一种水利工程土方压实度检测取土装置及取土方法与流程

本发明涉及水利工程设备，具体为一种水利工程土方压实度检测取土装置及取土方法。

背景技术：

1、水利工程在地区施工前，需要将地基部位的泥土夯实，再使用水利工程土方压实度检测进行检查，从而确定该夯实部位的土方压实度是否达到预定强度，在对土方压实度检测前，需要使用到取土装置，将地基部位的泥土取出部分，送至检测工作室进行强度检测，现有的水利工程土方压实度检测取土装置主要结构包括纵向杆、位于纵向杆顶端的握把以及位于纵向杆底部的取土套筒，在工作时，通过手握握把，再将取土套筒对准地面，脚踏取土套筒使得部分土壤进入至其内部，再拔出取土套筒，即可带出土壤样本。

2、但是，由于上述水利工程土方压实度检测取土装置在取样时，是依靠切入的泥土受压附着在取土套筒内部，再向上拔出取土套筒，带出样本的方式进行取样，在实际工作中，由于该工程部位的泥土为了符合压实度，往往土壤较为结实，在拔出时，由于土壤样本侧面受力，很容易导致样本分层断裂，因此而导致样本完整性比较差，进而影响检测的准确度。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种水利工程土方压实度检测取土装置及取土方法，通过螺纹旋转的形式，能够实现在压实度较高的土壤层以较小的力度取样，并且，螺纹结构能持续的旋转下，能够使得样本外围的土方被取出，从而形成以样本区域为中心，外围为环形槽的外形，再通过线绳切割的方式将样本底部与地面分离，从而保证了样本的完整性以及与地面土壤环境的一致性，进而提高样本压实度的检测精度，解决了上述技术问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水利工程土方压实度检测取土装置，包括顶端安装有旋转板的纵向旋转杆、设置于纵向旋转杆中段的轴承安装环形体、设置于纵向旋转杆杆体且位于轴承安装环形体下方的限位凸起结构以及设置于纵向旋转杆在位于限位凸起结构以下的异形限位槽，还包括固定安装于纵向旋转杆底部且外围可在旋转时，以螺纹受力的形式插入地面土壤的取样结构，所述取样结构与土壤外圆周面接触的部件可以以向土壤外围运动的方式与样本土壤分离；套放于异形限位槽部分结构中，且可沿异形限位槽轴向运动的抵触限位结构，所述抵触限位结构在受到向下的压力时，可保持位置不变，从而将向上移动的取样结构中用于与土壤外圆周面接触的部件限定在样本土壤的外围；以及一个通过轴承安装于限位凸起结构外围的弹性脚踏结构。

5、通过上述技术方案：通过螺纹旋转的形式，能够实现在压实度较高的土壤层以较小的力度取样，并且，螺纹结构能持续的旋转下，能够使得样本外围的土方被取出，从而形成以样本区域为中心，外围为环形槽的外形，再通过线绳切割的方式将样本底部与地面分离，从而保证了样本的完整性以及与地面土壤环境的一致性，进而提高样本压实度的检测精度。

6、优选的，所述取样结构包括立式套筒、第一半环形体和第二半环形体，所述立式套筒的上端面中心设置有用于固定安装纵向旋转杆底端结构的部件安装槽，立式套筒的圆周面设置有外螺纹结构，立式套筒的内部设置有底端开口的部件套放腔，所述立式套筒的底端设置有结构半径由上而下逐步降低形成的第一切割口，部件套放腔的内部套放有由第一半环形体和第二半环形体组合构成的环形体，且第一半环形体和第二半环形体在向下凸出部件套放腔底端的部位设置有结构半径由上而下逐步降低形成的第二切割口，第一半环形体和第二半环形体构成的环形体中心设置有两端开口的柱状取样腔，所述立式套筒的顶部结构中设置有可分别接触第一半环形体和第二半环形体顶端结构的两个插入孔，所述第一切割口横截面的结构半径为倒置三角形结构，且第一切割口的外侧为由上而下向立式套筒中心线部位逐步靠拢的斜面结构，所述第二切割口横截面的结构半径为倒置三角形结构，且第二切割口的外侧为由上而下向立式套筒中心线部位逐步靠拢的斜面结构，该斜面结构的顶端与第一切割口中的斜面结构底端无缝对接，且两者之间的斜度一致。

7、通过上述技术方案：能够使得在嵌入到地面中，嵌入口部位的泥土向外围挤压，从而保证样本区域的压实度不会受到较大影响，保证样本的完整性和一致性。

8、优选的，所述抵触限位结构包括柱形限位盖，柱形限位盖圆周面的底部外围设置有第一脚踏环结构，柱形限位盖的内部设置有底端开口且可插入立式套筒的凹陷结构，柱形限位盖的上端面中心设置有套放于异形限位槽外围且可沿其纵向移动的异形限位孔，柱形限位盖内表面顶端安装两个可分别插入至两个插入孔内部的限位插入杆，所述柱形限位盖的上端面抵触于限位凸起结构的底部时，所述限位插入杆的底端与插入孔的底端齐平，所述第一脚踏环结构的底部与地面齐平时，所述限位插入杆的底端与第一切割口的底端齐平。

