一种中浅层环刀连续原状样本取土器的制作方法

本实用新型涉及土木工程勘查技术领域，特别是涉及一种中浅层环刀连续原状样本取土器。

背景技术：

工程勘察时的岩土样钻取方法有很多种，针对深层岩土体，人们往往采用机械钻探取芯的方式，不仅可以保证取芯效率，同时又能够保证岩土样的完整性，而针对中浅层岩土体，若仍采用钻探机械钻取岩土样则显得费时费力，浪费机械成本，那么针对中浅层岩土体，我们可以利用洛阳铲进行取土。

洛阳铲虽然有便于携带、操作简单、取土高效等优点，但也存在很多缺点，尤其是洛阳铲的使用过程对原状土的扰动较大，同时取芯完整性较差，但土木工程试验过程中往往对取芯完整性及岩土样的受扰动状态要求严格。在农业水土学科领域中，土壤采样往往需要采集原状土壤样本，通常情况下需要下环刀后开挖周边土层，不仅费时、费力，而且破坏性大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种中浅层环刀连续原状样本取土器，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种中浅层环刀连续原状样本取土器，包括内杆和外杆，所述外杆为空心杆状结构，所述内杆螺纹连接在外杆内，所述内杆的一端伸出外杆可拆卸连接有取土筒底座，所述取土筒底座的底端可拆卸连接有取土筒，所述取土筒的底端可拆卸连接有取土刀头，所述取土筒的内壁上固定有若干个环刀，若干个所述环刀盘绕设置，所述取土筒外部设有外筒，所述取土筒套接在外筒内，所述外筒固定在外杆的底面上，所述内杆的另一端可拆卸连接有延长机构，所述延长机构的顶端可拆卸连接有旋动机构。

优选的，所述外杆底端的内壁上开设有外杆内螺纹，所述外杆内螺纹开设在所述外筒与外杆的连接处，所述内杆上开设有杆身螺纹，所述外杆内螺纹与杆身螺纹相适配，所述内杆的顶面上开设有杆头凹锁槽，所述外杆顶端的外壁上开设有外杆外螺纹。

优选的，所述延长机构包括外传动杆和内传动杆，所述外传动杆为空心杆状结构，所述内传动杆与内杆可拆卸连接，所述外传动杆的底端内壁上开设有传动杆内螺纹，所述传动杆内螺纹开设在所述内杆与内传动杆的连接处，所述内传动杆上开设有同样的杆身螺纹，所述杆身螺纹与传动杆内螺纹相适配，所述内传动杆的底面上开设有杆头凸锁槽，所述杆头凸锁槽与杆头凹锁槽可拆卸连接，所述内传动杆的顶面上开设有同样的杆头凹锁槽，所述外传动杆可拆卸连接在所述外杆的顶端，所述外传动杆顶端的外壁上开设有传动杆外螺纹。

优选的，所述旋动机构包括旋动手柄，所述旋动手柄的杆身上开设有同样的杆身螺纹，所述旋动手柄的底端螺纹连接有旋动手柄帽，所述旋动手柄帽的上部为窄部，下部为宽部，所述旋动手柄帽的窄部开设有旋动手柄帽窄内螺纹，所述旋动手柄帽的宽部开设有旋动手柄帽宽内螺纹，所述旋动手柄帽窄内螺纹与杆身螺纹相适配，所述旋动手柄的底面上固定有同样的杆头凸锁槽，所述旋动手柄上的杆头凸锁槽与内传动杆顶面上的杆头凹锁槽可拆卸连接，所述外传动杆与旋动手柄帽可拆卸连接，所述旋动手柄帽宽内螺纹与外传动杆上的传动杆外螺纹相适配。

优选的，所述内杆、内传动杆、旋动手柄上的杆身螺纹通长分布，所述内杆与外杆的长度均为30cm，所述内杆的直径为2cm，所述外杆的内径与内杆的直径相适配。

优选的，所述内传动杆的长度为28cm，所述内传动杆的直径为2cm，所述外传动杆的长度为30cm，所述外传动杆的内径与内传动杆的直径相适配。

优选的，所述旋动手柄的杆身长度为30cm，所述旋动手柄杆身的直径为2cm。

本实用新型公开了以下技术效果：提供了一种与洛阳铲配合使用的中浅层环刀原状土取土器，方便携带、操作简便，该取土器在与洛阳铲配合使用时，不仅可以较好克服洛阳铲取芯完整性较差的问题，还能降低中浅层岩土体的取芯成本，提高中浅层岩土体的取芯效率以及完整性，同时可以实现一筒多样，具有较强的实用性，且采集的样本在土层深度上是连续的，便于垂直方向维度上的深入研究。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型内杆、外杆、取土筒底座、外筒、取土筒、取土刀头的结构示意图；

