一种原状土快速取土装置的制作方法

本发明涉及土壤采样技术领域，特别涉及一种原状土快速取土装置。

背景技术：

原状土是指保持天然含水量及天然结构的土体，原状土土样是从原状土体中取出的土壤样品，多用来研究或检测土壤剖面结构及其容重、天然孔隙比、压缩系数及抗剪强度等指标。目前，我国土壤地质勘察中常用的原状土的取样方法是采用传统的勘探钻孔的取样器取土技术，包括击入式和压入式，上述取土方法对土壤的扰动较大，很难得到原状样，导致取得的土样检测的精确度较低；并且当取样土壤直径较大或土样含水量较高时，利用取土器进行取土过程中，容易出现因土样脱落、取土器内所采集土样的底端与下方地层分离时带来的扰动等原因造成取土失败的情形。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决上述问题，提供一种原状土快速取样装置。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种原状土快速取样装置，包括施力结构、取土筒结构以及环刀结构，所述的取土筒结构包括外筒体和内筒体，所述的内筒体的外壁与外筒体的内壁贴合，所述的环刀结构设置在所述的取土筒的底部，环刀结构的内径与内筒体的内径相同；在所述的取土筒的下部分设置有一个弧形槽，所述的弧形槽包括贯通内筒体侧壁的内弧形槽以及设置在外筒体内壁上外弧形槽，在所述的弧形槽内设置有一个弧形的割刀，所述的割刀的一端通过转轴与外弧形槽连接，所述的割刀可收纳在所述的弧形槽内，且割刀的刀刃部分不凸出所述的内筒体的内部，在割刀的刀背上设置有一个磁铁，所述磁铁与外弧形槽的背部吸合，在所述的外筒体上设置有一个锥形块放置孔，在所述锥形块放置孔与所述的外弧形槽相交，在锥形块放置孔内设置有一个锥形块，所述的锥形块通过一个连接杆连接，在所述的外筒体上还设置有一个贯通到所述外筒体顶端的导向孔，所述的连接杆设置在所述的导向孔内，连接杆的下端与锥形块连接，上端伸出所述的外筒体，在连接杆上端设置有螺纹，并通过调节螺母与其连接；所述的连接杆通过所述的调节螺母带动其上下移动，所述的连接杆下移时，带动锥形块下移插入到割刀刀背与外弧形槽背部之间，将割刀向内侧顶开；在所述的外筒体和内筒体的上部分别设置有销孔，在销孔内通过可插拔的销子将外筒体和内筒体连接；所述的施力结构包括与取土筒体上部连接的连接盖，所述的连接盖通过联轴器与电钻的钻杆连接；所述的电钻设置在一个电钻安装架上，所述的电钻安装架包括连接套，所述的连接套与支撑杆连接，所述的支撑杆的另一端连接有导向套，所述的导向套套设在支撑柱上，并可在支撑柱上上下移动，所述的支撑柱的底部设置有插爪，所述的插爪用于插入地面。

作为本发明的一种改进，所述的内筒体的上部伸出到所述的外筒体外，所述的连接盖通过螺栓以及螺母与所述的内筒体的上端固定。

作为本发明的一种改进，所述的环刀结构与所述的外筒体之间为一个可拆卸的结构。

作为本发明的一种改进，所述的锥形块放置孔向下延伸贯通到所述的外筒体的下端面上。

作为本发明的一种改进，所述的锥形块放置孔的直径大于所述的导向孔的直径。

作为本发明的一种改进，在所述的外筒体外圆周面上设置有螺旋状的排削槽。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明通过设置电钻与取土筒结构连接，并将电钻设置在电钻安装架，能够提高取土效率，且通过电钻安装架，能够保证取土筒垂直地进入土壤中，取土过程较为轻松；

通过在外筒体和内筒体的下端设置弧形槽，并在弧形槽内设弧形的割刀，在取土筒到达位置后，通过一个从取土筒上端连接杆带动锥形块移动，带动锥形块下移插入到割刀刀背与外弧形槽背部之间，将割刀向内侧顶开，这样就能够将割刀顶到取土筒内筒下部的土块内对土块进行切割，且此时通过将外筒体和内筒体连接的销子拔掉，电钻带动内筒体进转动，这样就能够完成对内筒体下部土块的切割，且切完后，割刀还起到对内筒体上部的土块的托底作用，防止内筒体内的土块掉落，当取出土块后，还可以将弧形的割刀复位，便于下次使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的取土机构的结构示意图。

