一种软土地质勘察装置及其勘察方法与流程

本申请涉及地质勘察设备的技术领域，尤其是涉及一种软土地质勘察装置及其勘察方法。

背景技术：

软土主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土地质勘察是软基加固工程和疏浚吹填土改良工程中的一项重要工作，而在工程发展之前，往往需要先对软土地质的性能进行取样分析，从而保证施工的质量。

目前的土壤取样器大都是铲子，当需要对软土地质进行取样分析时，工作人员需要使用铲子翻开地面再铲出软土，最后再进行取样。发明人认为这种方式不仅工作效率低，而且还会破坏土壤的结构。

技术实现要素：

本申请提供一种软土地质勘察装置及其勘察方法，有利于对软土地质进行取样。

第一方面，本申请提供的一种软土地质勘察装置，采用如下的技术方案：

一种软土地质勘察装置，包括用于设于地面的工作台，所述工作台的一侧滑移设置有移动筒，所述移动筒的下端呈敞口设置，所述移动筒内滑移设置有按压块，所述按压块的底部穿过所述移动筒的敞口端并延伸至所述移动筒的敞口端外，所述移动筒设置有用于驱动所述按压块朝靠近或远离所述工作台方向移动的移动组件，所述移动筒的敞口端一侧设置有用于收集软土样品的取样筒，所述取样筒的下端呈敞口设置，所述取样筒的敞口端铰接设置有取样板，所述按压块通过一连杆机构控制所述取样板朝靠近或远离所述取样筒的敞口端方向摆动，所述工作台的顶部设置有固定台，所述固定台上设置有用于驱动所述移动筒以及所述取样筒朝靠近或远离所述工作台移动的驱动机构。

通过采用上述技术方案，移动筒内滑移设置有按压块，移动筒设置有用于驱动按压块朝靠近或远离工作台移动的移动组件，取样筒的敞口端铰接设置有取样板，按压块通过一连杆机构控制取样板朝靠近或远离取样筒的敞口端方向摆动，固定台上设置有用于驱动移动筒以及取样筒朝靠近或远离工作台移动的驱动机构，当需要对软土地质进行取样时，工作人员先通过移动组件驱动按压块朝远离软土的方向移动，此时按压块通过连杆机构带动取样板打开，再通过驱动机构驱动移动筒以及取样筒朝靠近软土的方向移动，此时取样筒插接于软土内，软土样品收集于取样筒内，进而有利于对软土地质进行取样。

可选的，所述连杆机构包括连接杆、滑块、移动杆以及用于提供所述移动杆朝靠近或远离所述工作台的方向导向移动的导向组件，所述滑块滑移设置于所述移动筒的敞口端一侧，所述滑块与所述按压块延伸至所述移动筒的敞口端外的一侧可拆卸连接，所述移动杆设置于所述取样筒的外侧壁，且所述移动杆的一端通过一固定杆与所述滑块相连接，所述连接杆设置于所述取样板背离所述取样筒敞口端一侧，且所述连接杆的一端与所述移动杆背离所述移动筒的一端铰接，所述连接杆的另一端与所述取样板背离所述取样筒敞口端一侧铰接，所述导向组件设置于所述取样筒的外侧壁。

通过采用上述技术方案，滑块与按压块延伸至移动筒敞口端外的一侧可拆卸连接，移动杆的一端通过一固定杆与滑块相连接，连接杆的一端与移动杆背离移动筒的一端铰接，连接杆的另一端与取样板背离取样筒敞口端的一侧铰接，导向组件设置取样筒的外侧壁，当按压块朝远离软土的方向滑动时，按压块带动滑块朝远离软土的方向滑动，滑块通过固定杆带动移动杆朝远离软土的方向移动，移动杆带动连接杆朝远离取样筒敞口端的方向摆动，连接杆带动取样板打开，有利于提高取样板启闭的稳定性。