9、通过上述技术方案：使得柱形样本以于地面成型的方式凸显，保持其完整性和一致性。

10、优选的，所述弹性脚踏结构包括可通过轴承旋转式安装于轴承安装环形体外围的轴套，所述轴套在对立的两侧安装两个水平支撑杆，每个水平支撑杆的端部分别安装一个水平限位板，每个水平限位板的中心均套放一个可沿其轴向运动的纵向支撑杆，每个纵向支撑杆的顶端均安装一个顶部限位板，纵向支撑杆在位于顶部限位板和水平限位板之间的杆体上套放一个主螺旋弹簧，每个纵向支撑杆的底端均设置一个第二脚踏环结构，每个第二脚踏环结构的底端均设置一个插入结构，所述第二切割口的底部和第二脚踏环结构同时抵触于地面时，所述主螺旋弹簧处于压缩状态。

11、通过上述技术方案：有利于其插入至土壤中，从而稳定且有效的使得外螺纹结构对地面进行挖取工作，提高其工作的简便性和效率。

12、优选的，螺纹防护结构(9)包括可用于双手旋转的转动外壳(91)，转动外壳(91)的中心套放一可相对转动的固定柱(92)，且固定柱(92)一端面的中心设置有用于套放旋转板(2)的主安装孔(93)，固定柱(92)在位于固定柱(92)圆周面中部的外围设置两对称但互不连通的环形且横截面为圆形结构的弧形活动孔(95)，弧形活动孔(95)的内环与固定柱(92)的对应部位通过弧形活动槽(94)连通，每个弧形活动孔(95)的内部均安放一弧度较小但结构外形匹配弧形活动孔(95)部分弧度结构的活动块(96)，两活动块(96)的内环通过可沿弧形活动槽(94)弧长运动的限位块(97)与固定柱(92)的圆周面固定连接，两活动块(96)在对称端面分别安放一放置在弧形活动孔(95)且处于半压缩状态的复位螺旋弹簧(98)，安装后，复位螺旋弹簧(98)可在外螺纹结构(63)拧入土壤的过程中发生形变，且复位螺旋弹簧(98)的弹性强度小于外螺纹结构(63)变形时所需的强度。

13、通过上述技术方案：当旋转转动外壳(91)时，能够带动旋转板(2)旋转，进而使得外螺纹结构(63)旋转，而当外螺纹结构(63)旋转过程中，遇到旋转阻力较大现象时，且该旋转阻力大于复位螺旋弹簧(98)的弹性强度时，会使得复位螺旋弹簧(98)压缩，进而使得转动外壳(91)和固定柱(92)之间发生相对运动，此时，即可表明扭矩强度达到外螺纹结构(63)变形时的强度，需要及时停止旋转工作，从而对外螺纹结构(63)提供防护预警的功能。

14、优选的，s1：将第一半环形体和第二半环形体组合式套放于部件套放腔内部，而后将其对准地面并且使得第二切割口底端与地面接触；s2：用脚向下踩踏第二脚踏环结构，使得两个插入结构完全插入到土壤中，并且令第二脚踏环结构底部接触到地面；s3：按照一个方向旋转转动外壳，并且该旋转方向能够使得外螺纹结构能够以嵌入土壤的形式伸入至土壤层，并且持续旋转转动外壳，当位于外螺纹结构部位的土壤完全被其导出后，停止旋转；s4：松开第二脚踏环结构，而后踩踏第一脚踏环结构，并且使得第一脚踏环结构底部与地面接触，再向上缓慢拉动纵向旋转杆，当立式套筒顶端抵触到柱形限位盖的顶部端面时，松开第一脚踏环结构，将该装置取出，此时，第一半环形体和第二半环形体会滞留在外螺纹结构所切割形成的地面环形槽内部，通过向外围施力，取下第一半环形体和第二半环形体；s5：取用一个线绳，将该线绳围绕柱状取样腔所形成的土壤样本柱体的根部缠绕一圈，再向外拉动该线绳的两端，当线绳收紧时，会将样本土壤本部与地面之间分离，从而取出所需样本。

15、与现有技术相比，本发明提供了一种水利工程土方压实度检测取土装置及取土方法，具备以下有益效果：

16、该水利工程土方压实度检测取土装置及取土方法，通过螺纹旋转的形式，能够实现在压实度较高的土壤层以较小的力度取样，并且，螺纹结构能持续的旋转下，能够使得样本外围的土方被取出，从而形成以样本区域为中心，外围为环形槽的外形，再通过线绳切割的方式将样本底部与地面分离，从而保证了样本的完整性以及与地面土壤环境的一致性，进而提高样本压实度的检测精度。