图2为本实用新型延长机构的结构示意图；

图3为本实用新型旋动机构的结构示意图；

图4为本实用新型取土筒底座、取土筒、取土刀头、环刀的结构示意图；

图5为本实用新型取土筒的俯视图；

图6为本实用新型中浅层环刀连续原状样本取土器的结构示意图；

图7为图1中a部的局部放大图；

图8为图2中b部的局部放大图；

图9为图2中c部的局部放大图；

图10为图3中d部的局部放大图；

图11为图6中e部的局部放大图；

图12为图6中f部的局部放大图；

其中，1为外杆、2为内杆、3为取土筒底座、4为外杆内螺纹、5为外筒壁、6为取土筒、7为取土刀头、8为环刀、9为外杆外螺纹、10为杆头凹锁槽、11为杆身螺纹、12为内传动杆、13为外传动杆、14为传动杆外螺纹、15为杆头凸锁槽、16为传动杆内螺纹、17为旋动手柄、18为旋动手柄帽宽内螺纹、19为旋动手柄帽、20为旋动手柄帽窄内螺纹。

具体实施方式

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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-12，本实用新型提供一种中浅层环刀连续原状样本取土器，包括内杆2和外杆1，所述外杆1为空心杆状结构，所述内杆2螺纹连接在外杆1内，所述外杆1底端的内壁上开设有外杆内螺纹4，所述外杆内螺纹4开设在所述外筒5与外杆1的连接处，所述内杆2上开设有杆身螺纹11，所述外杆内螺纹4与杆身螺纹11相适配，所述内杆2的顶面上开设有杆头凹锁槽10，所述外杆1顶端的外壁上开设有外杆外螺纹9，所述内杆2的一端伸出外杆1可拆卸连接有取土筒底座3，所述取土筒底座3的底端可拆卸连接有取土筒6，取土筒6由两片可拆卸的半弧形金属筒壁拼接组成，拼接后呈筒状结构,所述取土筒6的底端可拆卸连接有取土刀头7，取土筒6及取土刀头7依次通过内外壁的螺纹连接，组成完整取土筒刀，取土筒底座3上均匀分布小孔(图中未显示)，便于取土排气，外筒5内直径与取土刀头7外直径相适配，外筒5套于取土刀头7外；所述取土筒6的内壁上固定有若干个环刀8，若干个所述环刀8以螺纹状盘绕在取土筒6的内壁上，所述取土筒6外部设有外筒5，所述取土筒6套接在外筒5内，所述外筒5固定在外杆1的底面上，外筒5与外杆1为一体式结构，所述内杆2的另一端可拆卸连接有延长机构，所述延长机构包括外传动杆13和内传动杆12，所述外传动杆13为空心杆状结构，所述内传动杆12与内杆2可拆卸连接，所述外传动杆13的底端内壁上开设有传动杆内螺纹16，所述传动杆内螺纹16开设在所述内杆2与内传动杆12的连接处，所述内传动杆12上开设有同样的杆身螺纹11，所述杆身螺纹11与传动杆内螺纹16相适配，所述内传动杆12的底面上开设有杆头凸锁槽15，所述杆头凸锁槽15与杆头凹锁槽10可拆卸连接，所述的杆头凹锁槽10与杆头凸锁槽15相适配，杆头凸锁槽15可卡入杆头凹锁槽10内，使内杆2与内传动杆12或内传动杆12之间可以卡紧，并同向旋转，，所述内传动杆12的顶面上开设有同样的杆头凹锁槽10，所述外传动杆13可拆卸连接在所述外杆1的顶端，所述外传动杆13顶端的外壁上开设有传动杆外螺纹14，所述延长机构的顶端可拆卸连接有旋动机构，所述旋动机构包括旋动手柄17，所述旋动手柄17的杆身上开设有同样的杆身螺纹11，所述旋动手柄17的底端螺纹连接有旋动手柄帽19，所述旋动手柄帽19的上部为窄部，下部为宽部，所述旋动手柄帽19的窄部开设有旋动手柄帽窄内螺纹20，所述旋动手柄帽19的宽部开设有旋动手柄帽宽内螺纹18，所述旋动手柄帽窄内螺纹20与杆身螺纹11相适配，所述旋动手柄17的底面上固定有同样的杆头凸锁槽15，所述旋动手柄17上的杆头凸锁槽15与内传动杆12顶面上的杆头凹锁槽10可拆卸连接，所述外传动杆13与旋动手柄帽19可拆卸连接，所述旋动手柄帽宽内螺纹18与外传动杆13上的传动杆外螺纹14相适配。

