一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置的制作方法

本发明涉及岩土取样装置技术领域，尤其涉及一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置。

背景技术：

原状土取样是岩土工程勘察中的一项基础工作。作为最能真实反映地基土物理力学性能的原状土，其准确性尤为重要。其质量的优劣，严重影响到基础资料的质量。若原状土试样受到扰动，质量低劣，造成土工试验失真，就不可能正确反映地基土层的真实性状，既可能导致对地基的估计过高，使工程设计趋于危险；更多的是导致对土质的评价降低，无形中浪费大量宝贵的建设资金。

目前，传统的取样装置在使用的过程中存在结构复杂、体积庞大、不方便携带、生产成本高、不能准确地得知取样深度及原状土试样容易受到扰动造成土工试验失真等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置。

本发明的实施例提供一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置，包括动力设备、传动设备、取样根钻杆和高压气罐，所述动力设备连接所述传动设备，所述传动设备下端连接所述取样根钻杆，所述取样根钻杆上端设有通气口，所述取样根钻杆内部设有上下排列的至少两个取样筒，所述取样根钻杆内部设有气压垫，所述气压垫抵在最上方所述取样筒的上部，所述取样根钻杆下端连接钻头，所述钻头内部设有取样孔，最下方的所述取样筒与所述取样孔连通，所述高压气罐设置于所述动力设备一侧，所述动力设备用于驱动所述取样根钻杆钻进土层，所述高压气罐用于输出高压气体，高压气体通过所述取样根钻杆上端的通气口进入所述取样根钻杆内部，高压气体用于压紧所述气压垫，所述气压垫通过高压气体的作用力压紧所述取样筒。

进一步地，所述气压垫上设有气压垫阀门，所述取样根钻杆的内壁与所述取样筒之间的间隙为高压气道，所述气压垫阀门用于高压气体吹入所述高压气道吹走所述取样筒和所述取样根钻杆内壁之间的积土。进一步地，所述传动设备包括主轴承和齿轮组。

进一步地，所述取样根钻杆外设有刻度，所述取样根钻杆下端设有螺纹，所述取样根钻杆与所述钻头螺纹连接。

进一步地，所述动力设备为柴油机，所述柴油机一侧设有柴油缸，所述的柴油缸的顶部设有注油口，所述柴油机另一侧设有离合机。

进一步地，所述柴油机的两侧外端均设有手持把，所述手持把上设有防滑纹。

进一步地，所述柴油机外设有水准盒，所述水准盒中设有水准管。

进一步地，所述钻头为环形钻头，所述钻头设有四个钻头环刀和四个钻头弧刀，四个所述钻头环刀均匀环绕设置于所述钻头下端，任意相邻两所述钻头环刀之间设有一所述钻头弧刀，所述钻头环刀下端设有四个环刀主刀刃和四个环刀副刀刃，所述环刀主刀刃比所述环刀副刀刃长，四所述环刀主刀刃均匀环绕设置于所述钻头环刀下端，任意相邻两所述环刀主刀刃之间设有一所述环刀副刀刃。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)本发明一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置，在采集样品后高压气罐输出高气体通过高压气道将附着在取样筒上的浮土和渣土清除干净，并且不致扰动取样筒内的取样土层，为原状土试验提供良好的样品，解决了传统的取样装置在使用的过程中存在的原状土试样容易受到扰动造成土工试验失真的问题。

(2)本发明一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置，通过在取样根钻杆外设置有刻度线，可准确读出取样筒取样土层的深度，解决了传统的取样装置在使用的过程中存在的不能准确地得知取样深度的问题。

附图说明

图1是本发明一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置的示意图。

图2是图1中取样根钻杆1的剖面图。

图3是图1中钻头9的示意图。

图4是图3中钻头环刀20的示意图。

图中：1-取样根钻杆，2-取样筒，201-第一取样筒，202-第二取样筒，203-第三取样筒，3-高压气道，4-高强度卡扣，5-齿轮组，6-主轴承，7-高压气罐，8-柴油机，9-钻头，10-钻齿，11-刻度，12-缓冲装置，13-柴油缸，14-注油口，15-离合机，16-手持把，17-防滑纹，18-水准盒，19-水准管，20-钻头环刀，2001-环刀主刀刃，2002-环刀副刀刃，21-钻头弧刀，22-螺纹，23-气压垫，24-气压垫阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1、图2，本发明的实施例提供了一种气冲式多取样筒便携式岩土取样装置，包括动力设备、传动设备取样根钻杆1和高压气罐7。

本实施例中所述动设备为柴油机8，所述传动设备为主轴承6和齿轮组5，所述柴油机8的输出轴套设所述主轴承6，所述主轴承6下部连接所述齿轮组5，所述齿轮组5下部连接所述取样根钻杆1，所述取样根钻杆1上端设有通气口，所述取样根钻杆1下端连接钻头9，所述钻头9内部设有取样孔，所述取样孔设有开关，打开开关可使得最下方的所述取样筒2与所述取样孔连通，从而进行取样。

