学是一门极其重要的学科，也是岩土工程方向科学研究的理论基础，土力学的产生和研究是建立在试验的基础之上，现代的土工室内试验多是建立在小尺寸的土样基础上，使得试验的尺寸效应较大，所得数据不够真实准确。因为现用原状土取样装置多数安装于钻机上进行取样，钻机的大小决定了取土装置的取样大小，因钻机不能做到很大，所以现用原状土取样装置多为小直径原状土的取样。例如申请号为CN201210534424.7，专利技术名称为带支架的衬管式原状土取土器的中国专利，虽然其没有以钻机为动力，采用搬手和丝杠将取土器主体旋入土体中，其存在的缺点是取土器土体进入土体时阻力大，压土费力，且其取土深度有限，不能取大直径的土样；再例如申请号为201210279422.8，专利技术名称为一种野外地质断面原状土取土器的中国专利，通过人力摇动手摇柄一个动力输入端输入动力，以此来实现钻具的旋转及轴向的进给后退运动，其存在的缺点是取土器土体进入土体时阻力大，压土费力，没有设置单独的取样管，不方便多次取土，也不方便从取土器中将土样取出，且构造较复杂，也不能取大直径的土样。
技术实现思路
本申请的目的就是提供一种原状土取样装置及其取样方法，本装置及方法简单，便于野外操作，可以有效地取处大直径原状土，为科研需要提供方便。本申请的目的是通过以下技术方案实现的：一种原状土取样装置，包括一个取土器头，所述取土器头上具有一个用于连接提拉杆的连接部，提拉杆的头部为向上限位部、提拉杆的尾部用于连接动力机构，提拉杆头部与尾部之间的主体上还具有一个向下限位部，提拉杆于取土器头的连接部中能够上下移动，且向上移动时受提拉杆向上限位部的限制，向下移动时受向下限位部的限制；取土器头下端通过螺纹连接于护筒的外壁，土器头下端设置有内螺纹，护筒的外壁开设有与该内螺纹匹配的外螺纹，护筒内设置有一个取样筒，取样筒的顶端具有一个向筒外伸出的外缘，该外缘设置于护筒的顶端与取土器头之间，通过护筒与取土器头之间的螺纹连接，将取样筒的外缘固定于护筒与取土器头之间，从而将取样筒固定于护筒内。本专利技术所述取样筒是不锈钢材料制成的薄壁筒状结构。一种原状土取样装置的取样方法，包括以下步骤：第一步：确定原状土取土位置，对场地进行清理，除去根系发达、结构松散的土层；第二步：将原状土取样装置放置于待取土位置，将原状土取样装置的提拉杆尾部与动力机构连接，利用动力机构将原状土取样装置打入土中，直至原状土取样装置的取样筒没入土体中的深度达到取样要求；第三步：在原状土取样装置的提拉杆尾部连接圆形转盘，通过人力转动圆形转盘，圆形转盘通过提拉杆传力使原状土取样装置转动，在转动扭力作用下，使取样筒中的土样与下方土体扭断分开；第四步：将圆形转盘连接到带有定滑轮的三脚架上，向上提拉圆形转盘将原状土取样装置从土体中提出；第五步：将原状土取样装置拆分开，取出装有原状土的取样筒，即得原状土样，根据需要选择是否将原状土外部的取样筒拆除；若要继续取样，另取一个未装土的取样筒组装于原状土取样装置中进行取样，或者用拆下来的取样筒继续取样。采用上述方案后，本专利技术具有如下技术效果：本专利技术所述的原状土取样装置取样筒中用于盛装土样，内部土样与取样筒一起进出土体，并一体被作为土样，方便从取土器主体中取土，实验过程中可以剔除外部取样筒，也可以根据需要保留取样筒，能有效的保护取样筒及内部的土样，可以很好的保证土样的原状性；而且取样筒于护筒内为螺纹可拆卸连接，方便更换取样筒，进行多次取样。本专利技术结构简单，受力传力明确，可以将取样筒设计制作成大直径用于取大直径的土样，而不会增加太多成本。本专利技术装置在取样时，利用动力装置在提拉杆上击打，从而将取土器打入土体中，方便将取土装置打入土体中，压土不费力，向上提拉提拉杆就可以方便地将取土器从土体中取出。附图说明图1为本专利技术所述原状土取样装置的结构示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为提拉杆的结构示意图；图4为取土器头的结构示意图；图5为取样筒的结构示意图；图6为护筒的结构示意图；图7为圆形转盘的结构示意图；图8为取土过程示意图。具体实施方式如图1所示，一种原状土取样装置，包括提拉杆1、取土器头2、取样筒3、护筒4、圆形转盘等技术特征。如图3所示，所述提拉杆1的尾部为钻杆接头1-1、向下限位部为六边形凸边1-2、头部为上提活塞1-3，六边形凸边1-2与取土器头上部的六边形凹槽2-1相吻合，上提活塞1-3卡设于取土器顶板2-3处，提拉杆1可在取土器头2内有限的上下活动，向上移动时受上提活塞1-3的限制，向下移动时受六边形凸边1-2的限制。如图2、4所示，所述取土器头2包括六边形凹槽2-1、四瓣弧形受力架2-2、取土器顶板2-3和螺纹接口2-4，取土器头2下端设置有向内的阶梯环，端面上开设有内螺纹，阶梯环台面与护筒4顶端之间用于设置取样筒3的外缘。