可选的，所述导向组件包括导向杆以及导向筒，所述导向杆设置于所述取样筒靠近所述移动杆的外侧壁，所述导向杆的一端与所述取样筒的侧壁相连接，所述导向筒设置于所述导向杆背离所述取样筒的一端，所述移动杆贯穿所述导向筒并与所述导向筒滑移连接。

通过采用上述技术方案，导向筒设置于导向杆背离取样筒的一端，移动杆贯穿导向筒并与导向筒滑移连接，有利于提高移动杆朝远离或靠近软土的方向滑动的稳定性，进而有利于提高取样板启闭的稳定性。

可选的，所述移动组件包括第一电机以及丝杠，所述第一电机设置于所述移动筒的顶部，所述丝杠转动设置于所述移动筒内，且所述丝杠贯穿所述按压块并与所述按压块螺纹连接，所述丝杠的上端穿过所述移动筒并延伸至所述移动筒的顶部外，所述第一电机与所述丝杠延伸至所述移动筒顶部外的一端固定连接，所述丝杠的下端穿过所述移动筒的敞口端并延伸至所述移动筒的敞口端外，所述丝杠延伸至所述移动筒敞口端外的一端与所述滑块滑移连接，所述丝杠延伸至所述移动筒敞口端外的一端通过一转动组件与所述取样筒可拆卸并转动连接。

通过采用上述技术方案，丝杠贯穿按压块并与按压块螺纹连接，第一电机与丝杠延伸至移动筒顶部外的一端固定连接，丝杠延伸至移动筒敞口端外的一端与滑块滑移连接，丝杠延伸至移动筒敞口端外的一端通过一转动组件与驱动筒可拆卸并转动连接，当第一电机启动时，第一电机的输出轴驱动丝杠转动，丝杠带动按压块朝远离软土的方向移动，按压块带动滑块朝远离软土的方向移动，滑块通过固定杆带动移动杆朝远离软土的方向移动，移动杆带动连接杆朝远离取样筒敞口端的方向摆动，连接杆带动取样板打开，有利于提高取样板启闭的稳定性。

可选的，所述转动组件包括固定块，所述固定块设置于所述取样筒的顶部，所述固定块的顶部沿所述固定块的竖直方向开设有转动槽，所述丝杠延伸至所述移动筒敞口端外的一端设置有转动块，所述转动块转动设置于所述转动槽内，所述固定块内侧壁沿所述固定块的长度方向开设有滑槽，且所述滑槽与所述转动槽相连通，所述固定块内滑移设置有移动盖，且所述移动盖的两侧滑移设置于所述滑槽，所述移动盖与所述丝杠转动连接，且所述移动盖通过一锁紧件固定于所述滑槽。

通过采用上述技术方案，转动块转动设置于转动槽内，滑槽与转动槽相连通，移动盖的两侧滑移设置于滑槽，移动盖与丝杠转动连接，且移动盖通过一锁紧件固定于滑槽，当需要安装取样筒时，工作人员先将转动块插接于转动槽内，然后再将移动盖朝靠近转动块的方向移动，最后再通过锁紧件将移动盖固定于滑槽，进而有利于提高取样筒的可拆卸性。

可选的，所述驱动机构包括齿轮以及用于驱动所述齿轮转动的驱动组件，所述齿轮转动设置于所述固定台的顶部，所述移动筒的外侧壁沿所述移动筒的竖直方向对应设置有外齿纹，所述齿轮与所述外齿纹相互啮合，所述驱动组件设置于所述固定台的顶部。

通过采用上述技术方案，移动筒的外侧壁沿移动筒的竖直方向设置有外齿纹，齿轮与外齿纹相互啮合，当驱动组件驱动齿轮转动时，齿轮通过外齿纹带动移动筒朝靠近软土的方向移动，移动筒带动取样筒朝靠近软土的方向移动，此时取样筒插接于软土内，有利于提高移动筒朝靠近软土方向移动的稳定性，进而有利于提高取样筒取样的稳定性。