所述柴油机8用于驱动所述取样根钻杆1钻进土层，所述柴油机8的两侧外端均设有手持把16，所述手持把16上设有防滑纹17，达到方便携带以及防滑的效果，所述柴油机8一侧设有柴油缸13，所述的柴油缸13的顶部设有注油口14，所述柴油机8另一侧设有离合机15，所述柴油机8外设有水准盒18，所述水准盒18中设有水准管19，在取样时观察水准管19，移动调整所述钻头9使所述取样根钻杆1垂直于采样土层，保证取出来的土样是垂直土样，确保实验试样的准确性。

所述取样根钻杆1内部设有上下排列的至少两个取样筒2，本实施例中仅以所述取样根钻杆1内部设有三个所述取样筒2举例说明，三所述取样筒2从下至上依次编号为第一取样筒201、第二取样筒202、第三取样筒203，三所述取样筒2用来采集三个土层的样品，所述第一取样筒201、所述第二取样筒202、所述第三取样筒203互不干扰，所述取样根钻杆1上端连接高强度卡扣4，所述高强度卡扣4用于卡紧所述齿轮组5与所述取样根钻杆1，所述高强度卡扣4连接具有高强度稳定，相比螺纹连接具有较高稳定性和耐磨损性能，所述高强度卡扣4下方设有缓冲装置12，所述缓冲装置12将缓冲所述取样装置高强度冲击时所带来的作用力，所述取样根钻杆1外设有刻度11，以读取所述取样筒2在取样时样品所在的深度，同时可满足在需要的深度进行采样。

所述高压气罐7设置于所述柴油机8一侧，所述高压气罐7用于输出高压气体。所述取样根钻杆1内壁与所述第一取样筒201、所述第二取样筒202、所述第三取样筒203之间的间隙为高压气道3，所述取样根钻杆1内部设有气压垫23，所述气压垫23为圆饼状，所述气压垫23抵在所述第三取样筒203上方，所述气压垫23在高压气体的作用下依次压紧所述第三取样筒203、所述第二取样筒202及所述第一取样筒201，所述气压垫23设有气压垫阀门24，打开所述气压垫阀门24可使高压气体吹进所述高压气道3，为保证所述取样装置在取样过程中所述第一取样筒201、所述第二取样筒202、所述第三取样筒203不会在所述取样根钻杆1内向上滑动，所述气压垫阀门24在取样过程中保持关闭状态，使高压气体作用在所述气压垫23上，从而压紧所述第三取样筒203、所述第二取样筒202及所述第一取样筒201，当最下方所述第一取样筒201取好样后，所述气压垫阀门24开启使高压气体吹入所述高压气道3从而吹走所述第一取样筒201和所述取样根钻杆1内壁之间的积土。

请参考图3、图4，所述取样根钻杆1底端通过螺纹22连接所述钻头9，螺纹连接方便在需要的时候取下所述钻头9进行更换或维修，也方便所述取样筒2的取出，所述钻头9为环形钻头，所述钻头9设有四个钻头环刀20和四个钻头弧刀21，四个所述钻头环刀20均匀环绕设置于所述钻头9下端，任意相邻两所述钻头环刀20之间设有一所述钻头弧刀21，所述钻头环刀20下端设有四个环刀主刀刃2001和四个环刀副刀刃2002，所述环刀主刀刃2001比所述环刀副刀刃2002长，四所述环刀主刀刃2001均匀环绕设置于所述钻头环刀20下端，任意相邻两所述环刀主刀刃2001之间设有一所述环刀副刀刃2002，所述钻头9外设有比所述钻头9要长的钻齿10，通过所述钻头9与钻齿10的配合既能钻断裂的硬石，又能钻普通岩石和质软的石头，可满足多维度的岩土取样。

本取样装置的具体工作过程为：启动所述柴油机8驱动所述取样根钻杆1在钻头9和转齿10的作用下钻进土层，当钻到第一取样点时，打开取样孔开关，所述取样根钻杆1继续往下钻，使得土样通过取样孔进入所述第一取样筒201，在所述第一取样筒201取好样品后，打开所述气压垫阀门24，使得所述高压气罐7输出的高压气体通过所述气压垫阀门24吹进所述高压气道3，将所述第一取样筒201和所述取样根钻杆1内壁之间的积土吹走，然后拿走所述第一取样筒201，接着关闭所述气压垫阀门24，使高压气体作用在所述气压垫23上，是所述气压垫23往下移动，从而使所述第二取样筒202和所述第三取样筒203在所述气压垫23的压力作用下移动到所述第一取样筒201和所述第二取样筒202的位置，再第二次取样，以此类推直至三所述取样筒2均取好样。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。