一种滨海滩涂地区土壤检测取样设备的制作方法

本发明涉及土壤取样设备，具体涉及一种滨海滩涂地区土壤检测取样设备。

背景技术：

1、在滩涂区域建设风电机组前，需要先对用于建设风电桩基的滩涂土壤检测研究以针对性设计桩基建设的各项参数，滩涂土壤检测主要是针对原始结构的滩涂土壤的含水率、土壤的物理结构、横向剪切、竖向剪切等参数进行检测分析，现有的土壤取样装置在对土壤取样时容易破坏土壤样件的原始结构，如现有技术cn 116147977 b公开的一种土壤取样检测装置，使用该现有技术对土壤取样时，会破坏取样土壤的原始结构，使得检测分析不能真实反映原始土壤的物理结构和力学性能，不能更好地针对目标区域土壤进行准确评估以更好地设计桩基建设参数。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种滨海滩涂地区土壤检测取样设备，以解决现有技术中土壤取样装置在对土壤取样后容易破坏土壤样件的原始结构的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个基础方案是：提供一种滨海滩涂地区土壤检测取样设备，包括竖直设置的导向件、与所述导向件滑动配合的导向板、设置于所述导向板上的钻管、设置于所述钻管下端的钻进组件和驱动所述钻管旋转的第一驱动组件，所述钻进组件包括周向均布于所述钻管下端的多个三角状钻头，所述钻头与所述钻管的下端铰接使得所述钻头能转动远离或靠近所述钻管的轴线，所述钻头的旋转轴线垂直于与所述钻管的轴线共面的平面，所述钻管上设置有多个与所述钻头对应的驱动所述钻头转动的第二驱动组件。

3、在上述基础方案中，控制第二驱动组件驱动钻头转动到使钻头的最靠近钻管轴线的钻头下端边沿与所述钻管的内壁在竖直方向平齐，运行第一驱动组件驱动钻管带动各钻头旋转，推动导向板沿导向件竖直向下移动使得钻头不断向下钻进，周向均布的多个钻头向下钻进后在钻管内腔形成土柱，当钻进到需要深度时，运行第二驱动组件驱动各钻头转动向钻管轴线靠近并使各钻头的下端相互接触抵紧，各钻头转动向钻管轴线逐渐靠近时使得土柱下部被钻头逐渐切断并使切断后的土柱位于相互抵紧的钻头上方，停止运行第一驱动组件和第二驱动组件，向上移动导向板使钻管脱离地面，再次运行第二驱动组件使得各钻头转动逐渐远离钻管轴线，即可取出钻取的原始结构的土柱。

4、进一步，所述导向件为多个竖直设置的导向杆，所述导向板为水平设置的板状体，导向板上设置有与所述导向杆滑动配合的导向孔，导向板套设在所述钻管的外壁使钻管与导向板转动连接。

5、进一步，所述第一驱动组件包括与所述导向板固定连接的第一电机、与第一电机的输出轴固定连接的第一齿轮和套设在所述钻管外壁与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮与所述钻管固定连接。

6、进一步，所述钻管包括同轴设置的外管和内管，所述内管与所述外管转动连接，所述内管的上端向上伸出所述外管，所述导向板上固定连接固定架，所述内管的上端与所述固定架固定连接，所述钻头设置于所述外管的下端面。

7、内管不转动，不会对土柱的外壁产生旋转摩擦造成土柱外壁形成一层糊状薄壁进而改变土柱原始结构。

8、进一步，所述固定架包括多个环设于所述钻管外的立柱和与所述立柱的上端固定连接的环形板，所述环形板套设于所述内管的上端与内管固定连接。

9、进一步，所述外管的下端面凹设有与所述钻头对应的凹槽，所述凹槽内转动连接转轴，所述转轴的轴线垂直于与所述钻管的轴线共面的一平面，所述钻头与所述转轴转动连接。

10、进一步，所述第二驱动组件包括竖直穿设于所述外管侧壁与外管滑动连接的推杆、位于所述推杆上方与推杆同轴设置的螺杆、与所述螺杆螺纹配合的螺母件、与所述螺母件同轴设置的第三齿轮、设置于所述外管上端面与所述螺母件转动连接的螺母座和与所述立柱滑动连接的第四齿轮，所述推杆的两端均伸出所述外管外，推杆的上端与所述螺杆的下端固定连接，螺杆的上端为自由端，推杆的下端转动连接t型滑块，推杆与所述t型滑块转动连接的旋转轴线与所述转轴的轴线平行，所述钻头上设置有与所述t型块滑动配合的t型滑槽，所述t型滑槽的轴线所述外管的轴线共面，所述螺母座与所述外管固定连接，所述第三齿轮位于所述螺母件的上方与螺母件固定连接，所述立柱上竖直设置竖向滑槽，所述第四齿轮为内齿轮，第四齿轮的外壁固定连接有与所述竖向滑槽滑动配合的竖向滑块，第四齿轮上竖直设置弹簧，所述弹簧的下端与所述第四齿轮固定连接，弹簧的上端与所述环形板固定连接，在所述弹簧的弹力下第四齿轮脱离所述第三齿轮并位于所述环形板与所述第三齿轮之间，所述第四齿轮上竖直设置压杆，所述压杆的下端与第四齿轮固定连接，压杆的上端洞穿所述环形板延伸至环形板上方。