所述的外杆1通过外杆外螺纹9、传动杆内螺纹16与外传动杆13连接，内杆2通过杆头凹锁槽10、杆头凸锁槽15与内传动杆12闭锁连接，外传动杆13的传动杆外螺纹14、传动杆内螺纹16与下一根外传动杆13连接，内传动杆12同样通过杆头凹锁槽10、杆头凸锁槽15与下一根内传动杆12闭锁连接，传动杆的个数根据取土深度自由选定，外传动杆13顶端的传动杆外螺纹14与旋动手柄帽宽内螺纹18相适配，使外传动杆13与旋动手柄帽19连接，内传动杆12与旋动手柄17同样通过杆头凹锁槽10、杆头凸锁槽15闭锁连接。正向旋转和反向旋转的这两个过程，正向旋转可以带动杆件向下推入目标土体中，反向旋转时由于螺纹的反向旋转会推动内杆2向上回，就会给杆件一个向上的力顶着上一截内杆2的锁扣保持卡紧，可能两个内杆间会存在微小的间隙，但不会出现脱落的现象。

进一步优化方案，所述内杆2、内传动杆12、旋动手柄17上的杆身螺纹11通长分布，所述内杆2与外杆1的长度均为30cm，所述内杆2的直径为2cm，所述外杆1的内径与内杆2的直径相适配，所述内传动杆12的长度为28cm，所述内传动杆12的直径为2cm，所述外传动杆13的长度为30cm，所述外传动杆13的内径与内传动杆12的直径相适配，所述旋动手柄17的杆身长度为30cm，所述旋动手柄17杆身的直径为2cm。

使用本实用新型所述取土器，取1m深度以下的土样，分为如下五个操作步骤。

第一步，用洛阳铲(图中未显示)向目标取土位置进行垂直打探，打出一个探孔，将这个探孔打至1m位置处。第二步，将本实用新型的取土筒6、延长机构、旋动手柄17这三个部分，按照本实用新型所述的连接方式进行连接，形成一个完整的装置。如果一个延长机构不够长，不能达到所预设目标取土深度1m时，需再叠加一个延长机构，使得整体装置能够满足预设深度1m的取土要求。第三步，将组装完整的整体装置插入打好的探孔当中，使外筒5的最下端紧紧顶住探孔孔底。一只手握住外传动杆13外壁，保持取土器垂直，维持稳定。另一支手旋动手柄17，使旋动手柄17缓慢地旋入旋动手柄帽19当中，通过内传动杆12的传动作用，带动取土筒6向下旋入，从而使取土筒6进入采样目标土体之内。第四步，将取土筒6全部旋入目标土体之后，再反向旋转旋动手柄17，带动外传动杆13，从而带动最下端的取土筒6旋出目标土体，同时带出采集土样再回到外筒5当中。此时外筒壁5起到保护采集到的原状土样的作用；等到取土筒6完全旋回外筒5内之后，把整个装置从探孔中提出来。第五步，将取土器全部提出之后，拆卸取土筒6，将取土筒6上的取土刀头7和取土器底座3都卸掉，此时取土筒6仅剩下两个金属薄壁组成的筒壁。将金属薄壁打开，就可以得到由多个标准环刀8拼接的土柱。最后，用切刀(图中未显示)沿标准环刀8接口处进行切割、分离，即可得到多个标准环刀8土样，并且这些环刀8采集的样本在土层深度上是连续的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。