本实用新型涉及软弱岩土体的采集技术领域，具体而言，涉及水平取土钻头及取土装置。
背景技术：
层间错动带的力学特性及遇水劣化的时效性，是工程稳定性的重要评价指标之一，准确的获取错动带的力学参数及时效性规律对实际工程来说具有重要的意义，因此，错动带的原状样的获取对与顺利开展后期的工作显得尤为重要。
本次实际取样过程中，错动带为泥加岩屑型，呈薄片状，粘聚力较差，在钻进过程中土样容易发生竖直方向上的开裂，造成土样与钻头壁摩擦破碎，取样失败。
目前常用的取样方法有：重锤击入法、静力压入法、震动法、钻机回旋取土法和洛阳铲取土法等。重锤击入法每一次锤击都会对错动带产生一次扰动，如果错动带含碎石较多的情况下，重锤锤击收效甚微并且会对土样产生较大的影响；静力压入法对土样扰动较小，并且可以比较好的保存土的原始结构，但对含碎石较多的错动带，存在无法压入的情况，即使压入，也会对试样产生较大的影响；震动法对土样扰动较大，一般不采用；钻机回旋取土法对土样扰动小，适用范围广，但对于含碎石较多、粘聚力较差的层间错动带，在水平方向上取样容易造成试样破碎；洛阳铲取样适用于较为松散的细粒土，适用范围较窄。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种水平取土钻头，其便于在水平方向钻取粘聚力差的土样，并且其水平取样的扰动小，有利于提高取样的成功率。
本实用新型的另一目的在于提供一种取土装置，其便于在水平方向钻取粘聚力差的土样，并且其水平取样的扰动小，有利于提高取样的成功率。
本实用新型提供一种技术方案：
一种水平取土钻头，包括连接头结构、取土结构、弹性件和扶持件，所述取土结构上开设有朝向第一方向的容置空间，并且所述取土结构上设置有朝向所述第一方向的开口，所述开口连通于所述容置空间，所述连接头结构连接于所述取土结构的底壁远离所述容置空间的一侧，并且所述连接头结构穿过所述底壁伸入所述容置空间内部，所述弹性件的一端连接于所述连接头结构，并且所述弹性件沿所述第一方向延伸，所述扶持件连接于所述弹性件的另一端，并且所述扶持件靠近所述开口设置。
进一步地，所述弹性件的长度小于所述底壁与所述开口之间的距离。
进一步地，所述取土结构呈圆筒形，并且所述开口所在平面与所述底壁相平行，所述底壁垂直于所述取土结构的中轴线。
进一步地，所述扶持件远离所述弹性件的侧面平行于所述开口所在平面。
进一步地，所述扶持件与所述取土结构的周壁之间形成间隙，所述间隙呈圆形。
进一步地，所述间隙的宽度为2mm～8mm。
进一步地，所述连接头结构包括连接头、滑动组件和连接件，所述连接头连接于所述底壁远离所述容置空间的一侧，并且所述连接头与所述底壁围成安装空间，所述滑动组件设置于所述安装空间内部，并且所述滑动组件滑动连接于所述连接头，所述连接件连接于所述滑动组件并且所述连接件穿过所述底壁伸入所述容置空间，所述弹性件连接于所述连接件。
进一步地，所述滑动组件包括滑板和多个滚珠，多个所述滚珠分别设置于所述滑板的两侧，并且位于所述滑板其中一侧的多个所述滚珠抵持于所述连接头，位于所述滑板另一侧的多个所述滚珠抵持于所述底壁，所述连接件的一端连接于所述滑板。
进一步地，所述连接件上开设有第一通孔，所述滑板上开设有第二通孔，所述第一通孔连通于所述第二通孔，并且所述第一通孔连通于所述容置空间，所述第二通孔连通于所述安装空间。
一种取土装置，包括水平取土钻头。所述水平取土钻头包括连接头结构、取土结构、弹性件和扶持件，所述取土结构上开设有朝向第一方向的容置空间，并且所述取土结构上设置有朝向所述第一方向的开口，所述开口连通于所述容置空间，所述连接头结构连接于所述取土结构的底壁远离所述容置空间的一侧，并且所述连接头结构穿过所述底壁伸入所述容置空间内部，所述弹性件的一端连接于所述连接头结构，并且所述弹性件沿所述第一方向延伸，所述扶持件连接于所述弹性件的另一端，并且所述扶持件靠近所述开口设置。
相比现有技术，本实用新型提供的水平取土钻头及取土装置的有益效果是：
本实用新型提供的水平取土钻头及取土装置通过在取土结构中设置沿第一方向延伸的容置空间以及连通容置空间并朝向第一方向的开口，并且在容置空间内部设置沿第一方向延伸的弹性件，并且在弹性件靠近开口的一端设置扶持件，以使得通过取土结构在水平方向采集土样时能通过弹性件的弹性力推动扶持件贴合于土样，放置土样产生垂直于水平方向的竖直方向上的偏移，避免土样与取样结构的内周壁产生摩擦，提高了取样的成功率，并且该方式对采集的土样扰动下，能保证采集土样用作试验后产生试验结果的精准性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。
