一种水利工程土层厚度的测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及水利水文技术领域，更具体地说是涉及一种水利工程土层厚度的测量装置。


背景技术：

2.在水利施工的过程中，为了保证工程的施工质量，不管是在、勘察涉及阶段、施工之前还是在施工填土过程中，土层厚度测量都是必不可少的工作，通过对土层厚度的测量能够大致确定工、农业建设以及各类土木工程建设的施工深度，防止在工程建设中施工深度过深破坏地下水系给环境带来一定的污染，建设相应的水文工事，而且精确土层深度能够提高工程建设的质量，加快工程建设的进度。目前采用的常用设备都是通过手动操作插入测量杆，非常费时费力。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提出一种水利工程土层厚度的测量装置，可以实现对土层的厚度测量的同时，还可以对多层不同类型的土层取样并根据取样信息计算各土层的厚度。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种水利工程土层厚度的测量装置，包括水平支撑框架2，以及水平支撑框架2顶端固定的支柱3，所述支柱3顶端固定的水平安装板4；所述水平安装板4底端固定竖直伸缩气缸5的固定端，所述竖直伸缩气缸5的伸缩端固定有推板6，所述推板6底端固定测量杆7的一端，所述测量杆7的另一端随着竖直伸缩气缸5的伸缩运动穿过水平支撑框架2的框架中空部；所述测量杆7的顶端固定在推板6底端，所述测量杆的底端固定设有钻头74，所述测量杆7的侧壁还设有刻度线72；与所述刻度线72相邻的测量杆7的右侧侧壁上设有若干水平横向间隔布置的取样槽71。
6.优选地，所述取样槽71的开口的纵截面呈圆滑的喇叭状延伸至右侧侧壁表面。
7.优选地，与所述刻度线72相邻的测量杆7的左侧侧壁的表面上由顶端至底端方向上呈从高到低的变化。
8.优选地，所述测量杆7的左侧侧壁呈若干个阶梯台阶状表面73，处于测量杆7最顶端的左侧壁表面最高，处于测量杆7最底端的左侧壁表面最低，且左侧壁最低的表面底端与钻头74接合。
9.优选地，每个阶梯台阶状表面73对应的测量杆7的右侧侧壁的位置都至少设有一个取样槽71。
10.优选地，相邻的阶梯台阶状表面73相交接处设有呈倾斜状的过渡结合部75。
11.优选地，所述水平支撑框架2的前端框架上固定有左右横向平移机构92，所述左右横向平移机构92上右端安装前后纵向平移机构91，所述前后纵向平移机构91上安装脱样模具8，所述脱样模具8的左侧表面设有对应吻合于测量杆7的右侧表面取样槽71的凸起和槽
口结构81。
12.优选地，所述左右横向平移机构92上设有限位感应块93，脱样模具8移动至限位感应块93，脱样模具8的左侧表面与测量杆7的右侧表面齐平。
13.优选地，所述水平支撑框架2底部的框架的四个角上分别安装气动升降柱1，所述气动升降柱1的顶端通过转轴11固定在水平支撑框架2底端。
14.优选地，所述水平安装板4顶端还设有水平仪12和操作柜13。
15.本实用新型产生的有益效果为：本实用新型适用于测量土壤的厚度，还可以对多层不同类型的土层取样并根据取样信息计算各土层的厚度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型中测量杆的结构示意图；
19.图3为本实用新型中脱样模具的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1
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3所示一种水利工程土层厚度的测量装置，包括水平支撑框架2，以及水平支撑框架2顶端固定的支柱3，所述支柱3顶端固定的水平安装板4；所述水平安装板4底端固定竖直伸缩气缸5的固定端，所述竖直伸缩气缸5的伸缩端固定有推板6，所述推板6底端固定测量杆7的一端，所述测量杆7的另一端随着竖直伸缩气缸5的伸缩运动穿过水平支撑框架2的框架中空部；所述测量杆7的顶端固定在推板6底端，所述测量杆的底端固定设有钻头74，所述测量杆7的侧壁还设有刻度线72；与所述刻度线72相邻的测量杆7的右侧侧壁上设有若干水平横向间隔布置的取样槽71。