可选的，所述驱动组件包括第二电机、蜗轮以及蜗杆，所述第二电机设置于所述固定台的顶部，所述蜗轮设置于所述齿轮的一侧，且所述蜗轮通过一转轴与所述齿轮同轴固定连接，所述第二电机的输出轴与所述蜗杆固定连接，且所述蜗杆与所述蜗轮相互啮合。

通过采用上述技术方案，蜗轮通过一转轴与齿轮同轴固定连接，第二电机的输出轴与蜗杆固定连接，蜗杆与蜗轮相互啮合，当第二电机启动时，第二电机的输出轴驱动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮通过转轴带动齿轮转动，齿轮通过外齿纹带动移动筒朝靠近软土的方向滑动，进而有利于提高移动筒滑动的稳定性。

可选的，所述按压块包括滑动部以及按压部，所述滑动部滑移设置于所述移动筒，所述丝杠穿过所述滑动部并与所述滑动部螺纹连接，所述按压部设置于所述滑动部的底部，所述按压部与所述移动筒滑移连接，所述按压部穿过所述移动筒的敞口端并延伸至所述移动筒的敞口端外，所述丝杠穿过所述按压部并与所述按压部滑移连接，且所述按压部延伸至所述移动筒敞口端外的一侧通过一固定件与所述滑块相连接。

通过采用上述技术方案，丝杠穿过滑动部并与滑动部螺纹连接，丝杠穿过按压部并与按压部滑移连接，且按压部延伸至移动筒敞口端外的一侧通过一固定件与滑块相连接，当丝杠转动时，丝杠带动滑动部朝远离取样筒的方向滑动，滑动部带动按压部朝远离取样筒的方向滑动，按压部通过估计案件带动滑块朝远离取样筒的方向滑动，进而有利于提高取样板在取样筒敞口端启闭的稳定性。

可选的，所述移动筒内设置有限位块，所述丝杠穿过所述限位块并与所述限位块滑移连接。

通过采用上述技术方案，丝杠穿过限位块并与限位块滑移连接，有利于提高按压块朝靠近或远离取样筒方向滑动的稳定性。

本申请提供一种软土地质勘察装置的勘察方法，其包括如下步骤：

s1：先将软土地质勘察装置放置到软土地面上，然后对工作台进行调平处理；

s2：通过移动组件驱动按压块朝远离取样筒的方向滑动，此时按压块通过连接杆机构带动取样板打开；

s3：通过驱动机构驱动移动筒朝靠近软土地面的方向移动，移动筒最终带动取样筒插入软土内进行收集软土样品；

s4:再通过移动组件驱动按压块朝靠近取样筒的方向滑动，此时按压块通过连接机构带动取样板闭合；

s5：再通过驱动机构驱动移动筒朝远离软土地面的方向移动，移动筒最终带动取样筒脱离于软土地面；

s6：通过转动组件拆卸取样筒，将取样筒以及软土样品共同送检；

s7：将取样筒打开，缓慢将软土样品取出，并对软土样品进行检测。

通过采用上述技术方案，当采用上述取样方法取得软土样品后，将取样筒以及软土样品共同送检，并在检测室内将取样筒打开，然后缓慢的将软土样品取出，最后对软土样品进行检测，有利于减少外界因素对软土样品造成影响，进而有利于提高软土样品检测分析的精度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当需要对软土地质进行取样时，工作人员先通过移动组件驱动按压块朝远离软土的方向移动，此时按压块通过连杆机构带动取样板打开，再通过驱动机构驱动移动筒以及取样筒朝靠近软土的方向移动，此时取样筒插接于软土内，软土样品收集于取样筒内，进而有利于对软土地质进行取样。

2.当需要拆卸取样筒时，工作人员通过转动组件解除转动块与固定块的连接，再通过解除锁紧件的连接，使得按压部脱离于滑块，最终完成取出取样筒，有利于提高取样筒的可拆卸性。

