一种与洛阳铲配套的深层土样取土器及取样方法与流程

本发明属于工程地质勘查的技术领域，具体涉及一种与洛阳铲配套的深层土样的取土器及取样方法，尤其涉及所述取土器在原状土取样工作中的应用。

背景技术：

为使更多的了解基层性质，以及在工程地质勘探和勘察工作中，为了求得地基土的物理力学性能指标，有时甚至要在较深处取原样土，而这种取土设备称之为取土器。要取得接近天然结构的原状土样，关键在于提高取样技术和使用先进的取土器。

环刀法是用已知质量及容积的环刀，切取土样，称重后减去环刀质量即得土的质量，环刀的容积即为土的容积，进而可求得土的密度。切取土样时将环刀刃口向下置于土样上，盖上手柄，垂直击打手柄至环刀没入土层，清除环刀周围土体，并用切土力沿环刀外侧切，擦净环刀外壁，称环刀加土样质量，此方法能够较好的保持原状土样，但是取样仅限于较浅土层，取较深层土体时工作量大。

常见的洛阳铲铲夹宽仅2寸，宽成u字半圆形，铲上部装长柄，洛阳铲虽然看似半圆，其实形状是不圆也不扁，长20至40厘米，直径5至20厘米，木杆富有韧性，用力向下垂直打探，开口到底，不断将铲头旋转，四面交替下打，保持孔的圆柱形，可打入地下十几米，但是用洛阳铲取土难以保持原状土样。

技术实现要素：

本发明提出了一种与洛阳铲配套的深层土样的取土器，用来提起下层试验土壤原状土作为试样以了解其性质，既能取得固定体积的原样土又能取得较深处土体，解决了原有取土器难以取得深层土体和难以保持原状土样的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种与洛阳铲配套的深层土样取土器，包括取土器铲头、环刀、手柄和螺纹钢管；所述取土器铲头与螺纹钢管固定连接；螺纹钢管内设有环刀，环刀与手柄相连接，手柄与螺纹钢管滑动连接，螺纹钢管靠近取土器铲头的一端设有卡槽，手柄与卡槽相卡接，可固定环刀，方便取样。

进一步地，所述螺纹钢管与配套螺纹钢管可拆卸连接；螺纹钢管的端部和配套螺纹钢管的一端均设有连接头i，连接头i上设有外螺纹i，配套螺纹钢管的另一端设有内螺纹，内螺纹与外螺纹i相匹配，可根据所需土样的深度选择配套螺纹钢管的数量；螺纹钢管长度为0.5m，配套螺纹钢管每根长度为0.5m。

进一步地，所述螺纹钢管内设有滑轨，滑轨的两侧对称设有卡槽，卡槽与滑轨相连通，手柄设置在滑轨内，手柄通过滑轨向下推动，旋转卡入卡槽。

进一步地，所述环刀上设有连接头ii，连接头ii上设有外螺纹ii，连接头ii通过外螺纹ii与手柄相连接，便于环刀的安装与拆卸。

进一步地，所述取土器铲头是洛阳铲铲头，宽为0.2m，长为0.3m。

进一步地，所述取土器铲头、环刀、手柄、螺纹钢管和配套螺纹钢管均是由钢材制成；取土器铲头的刃口是经过热处理后的刃口以增加硬度。

进一步地，一种与洛阳铲配套的深层土样取土器的取样方法，如下步骤：

a)首先将取土器铲头的刃口向下置于土样上，用力向下垂直打探，开口到底，不断将取土器铲头旋转，四面交替下压；

b)拔出螺纹钢管，用取土器铲头将土体取出放于地面；

c)重复步骤a)和b)；

d)当螺纹钢管不足以达到所需深度时，取出1根配套螺纹钢管，通过连接头i连接螺纹钢管和配套螺纹钢管，重复步骤a)和b)；

e)重复步骤d)，直至挖至所需深度；

f)拔出螺纹钢管，将手柄推至最下端，旋转卡入卡槽，使环刀伸出螺纹钢管；

g)再次将螺纹钢管垂直压入土层，使目标土样进入环刀内；

h)拔出螺纹钢管，拧下环刀，擦净环刀外壁，环刀内土体即为试验所需土样。

本发明所达到的有益效果：本发明结合了洛阳铲和环刀的优点，环刀顶部加螺纹嵌于长柄内且利用螺纹钢管延长长柄。取土时可先用洛阳铲挖至所需土层，再将手柄推至底部用环刀取土。本发明提出的取土器可轻松取得较深处土体，且根据所需深度选择携带螺纹钢管数量，轻巧便捷，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为本发明的立体图。