六边形凹槽2-1与提拉杆1的六边形凸边1-2相吻合，方便后续旋转，所述四瓣弧形受力架2-2由四瓣弧形的金属条组成的受力架，在取样装置向下钻进土体时，起到受力传力的作用，所述取土器顶板2-3位于取土器内腔的顶部，在取样装置上提时，可与上提活塞1-3贴合，使取样筒3内形成封闭空间，保证取样筒3中的原状土不会掉落，所述螺纹接口2-4用于和护筒4螺纹连接，并固定取样筒3。如图5所示，所述取样筒是由不锈钢材料制成薄壁筒状结构，上部边缘凸出，夹于取土器头和护筒之间固定，取样筒位于护筒内部，上部边缘有凸边3-1，取样筒的凸边夹于取土器头和护筒之间。如图6所示，所述护筒4包括护筒壁4-1、钻头4-2和隔土翼4-3，护筒壁将取样筒包围，其内径略大于取样筒的外径，护筒壁下端是钻头，钻头呈楔形的钻尖，减小前端入土的阻力，钻头的内径与取样筒的外径相同，护筒壁内壁与钻头内壁之间具有以下斜面过渡，这样取样筒的下端抵靠于该斜面上。钻头两侧分别焊接有一片隔土翼，隔土翼呈直角三角形，在转动取样装置时，隔土翼对楔形钻头外周的土体进行刮扫，利于后续上提取样装置和护筒壁钻头上不粘土。如图7所示，所述圆形转盘包括圆盘5-1和四根插管5-2，在取土器向下钻进到预定位置时，开始将圆形转盘安装在钻杆接头1-1，通过人力转动圆形转盘带动下方取土器转动，以此将取土器内的土样与外界土体扭断；如图8所示，所述一种原状土取样装置取样方法，可按如下步骤实现：第一步：确定原状土取土位置，对场地进行清理，除去根系发达、结构松散的土层，如图8中所示；第二步：将原状土取样装置放置于待取土位置，将原状土取样装置的提拉杆1尾部与动力机构连接，利用动力机构将原状土取样装置打入土中，直至原状土取样装置的取样筒3没入土体中的深度达到取样要求，如图8中所示；第三步：在原状土取样装置的提拉杆1尾部连接圆形转盘，通过人力转动圆形转盘，圆形转盘通过提拉杆1传力使原状土取样装置转动，在转动扭力作用下，使取样筒3中的土样与下方土体扭断分开，如图8中所示；第四步：将圆形转盘连接到带有定滑轮的三脚架上，向上提拉圆形转盘将原状土取样装置从土体中提出，如图8中所示；第五步：将原状土取样装置拆分开，取出装有原状土的取样筒3，即得原状土样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原状土取样装置，其特征在于：包括一个取土器头（2），所述取土器头（2）上具有一个用于连接提拉杆（1）的连接部，提拉杆（1）的头部为向上限位部、提拉杆（1）的尾部用于连接动力机构，头部与尾部之间的提拉杆（1）主体上还具有一个向下限位部，提拉杆（1）于取土器头（2）的连接部中能够上下移动，且向上移动时受提拉杆（1）向上限位部的限制，向下移动时受向下限位部的限制；取土器头（2）下端通过螺纹连接于护筒（4）的外壁，取土器头（2）下端设置有内螺纹，护筒（4）的外壁开设有与该内螺纹匹配的外螺纹，护筒（4）内设置有一个取样筒（3），取样筒（3）的顶端具有一个向筒外伸出的外缘，该外缘设置于护筒（4）的顶端与取土器头（2）之间，通过护筒（4）与取土器头（2）之间的螺纹连接，将取样筒（3）的外缘固定于护筒（4）与取土器头（2）之间，从而将取样筒（3）固定于护筒（4）内。

【技术特征摘要】
1.一种原状土取样装置，其特征在于：包括一个取土器头（2），所述取土器头（2）上具有一个用于连接提拉杆（1）的连接部，提拉杆（1）的头部为向上限位部、提拉杆（1）的尾部用于连接动力机构，头部与尾部之间的提拉杆（1）主体上还具有一个向下限位部，提拉杆（1）于取土器头（2）的连接部中能够上下移动，且向上移动时受提拉杆（1）向上限位部的限制，向下移动时受向下限位部的限制；取土器头（2）下端通过螺纹连接于护筒（4）的外壁，取土器头（2）下端设置有内螺纹，护筒（4）的外壁开设有与该内螺纹匹配的外螺纹，护筒（4）内设置有一个取样筒（3），取样筒（3）的顶端具有一个向筒外伸出的外缘，该外缘设置于护筒（4）的顶端与取土器头（2）之间，通过护筒（4）与取土器头（2）之间的螺纹连接，将取样筒（3）的外缘固定于护筒（4）与取土器头（2）之间，从而将取样筒（3）固定于护筒（4）内。2.根据权利要求1所述的一种原状土取样装置，其特征在于：所述取样筒（3）是不锈钢材料制成的薄壁筒状结构。3.一种原状土取样装置的取样方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：确定原状土取土位置，对场地进行清理，除去根系发达、结构松散的土层；第二步：将原状土取样装置放置于待取土位置，将原状土取样装置的提拉杆（1）尾部与动力机构连接，利用动力机构将原状土取样装置打入土中，直至原状土取样装置的取样筒（3）没入土体中的深度达到取样要求；第三步：在原状土取样装置的提拉杆（1）尾部连接圆形转盘，通过人力转动圆形转盘，圆形转盘通过提拉杆（1）传力使原状土取样装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永辉，王福喜，王波，刘旭，常杰，李秉宜，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32