附图说明

图1是本申请的软土地质勘察装置的整体结构示意图。

图2是本申请的移动筒以及工作台的部分结构剖视图。

图3是图2的a部分的放大图。

图4是本申请的固定块的爆炸分解图。

附图标记说明：1、工作台；11、支撑腿；12、放置槽；13、固定台；2、移动筒；21、限位槽；22、限位块；23、外齿纹；3、按压块；31、滑动部；311、连接块；32、按压部；321、连接耳；33、第一螺栓；4、取样筒；41、取样板；42、锯齿；5、滑块；51、连接杆；52、移动杆；53、固定杆；54、导向杆；55、导向筒；6、第一电机；61、丝杠；7、固定块；71、转动槽；72、移动盖；73、滑槽；74、第二螺栓；8、齿轮；81、第二电机；82、蜗轮；83、蜗杆；84、转轴。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

实施例：

参见图1和图2，一种软土地质勘察装置，包括工作台1，工作台1的底部设置有四条支撑腿11，四条支撑腿11分别固定设置于工作台1的四个端角位置处，使得工作台1稳定地架设于软土地面上。工作台1的一侧沿工作台1的长度方向开设有放置槽12，且放置槽12呈弧形状。工作台1的一侧滑移设置有移动筒2，移动筒2呈圆柱状，移动筒2呈竖直设置，移动筒2垂直于工作台1的承载面，且移动筒2滑移设置于放置槽12。工作台1的承载面上固定设置有固定台13，固定台13的承载面上设置有用于驱动移动筒2朝靠近或远离软土地面的方向移动的驱动机构。

移动筒2的底部呈敞口设置，移动筒2内滑移设置有按压块3，按压块3的底部穿过移动筒2的敞口端并延伸至移动筒2的敞口端外，移动筒2设置有用于驱动按压块3朝靠近或远离软土地面的方向移动的移动组件。工作台1的底部设置有用于收集软土样品的取样筒4，且取样筒4设置于靠近移动筒2的敞口端一侧。取样筒4的横截面呈矩形状，取样筒4呈竖直设置，且取样筒4的底部呈敞口设置。取样筒4的敞口端铰接设置有两块用于打开或者闭合取样筒4敞口端的取样板41。按压块3延伸至移动筒2敞口端外的一侧通过一连杆机构控制两块取样板41朝靠近或远离取样筒4的敞口端方向摆动。

具体的，参见图1和图2，连杆机构包括两条连接杆51、滑块5、两条移动杆52以及用于提供两条移动杆52朝靠近或远离工作台1的方向导向移动的导向组件。两条移动杆52分别呈竖直设置，且两条移动杆52分别设置于取样筒4相对的外侧。滑块5的横截面呈矩形状，滑块5滑移设置于取样筒4的顶部上方，且按压块3延伸至移动筒2敞口端外的一侧与滑块5可拆卸连接，且两条移动杆52的上端通过一固定杆53与滑块5的侧壁固定连接。两条连接杆51分别设置于取样板41背离取样筒4敞口端的一侧，且两条连接杆51的一端分别与移动杆52的下端铰接，两条连接杆51的另一端分别与取样板41背离取样筒4敞口端一侧铰接。当按压块3朝远离取样筒4的方向移动时，按压块3带动滑块5朝远离取样筒4的方向移动，滑块5带动通过固定杆53带动移动杆52朝远离软土地面的方向移动，移动杆52带动连接杆51朝远离取样筒4敞口端的方向摆动，连接杆51带动取样板41朝远离取样筒4敞口端的方向摆动，进而取样板41取样筒4的敞口端打开。

具体的，参见图1和图2，为提高移动杆52朝靠近或远离软土地面方向移动的稳定性，导向组件包括两条导向杆54以及两个导向筒55。两条导向杆54分别呈水平设置，且两条导向杆54分别设置于取样筒4朝向移动杆52的同一外侧。且导向杆54的一端与取样筒4的侧壁固定连接，导向杆54的另一端为自由端。两个导向筒55分别呈竖直设置，且两个导向筒55分别固定设置于导向杆54的自由端，且移动杆52穿过导向筒55并与导向筒55滑移连接。有利于减少移动杆52在朝靠近或远离软土地面移动时左右晃动的情况，进而有利于提高移动杆52带动连接杆51朝靠近或远离取样筒4敞口端方向摆动的稳定性。