图3为本发明图2的a-a向剖视图。

图4为本发明的图3的割刀复位的结构示意图。

图5为本发明的图2的b部放大图。

图6是本发明的图2的c部放大图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1到图6所示的一种原状土快速取样装置，包括施力结构以及与施力结构连接的取土机构1，所述的取土机构1包括取土筒结构以及环刀结构106，所述的取土筒结构包括外筒体110和内筒体109，所述的内筒体109的外壁与外筒体110的内壁贴合，外筒体外圆周面上设置有螺旋状的排削槽。所述的环刀结构设置在所述的取土筒的底部，环刀结构106的内径与内筒体109的内径相同。

在所述的取土筒的下部分设置有一个弧形槽，所述的弧形槽包括贯通内筒体109侧壁的内弧形槽108以及设置在外筒体110内壁上外弧形槽105，在所述的弧形槽内设置有一个弧形的割刀107，所述的割刀107的一端通过转轴116与外弧形槽连接，所述的割刀107可收纳在所述的弧形槽内，且割刀107的刀刃部分不凸出所述的内筒体109的内部，在割刀107的刀背上设置有一个磁铁115，所述磁铁115与外弧形槽的背部吸合。

在所述的外筒体上设置有一个锥形块放置孔105，在所述锥形块放置孔105与所述的外弧形槽相交，在锥形块放置孔105内设置有一个锥形块104，所述的锥形块104通过一个连接杆103连接，在所述的外筒体110上还设置有一个贯通到所述外筒体110顶端的导向孔，所述的连接杆103设置在所述的导向孔内，连接杆103的下端与锥形块104连接，连接杆103上端伸出所述的外筒体110，在连接杆103上端设置有螺纹101，并通过调节螺母102与连接连103接；所述的连接杆103通过所述的调节螺母102带动其上下移动，所述的连接杆103下移时，带动锥形块104下移插入到割刀107的刀背与外弧形槽105背部之间，将割刀107向内侧顶开；样就能够将割刀107顶到取土筒内筒下部的土块内对土块进行切割。

在所述的外筒体110和内筒体109的上部分别设置有销孔，在销孔内通过可插拔的销子111将外筒体110和内筒体109连接；当插上销子111时，外筒体110和内筒体109之间连伟一个整体，通过施力结构带动其一起转动，当拔掉销子111时，外筒体110和内筒体109之间分离。

所述的施力结构包括与取土筒体上部连接的连接盖114，所述的连接盖114通过联轴器9与电钻的钻杆8连接；所述的电钻5设置在一个电钻安装架上，所述的电钻安装架包括连接套7，所述的连接套7与支撑杆6连接，所述的支撑杆6的另一端连接有导向套4，所述的导向套4套设在支撑柱3上，并可在支撑柱3上上下移动，所述的支撑柱3的底部设置有插爪2，所述的插爪2用于插入地面。内筒体109的上部伸出到所述的外筒体110外，所述的连接盖114通过螺栓112以及螺母与所述的内筒体109的上端固定。

所述的环刀结构106与所述的外筒体110之间为一个可拆卸的结构。所述的锥形块放置孔105向下延伸贯通到所述的外筒体110的下端面上。锥形块放置孔105的直径大于所述的导向孔的直径。这样设置便于锥形块104的拆卸和安装。

本发明的工作原理：

第一步：首先将内筒体109、外筒体110通过销子连在一起，并将环刀结构106固定在外筒体110的底部，初始时，通过调节螺母102调节连接杆103，带动锥形块104上升，不与割刀107接触；再通过螺栓112以及螺母将内筒体109与连接盖114连接，然后将施力结构组装好，将施力结构与连接盖114连接起来。

第二步：进行取土操作，通过电钻5带动取土机构1旋转进行取土，当取土机构1到达位置后，通过调节调节螺母102将连接杆向下调节，连接杆下移带动锥形块104下移，将割刀107顶开，然后将销子111拔出，通过电钻带动内筒体109旋转，此时割刀能够完成对内筒体下部土块的切割，切完后，割刀还起到对内筒体上部的土块的托底作用，防止内筒体内的土块掉落。

本发明通过设置电钻与取土筒结构连接，并将电钻设置在电钻安装架，能够提高取土效率，且通过电钻安装架，能够保证取土筒垂直地进入土壤中，取土过程较为轻松；通过在外筒体和内筒体的下端设置弧形槽，并在弧形槽内设弧形的割刀，在取土筒到达位置后，通过一个从取土筒上端连接杆带动锥形块移动，带动锥形块下移插入到割刀刀背与外弧形槽背部之间，将割刀向内侧顶开，这样就能够将割刀顶到取土筒内筒下部的土块内对土块进行切割，且此时通过将外筒体和内筒体连接的销子拔掉，电钻带动内筒体进转动，这样就能够完成对内筒体下部土块的切割，且切完后，割刀还起到对内筒体上部的土块的托底作用，防止内筒体内的土块掉落，当取出土块后，还可以将弧形的割刀复位，便于下次使用。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。