图1为本实用新型的实施例提供的水平取土钻头第一视角的结构示意图；
图2为本实用新型的实施例提供的水平取土钻头第二视角的结构示意图；
图3为图1中III处的放大结构示意图；
图4为本实用新型的其他实施例提供的水平取土钻头的结构示意图。
图标：10-水平取土钻头；100-连接头结构；110-滑动组件；111-滑板；112-滚珠；113-第二通孔；120-连接件；121-第一通孔；130-连接头；131-安装空间；200-取土结构；210-容置空间；220-开口；230-底壁；300-弹性件；400-扶持件；410-间隙。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。第一实施例
请参阅图1本实施例中提供了一种水平取土钻头10，其用于软弱岩土体的采集，以采集软岩进行试验。其中，水平取土钻头10便于在水平方向钻取粘聚力差的土样，并且其水平取样的扰动小，有利于提高取样的成功率。
请结合参阅图1和图2，水平取土钻头10包括连接头结构100、取土结构200弹性件300和扶持件400。其中，连接头结构100用于连接于外接的驱动设备(图未示)，以使得驱动设备能通过连接头结构100带动其他部件工作，以进行取土。另外，取土结构200连接于连接头结构100，以使得连接头结构100能在驱动设备的带动下带动取土结构200插入软岩中采集土样。取土结构200内部开设有朝向第一方向的容置空间210，取土结构200上设置有朝向第一方向的开口220，并且开口220连通于容置空间210，使得取土结构200能朝向第一方向移动并插入软岩中，便能使得软岩通过开口220进入至容置空间210中，便能完成土样的采集。连接头结构100连接于取土结构200的底壁230远离容置空间210的一侧，并且，连接头结构100穿过底壁230伸入容置空间210内部。弹性件300的一端连接于连接头结构100，并且弹性件300沿第一方向延伸。扶持件400连接于弹性件300的另一端，并且扶持件400靠近开口220设置。其中，弹性件300和扶持件400均设置于容置空间210内部。
其中，当驱动设备连接于连接头结构100并通过连接头结构100带动取土结构200进行采集土样时，驱动设备通过连接头结构100带动取土结构200旋转，取土结构200通过旋转切入软岩中，便能使得软岩进入至容置空间210内部。当在水平方向上钻取软岩时，软岩在进入至容置空间210内部时，能通过弹性件300的弹力作用使得扶持件400贴合于进入至容置空间210内部的软岩，并向软岩提供扶持力，能保证软岩在扶持件400的扶持力的作用下不会出现竖直方向上的偏移，即能避免软岩偏移接触容置空间210的内周壁造成的土样的扰动，能保证土样的稳定性。即能在保证对土样扰动小的情况下采集软岩土样，即在水平方向钻取粘聚力差的土样时，能提高采集土样的成功率。
需要说明的是，竖直方向指代的是土样在容置空间210中的重力方向，水平方向垂直于竖直方向。并且，其中，在进行水平方向上的软土土样采集时，第一方向平行于水平方向，即第一方向垂直于竖直方向。
另外，需要说明的是，弹性件300采用的是弹性系数较小，刚性较高的弹簧，即，弹性件300采用的弹簧易于产生轴向方向上的压缩或者拉伸，不易于产生径向上的弯曲。以保证弹性件300在向扶持件400提供弹力作用时，能避免扶持件400出现翻转造成对软岩土样的扶持力不均匀而使得软岩土样出现竖直方向上的偏移的情况。应当理解，在其他实施例中，如图4，弹性件300也可以采用其他的设备，例如，采用沿第一方向延伸的液压缸，只需调节液压缸向扶持件400提供的力即能使得在对土样压力提供扶持力并不扰动土样的情况下对土样提供扶持力的作用。
进一步地，弹性件300的长度小于底壁230于开口220之间的距离，即，整个弹性件300均位于容置空间210内部，能使得扶持件400位于容置空间210内部。并使得土样在进入容置空间210之后才能受到扶持件400和弹性件300向土样提供的扶持力，以避免弹性件300向软岩土样提供过大的力造成土样的扰动。能保证软岩土样采集的成功率。
在本实施例中，取土结构200呈圆筒形，并且开口220所在平面与底壁230相平行，底壁230垂直于取土结构200的中垂线。即，在本实施例中，通过设置圆筒形的取土结构200，使得驱动设备在带动取土结构200转动时，能保证取土结构200转动的顺畅性，便于取土结构200进行软岩土样的采集。