具体的，参见图1和图2，为了稳定的驱动按压块3朝靠近或远离取样筒4的方向移动，移动组件包括第一电机6以及丝杠61。第一电机6固定设置于移动筒2的顶部。丝杠61呈竖直设置，且丝杠61转动设置于移动筒2内，且丝杠61穿过按压块3并与按压块3螺纹连接。丝杠61的上端穿过移动筒2的顶部并延伸至移动筒2的顶部外，第一电机6的输出轴与丝杠61延伸至移动筒2顶部外的一端固定连接。丝杠61的下端穿过移动筒2的敞口端并延伸至移动筒2的敞口端外。丝杠61延伸至移动筒2敞口端外的一端通过一转动组件与取样筒4可拆卸并转动连接。当第一电机6启动时，第一电机6的输出轴驱动丝杠61转动，丝杠61带动按压块3朝远离取样筒4的方向移动，按压块3带动滑块5朝远离取样筒4的方向滑动，滑块5通过固定杆53带动移动杆52朝远离软土地面的方向移动，移动杆52带动连接杆51朝远离取样筒4敞口端的方向摆动，连接杆51带动取样板41朝远离取样筒4敞口端的方向摆动，进而取样板41将取样筒4的敞口端打开。

具体的，参见图2，为提高按压块3朝靠近或远离取样筒4滑动的稳定性，按压块3包括滑动部31以及按压部32。移动筒2的内壁沿移动筒2的竖直方向开设有限位槽21。滑动部31呈圆柱状，滑动部31滑移设置于移动筒2内，且丝杠61穿过滑动部31并与滑动部31螺纹连接。滑动部31的两侧固定设置有连接块311，连接块311滑移设置于限位槽21，进而有利于提高滑动部31朝靠近或远离取样筒4方向滑动的稳定性。按压部32固定设置于滑动部31的底部，按压部32呈圆柱状，丝杠61穿过按压部32并与按压部32滑移连接。按压部32的底部穿过移动筒2的敞口端并延伸至移动筒2的敞口端外，按压部32延伸至移动筒2敞口端外的两侧固定设置有连接耳321，且按压部32通过一固定件与滑块5可拆卸连接。固定件为第一螺栓33，第一螺栓33穿过连接耳321并与滑块5螺纹连接。有利于提高按压部32与滑块5的可拆卸性。

值得说明的是，参见图2，为提高按压块3朝靠近或远离取样筒4方向移动的稳定性，移动筒2内固定设置有限位块22，当按压块3朝远离取样筒4的方向滑动时，此时活动部的顶部抵接于限位块22的底部，取样板41将取样筒4的敞口端打开。

具体的，参见2和图3，为便于驱动软土地质勘察装置进行取样，驱动机构包括齿轮8以及用于驱动齿轮8转动的驱动组件。齿轮8转动设置于固定台13的顶部移动筒2的外侧壁沿移动筒2的竖直方向对应设置有外齿纹23，齿轮8与移动筒2的外齿纹23相互啮合。

驱动组件包括第二电机81、蜗轮82以及蜗杆83。第二电机81固定设置于固定台13上，蜗轮82转动设置于齿轮8的一侧，且蜗轮82通过一呈水平设置的转轴84与齿轮8同轴固定连接。蜗杆83固定设置于第二电机81的输出轴，且蜗杆83与蜗轮82相互啮合。当第二电机81启动时，第二电机81的输出轴驱动蜗杆83转动，蜗杆83带动蜗轮82转动，蜗轮82通过转轴84带动齿轮8转动，齿轮8通过移动筒2的外齿纹23带动移动筒2朝靠近软土地面的方向移动，移动筒2最终带动取样筒4朝靠近软土地面的方向移动，进而使得取样筒4插接于软土内进行取样。