11、进一步，所述外管的外壁上设置螺旋片。

12、进一步，所述钻头远离所述外管的轴线的端面上凸设钻齿。

13、进一步，所述钻进组件包括8个周向均布于所述外管下端面的钻头。

14、与现有技术相比，本发明的原理及至少具有的有益效果如下：

15、1，通过在钻管下端均布的多个钻头使得对土壤钻进后在钻管内腔形成具有原始结构的土柱，在对土壤的钻进过程中形成的土柱不被破坏。

16、2，钻管包括外管和内管，取样过程中内管不转动，使得形成的土柱不受外管旋转取土的影响，不会使土柱的外壁形成覆盖土柱的薄壁泥浆，方便后续观察土柱土壤的原始结构。

17、3，通过设置第二驱动组件，当需要截断土柱时，按压压杆使第四齿轮与第三齿轮啮合，在第一电机驱动外管旋转下，螺母件相对螺杆转动迫使推杆向下滑动杆，在t型滑块与t型滑槽的配合下，各三角状的钻头在外管带动下绕外管轴线旋转的同时钻头绕转轴旋转使各钻头的下端逐渐相互靠近以逐渐截断土柱并将土柱承托住防止在向上移动取样设备时土柱向下滑动。

技术特征：

1.一种滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：包括竖直设置的导向件、与所述导向件滑动配合的导向板、设置于所述导向板上的钻管、设置于所述钻管下端的钻进组件和驱动所述钻管旋转的第一驱动组件，所述钻进组件包括周向均布于所述钻管下端的多个三角状钻头，所述钻头与所述钻管的下端铰接使得所述钻头能转动远离或靠近所述钻管的轴线，所述钻头的旋转轴线垂直于与所述钻管的轴线共面的平面，所述钻管上设置有多个与所述钻头对应的驱动所述钻头转动的第二驱动组件。

2.根据权利要求1所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述导向件为多个竖直设置的导向杆，所述导向板为水平设置的板状体，导向板上设置有与所述导向杆滑动配合的导向孔，导向板套设在所述钻管的外壁使钻管与导向板转动连接。

3.根据权利要求2所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述第一驱动组件包括与所述导向板固定连接的第一电机、与第一电机的输出轴固定连接的第一齿轮和套设在所述钻管外壁与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮与所述钻管固定连接。

4.根据权利要求3所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述钻管包括同轴设置的外管和内管，所述内管与所述外管转动连接，所述内管的上端向上伸出所述外管，所述导向板上固定连接固定架，所述内管的上端与所述固定架固定连接，所述钻头设置于所述外管的下端面。

5.根据权利要求4所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述固定架包括多个环设于所述钻管外的立柱和与所述立柱的上端固定连接的环形板，所述环形板套设于所述内管的上端与内管固定连接。

6.根据权利要求5所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述外管的下端面凹设有与所述钻头对应的凹槽，所述凹槽内转动连接转轴，所述转轴的轴线垂直于与所述钻管的轴线共面的一平面，所述钻头与所述转轴转动连接。

7.根据权利要求6所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述第二驱动组件包括竖直穿设于所述外管侧壁与外管滑动连接的推杆、位于所述推杆上方与推杆同轴设置的螺杆、与所述螺杆螺纹配合的螺母件、与所述螺母件同轴设置的第三齿轮、设置于所述外管的上端面与所述螺母件转动连接的螺母座和与所述立柱滑动连接的第四齿轮，所述推杆的两端均伸出所述外管外，推杆的上端与所述螺杆的下端固定连接，螺杆的上端为自由端，推杆的下端转动连接t型滑块，推杆与所述t型滑块转动连接的旋转轴线与所述转轴的轴线平行，所述钻头上设置有与所述t型块滑动配合的t型滑槽，所述t型滑槽的轴线所述外管的轴线共面，所述螺母座与所述外管固定连接，所述第三齿轮位于所述螺母件的上方与螺母件固定连接，所述立柱上竖直设置竖向滑槽，所述第四齿轮为内齿轮，第四齿轮的外壁固定连接有与所述竖向滑槽滑动配合的竖向滑块，第四齿轮上竖直设置弹簧，所述弹簧的下端与所述第四齿轮固定连接，弹簧的上端与所述环形板固定连接，在所述弹簧的弹力下第四齿轮脱离所述第三齿轮并位于所述环形板与所述第三齿轮之间，所述第四齿轮上竖直设置压杆，所述压杆的下端与第四齿轮固定连接，压杆的上端洞穿所述环形板延伸至环形板上方。

8.根据权利要求7所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述外管的外壁上设置螺旋片。

9.根据权利要求8所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述钻头上凸设钻齿。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的滨海滩涂地区土壤检测取样设备，其特征在于：所述钻进组件包括8个周向均布于所述钻管下端面的钻头。

技术总结
本发明涉及风电设备技术领域，具体涉及一种滨海滩涂地区土壤检测取样设备，包括竖直设置的导向件、与所述导向件滑动配合的导向板、设置于所述导向板上的钻管、设置于所述钻管下端的钻进组件和驱动所述钻管旋转的第一驱动组件，所述钻进组件包括周向均布于所述钻管下端的多个三角状钻头，所述钻头与所述钻管的下端铰接使得所述钻头能转动远离或靠近所述钻管的轴线，所述钻头的旋转轴线垂直于与所述钻管的轴线共面的平面，所述钻管上设置有多个与所述钻头对应的驱动所述钻头转动的第二驱动组件。本方案能有效保持取样土壤的原始结构，使得对土壤的检测分析更准确。

技术研发人员：梁家源,李剑,陆桂清
受保护的技术使用者：深圳市达丰计量检测集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15