另外，扶持件400远离弹性件300的侧面平行于开口220所在的平面，使得扶持件400在受到弹性件300的弹力作用力时，能使得扶持件400贴合于由开口220进入至容置空间210内部的软岩土样，保证对软岩土样稳定的扶持力。进一步地，在本实施例中，扶持件400呈平板形，扶持件400的一侧连接于弹性件300，另一侧则用于贴合于进入至容置空间210内部的软岩土样。并且扶持件400平行于容置空间210的底壁230。
扶持件400与取土结构200的内周壁之间形成间隙410，并且，间隙410呈圆形。即，在本实施例中，扶持件400在弹性件300的作用力下与容置空间210的内周壁之间形成间隙410，并且间隙410围绕于扶持件400形成圆形，即，扶持件400不与容置空间210的内周壁之间相接触，以避免取土结构200在转动时造成扶持件400的偏移影响扶持件400对软岩土样的扶持效果。
进一步地，间隙410的宽度为2mm～8mm。另外，由于扶持件400的重力作用，可能使得间隙410的宽度不均匀，只需间隙410的宽度在2mm～8mm之间即可。在本实施例中，间隙410宽度为5mm。
请结合参阅图1和图3，连接头结构100包括连接头130、滑动组件110和连接件120。其中，连接头130连接于底壁230远离容置空间210的一侧，并且连接头130于底壁230围成安装空间131。连接头130用于连接于外接的驱动设备，以使得驱动设备能通过连接头130带动取土结构200进行转动。滑动组件110设置于安装空间131内部，并且滑动组件110滑动连接于连接头130。连接件120连接于滑动组件110并且连接件120穿过底壁230伸入容置空间210内部，连接件120伸入容置空间210内部的部分连接于弹性件300，即通过连接件120向弹性件300提供承载。
当驱动设备带动取土结构200转动时，连接头130同步转动，此时，通过滑动组件110相对连接头130的转动，便能使得连接于弹性件300的连接件120大致保持不动，即能避免弹性件300产生轴向的旋转，保证弹性件300能稳定地向扶持件400提供弹力，同时也能避免扶持件400发生转动，保证扶持件400向软岩土样提供稳定的扶持作用。
其中，滑动组件110包括滑板111和多个滚珠112，多个滚珠112分别设置于滑板111的两侧，并且位于滑板111其中一侧的滚珠112抵持于连接头130，位于滑板111另一侧的多个滚珠112抵持于底壁230。连接件120的一端连接于滑板111。当连接头130转动时，通过滚珠112的滚动，使得滑板111能相对连接头130转动，并相对软岩土样保持不动，即能避免弹性件300出现转动，保证扶持件400对软岩土样稳定的扶持作用。
需要说明的是，当连接头130转动时，由于扶持件400受到土样的摩擦力，即能使得扶持件400和弹性件300向连接件120和滑板111提供作用力，即能通过滚珠112的转动使得滑板111相对连接头130转动，即能避免弹性件300和扶持件400的偏移，保证扶持件400对软岩土样稳定的扶持作用，提高软岩土样的采集成功率。
进一步地，连接件120上开设有第一通孔121，滑板111上开设有第二通孔113，第一通孔121连通于第二通孔113。并且，第一通孔121连通于容置空间210，第二通孔113连通于安装空间131，即能使得通过第一通孔121和第二通孔113能将水引导入容置空间210内部，水附着在容置空间210的周壁上，能向软岩土样和取土结构200之间提供润滑作用，能使得取土结构200相对软岩土样顺畅地转动，避免取土结构200的转动对软岩土样造成扰动。
本实施例中提供的水平取土钻头10通过在取土结构200中设置沿第一方向延伸的容置空间210以及连通容置空间210并朝向第一方向的开口220，并且在容置空间210内部设置沿第一方向延伸的弹性件300，并且在弹性件300靠近开口220的一端设置扶持件400，以使得通过取土结构200在水平方向采集土样时能通过弹性件300的弹性力推动扶持件400贴合于土样，放置土样产生垂直于水平方向的竖直方向上的偏移，避免土样与取样结构的内周壁产生摩擦，提高了取样的成功率，并且该方式对采集的土样扰动下，能保证采集土样用作试验后产生试验结果的精准性。
第二实施例
本实施例中提供了一种取土装置(图未示)，其便于在水平方向钻取粘聚力差的土样，并且其水平取样的扰动小，有利于提高取样的成功率。
本实施例中提供的取土装置采用了第一实施例中提供的水平取土钻头10。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。