值得说明的是，参见图1和图2，为提高取样筒4插接于软土内的便利性，取样板41远离铰接处的一侧设置有锯齿42，有利于取样筒4插入软土内。

具体的，参见图2和图4，为了进一步拆卸取样筒4，转动组件包括固定块7。固定块7固定设置于取样筒4的顶部，固定块7的横截面呈矩形状，固定块7的顶部沿固定块7的竖直方向开设有转动槽71，丝杠61延伸至移动筒2敞口端的一端固定设置有转动块（图中未示出），转动块呈扁圆盘状，且转动块转动设置于转动槽71内。固定块7内滑移设置有两块移动盖72，两块移动盖72沿固定块7的竖直中轴线呈对称设置。固定块7的两内侧壁沿固定块7的长度方向开设有滑槽73，两块移动盖72的两侧分别滑移设置于滑槽73。且当两块移动盖72相互朝靠近的方向移动时，两块移动盖72围合形成丝杠61的转动空间，且两块移动盖72分别通过一锁紧件固定于滑槽73。锁紧件为第二螺栓74，第二螺栓74穿过移动盖72并与固定块7螺纹连接，当工作人员拧紧第二螺栓74时，移动盖72固定于滑槽73。

本申请提供一种软土地质勘察装置的勘察方法，其包括如下步骤：

s1：先将软土地质勘察装置放置到软土地面上，然后对工作台1进行调平处理；

s2：启动第一电机6，第一电机6的输出轴驱动丝杠61转动，丝杠61带动滑动部31朝远离取样筒4的方向移动，滑动部31带动按压部32朝远离取样筒4的方向移动，按压部32带动滑块5朝远离取样筒4的方向滑动，滑块5通过固定杆53带动移动杆52朝远离软土地面的方向移动，移动杆52带动连接杆51朝远离取样筒4敞口端的方向摆动，连接杆51带动取样板41朝远离取样筒4敞口端的方向摆动，进而取样板41将取样筒4的敞口端打开；

s3：启动第二电机81，第二电机81的输出轴驱动蜗杆83转动，蜗杆83带动蜗轮82转动，蜗轮82通过转轴84带动齿轮8转动，齿轮8通过移动筒2的外齿纹23带动移动筒2朝靠近软土地面的方向移动，移动筒2带动丝杠61朝靠近软土地面的方向移动，丝杠61带动取样筒4朝靠近软土地面的方向移动，取样筒4进而插入软土内进行收集软土样品；

s4：再次启动第一电机6，第一电机6的输出轴驱动丝杠61转动，丝杠61带动滑动部31朝靠近取样筒4的方向移动，滑动部31带动按压部32朝靠近取样筒4的方向移动，按压部32带动滑块5朝靠近取样筒4的方向滑动，滑动通过固定杆53带动移动杆52朝靠近软土地面的方向移动，移动杆52带动连接杆51朝靠近取样筒4敞口端的方向摆动，连接杆51带动取样板41朝靠近取样筒4敞口端的方向摆动，进而取样板41将取样筒4的敞口闭合；

s5：再次启动第二电机81，第二电机81的输出轴驱动蜗杆83转动，蜗杆83带动蜗轮82转动，蜗轮82通过转轴84带动齿轮8转动，齿轮8通过移动筒2的外齿纹23带动移动筒2朝远离软土地面的方向移动，移动筒2带动丝杠61朝远离软土地面的方向移动，丝杠61带动取样筒4朝远离软土地面的方向移动，取样筒4进而脱离于软土地面；

s6：当取样筒4收集满软土时，工作人员先解除第一螺栓33，使得按压部32脱离于滑块5，然后工作人员再解除第二螺栓74，然后再将移动盖72朝远离丝杠61的方向移动，最后取出转动块，使得转动块脱离于转动槽71。最终完成取出取样筒4；

s7：工作人员通过手动移动杆52，最终将取样板41打开取样筒4的敞口端，进而缓慢将软土样品取出，并对软土样品进行检测。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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