图3为本发明的配套螺纹钢管的结构图。

图4为本发明的环刀立体图。

图5为本发明的环刀俯视图。

图6为本发明的环刀收起时螺纹钢管状态示意图。

图7为本发明的环刀推出时螺纹钢管状态示意图。

图中，1为取土器铲头，2为卡槽，3为手柄，4为外螺纹i，5为环刀，6为螺纹钢管，7为配套螺纹钢管，8为内螺纹，9为外螺纹ii，10为滑轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种与洛阳铲配套的深层土样取土器，包括取土器铲头1、环刀5、手柄3和螺纹钢管6；所述取土器铲头1与螺纹钢管6固定连接；环刀5设置在螺纹钢管6内，环刀5与手柄3相连接，手柄3与螺纹钢管6滑动连接，螺纹钢管6靠近取土器铲头1的一端设有卡槽2，手柄3与卡槽2相卡接。其中，取土器铲头1是洛阳铲铲头，宽为0.2m，高为0.3m，螺纹钢管6长度为0.5m。

如图3所示，所述螺纹钢管6与配套螺纹钢管7可拆卸连接；所述螺纹钢管6的端部和配套螺纹钢管7的一端均设有连接头i，连接头i上设有外螺纹i4，配套螺纹钢管7的另一端设有内螺纹8，内螺纹8与外螺纹i4相匹配。配套螺纹钢管7为中空柱体，配套螺纹钢管7每根长为0.5m；配套螺纹钢管7通过连接头i和其他配套螺纹钢管一端的内螺纹相连接，可增加取土器的长度，取得较深处土样；所述取土器可根据所需样本土层深度选择携带配套螺纹钢管7的数量，操作简单，携带方便。取土器铲头1、螺纹钢管6、环刀5、手柄3和配套螺纹钢管7是由钢材锻造而成的，且取土器铲头1的刃口部分还要特别进行热处理以增加硬度，使取土更加轻松。

如图4所示，环刀5上设有连接头ii，连接头ii上设有外螺纹ii9，连接头ii通过外螺纹ii9和手柄3相连接，便于环刀5的安装和拆卸。

如图6和图7所示，所述螺纹钢管6内设有滑轨10，手柄设置在滑轨10内，滑轨10的两侧对称设有卡槽2，卡槽2与滑轨10相连通；手柄3通过滑轨10可以轻松向下滑动，旋转卡入卡槽2中，可使环刀5固定在最下端，便于取得原状土样。

假设使用本发明所述的取土器对某地3m深处土样进行实验，步骤如下：

a)带上取土器及5根配套螺纹钢管7到达目的地；

b)将取土器铲头1的刃口向下置于土样上，用力向下垂直打探，开口到底，不断将取土器铲头1旋转，四面交替下压；

c)拔出螺纹钢管6，用取土器铲头1将土体取出放于地面；

d)重复步骤b)和c)；

e)当此时取土的深度超出螺纹钢管6的高度时，取出1根配套螺纹钢管7，拧紧螺纹连接配套螺纹钢管7和螺纹钢管6，重复步骤b)和c)；

f)重复步骤e)，直至挖土至地下3m处；

g)拔出螺纹钢管6，将手柄3推至最下端，旋转卡入卡槽2，使环刀5伸出螺纹钢管6；

h)将螺纹钢管6垂直压入土层，使目标土样进入环刀5内；

i)拔出螺纹钢管6，拧下环刀5，擦净环刀5外壁，环刀5内土体即为试验所需土样。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。