22.本实施例中所述取样槽71的开口的纵截面呈圆滑的喇叭状延伸至右侧侧壁表面，且与所述刻度线72相邻的测量杆7的左侧侧壁的表面上由顶端至底端方向上呈从高到低的变化。具体地为：所述测量杆7的左侧侧壁呈若干个阶梯台阶状表面73，处于测量杆7最顶端的左侧壁表面最高，处于测量杆7最底端的左侧壁表面最低，且左侧壁最低的表面底端与钻头74接合，每个阶梯台阶状表面73对应的测量杆7的右侧侧壁的位置都至少设有一个取样槽71；相邻的阶梯台阶状表面73相交接处设有呈倾斜状的过渡结合部75。
23.如此，在使用过程中，本实施例采用方形柱状的测量杆为例，左侧壁层台阶状，右侧设置若干喇叭开口的取样槽71。当测量杆7随着竖直伸缩气缸5上下位移测量的过程中，采用截面为三角形的钻头74先进入到地面，竖直伸缩气缸5继续工作，测量杆带有刻度部分
逐渐插入到地面内。如此，当插入到土层底端界面，根据刻度线可以读取对应需要测量的土层的厚度。此场景适应于，路基填土、混凝土浇筑等情形，即当插入到底端硬基时可以停止插入的动作读取刻度线的度数。
24.当我们需要水利勘测测量时，若土层中存在不同类型的土层，需要测量各层的厚度时。当测量杆左侧侧壁表面最下方的一节台阶插入到地面后，由于钻头钻出的孔由小变大，此时，孔内的土壤被挤压进入到取样槽71内部。其中，取样槽71喇叭口的设计，有利于土壤进入到取样槽内形成挤压式压实，方便取样对照刻度线72测量。根据取样的土壤样品发现出现第二层以上土壤层时，除去测量杆7上取样槽71内的样品土，重新插入到钻孔中，由于上层的台阶插入钻孔后形成一个挤压力，整个钻孔中各层的土壤完全被挤压进入到对应层次位置的取样槽71内。最后取出测量杆71可以对照刻度线72和取样槽71中不同的土壤来计算测得各层土壤的厚度。
25.在本实施例中，水平支撑框架2的前端框架上固定有左右横向平移机构92，所述左右横向平移机构92上右端安装前后纵向平移机构91，所述前后纵向平移机构91上安装脱样模具8，所述脱样模具8的左侧表面设有对应吻合于测量杆7的右侧表面取样槽71的凸起和槽口结构81。左右横向平移机构92上设有限位感应块93，脱样模具8移动至限位感应块93，脱样模具8的左侧表面与测量杆7的右侧表面齐平。而且，本方案中左右横向平移机构92、前后纵向平移机构91都是常规的x/y轴平移机构，这里不做详细阐述。
26.如此，当我们测量后，取样槽71中不可避免的存在一部分样品土壤，我们需要取出后重新插入进行测量。本方案中，脱样模具8首先在左右横向平移机构92的作用下向左进入到推板6下方，直至脱样模具8接触限位感应块93，停止运动；此时，推板6在竖直伸缩气缸5的作用下运动直至接触脱样模具8的上端或者设计的下行设计行程，一般设计此时的状态保持，脱样模具8的左侧表面与取样槽71的凸起和槽口结构81完全吻合对应且水平齐平，此时，脱样模具8处于前方，而测量杆处于后方；前后纵向平移机构91带动脱样模具8由前至后运动，此时脱样模具8上的凸起经过测量杆7上的取样槽71，推出取样槽中的土壤样品，这样实现清理取样槽的作用，以便于后续继续插入钻孔中取样测量土壤的厚度。
27.本实施例中，水平支撑框架2底部的框架的四个角上分别安装气动升降柱1，所述气动升降柱1的顶端通过转轴11固定在水平支撑框架2底端。本方案可以根据实际情况和应用场景选取，凡是可以实现升降功能的机构应当都可以替换气动升降柱1，针对高低不平的场地，可以根据气动升降柱1来调整高低，通过水平安装板4顶端设有的水平仪12进行判定，保证测量杆7始终竖直插入，尽量保证测量的准确度。
28.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。