一種旋轉活塞式取土器，包括空心的外管和套裝在外管內的活塞軸，活塞軸的頭端固定有一活塞頭，外管的頭端固定有一取土管，取土管內設有內徑與活塞頭的外徑相匹配的取土孔，活塞頭和取土管的外側均設有螺旋狀的切削刃和容屑槽，外管上設有限制活塞軸在外管內位置的限位裝置，限位裝置使得活塞頭和取土管在旋轉工位和取土工位之間進行轉換，在旋轉工位時，活塞頭置于取土孔外剛好封閉取土孔，使得活塞頭與取土管外側的切削刃相匹配形成鉆頭，在取土工位時，活塞頭置于取土孔內，并且活塞頭的端部與取土孔的孔口之間設有一段距離形成取土空間，外管的尾端固定有一用于旋轉的手柄。本裝置通過手動旋轉取土器，能夠切削壓實度較高或較硬的土體，對周圍土體擾動較小，可以快速的將土樣從取土管中取出。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于土木工程中巖土工程勘察領域，特別涉及一種旋轉活塞式取土器。
技術介紹
在土木工程中巖土工程勘察領域，取土器作為一種土體分析取樣、土工試驗取樣的輔助工具，廣泛應用于科研、教學及生產。工程中常用的取土裝置是環刀，但隨著科學技術的進步，僅靠環刀取土不能滿足科研、教學等方面的需求。于是出現了一些新型取土裝置，如在專利申請號201220540448.9中公開了一種襯管式直壓原狀土取土器，利用千斤頂將取土器壓入土中，完成取土后提起取土器，將裝有土樣的內襯管取出，則采集到土樣。但取土器需由千斤頂提供較大的軸向壓力，同時只能采集20cm深度的土樣，對更深層次的土工試驗土樣取土較困難；在專利申請號201210319869.3中公開了一種沙地凍土取土裝置，通過電鉆將取土管旋轉鉆進至土中取得土樣，利用去土槽孔隙可以快速將土樣從取土管中取出。但取土器受環境影響較大，野外缺少電力時較難實現取樣；在專利申請號201420372145.X中公開了一種拉桿式取土器，通過施加軸向壓力，取土管上取土刃切削土體取得土樣，利用拉桿推動活塞將土樣取出。但對于壓實度較高或較硬的土體難于取樣，且取樣深度受拉桿限制。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術之不足而提供一種結構簡單、使用方便，通過手動旋轉取土器，能夠切削壓實度較高或較硬的土體，對周圍土體擾動較小，可以快速的將土樣從取土管中取出的旋轉活塞式取土器。本技術的目的通過下述技術方案予以實現:一種旋轉活塞式取土器，包括空心的外管和套裝在所述外管內的活塞軸，所述活塞軸的長度大于所述外管的長度，所述活塞軸的外徑與所述外管的內徑相匹配，所述活塞軸的頭端固定有一活塞頭，所述外管的頭端固定有一取土管，所述取土管內設有內徑與所述活塞頭的外徑相匹配的取土孔，所述取土管和活塞頭或者所述取土管的外側設有螺旋狀的容肩槽，所述取土管和活塞頭的前端設有切削刃，所述外管上設有限制活塞軸在外管內位置的限位裝置，所述限位裝置使得所述活塞頭和取土管在旋轉工位和取土工位之間進行轉換，在旋轉工位時，所述活塞頭置于取土孔外剛好封閉所述取土孔，使得所述活塞頭與取土管外側的切削刃相匹配形成鉆頭，在取土工位時，所述活塞頭置于所述取土孔內，并且所述活塞頭的端部與所述取土孔的孔口之間設有一段距離形成取土空間，所述外管的尾端固定有一用于旋轉的手柄。所述限位裝置包括銷子、設置在所述外管上的第一銷孔和設置在活塞軸上與所述第一銷孔相匹配的第二銷孔和第三銷孔，所述活塞軸通過銷子與所述外管固定。所述活塞軸的尾端設有方便活塞軸上下移動的活塞手柄。所述第一銷孔距手柄5?10cm。所述外管的外側壁設置有刻度。所述活塞頭的外徑大于所述外管的內徑。所述外管長為900?1200mm、外徑為30mm、內徑為22mm，所述取土管長為100mm、外徑為50mm、內徑為30mm，所述取土管與所述外管連接且內接長度為10mm，所述取土管和活塞頭表面螺旋狀容肩槽深為8mm，所述活塞軸外徑為200mm，所述活塞頭長為300mm、外徑為300mm。由于采用上述方案，本技術通過限位裝置，使得外管和活塞軸固定并且具有旋轉工位和取土工位兩個工位，在旋轉工位時，所述活塞軸上的活塞頭與外管上的取土管組合形成鉆頭，通過手柄手動旋轉外管，就能夠切削壓實度較高或較硬的土體，廢土通過容肩槽排出，鉆到取樣深度后，調整外管和活塞軸到取土工位，活塞頭縮進到取土管的取土孔內，使得取土管內形成取土空間，繼續旋轉手柄鉆進3?5cm，使得所需土樣則進入取土管，而且通過控制活塞柄可以快速的將土樣從取土管中取出，克服了現有技術中取土器倒土困難的缺點，省時省力；限位裝置采用銷子和銷孔配合，結構簡單，使用方便；外管外側設有刻度，從而通過管身刻度就可直接了解下鉆深度，方便對同一位置多個目標深度的土體進行取樣；本裝置取土器外徑較小，對周圍土體擾動較小，適用于較小范圍內的多次取樣。【附圖說明】圖1為本技術整體的結構示意圖。圖2為本技術活塞軸部分結構示意圖。圖3為本技術外管部分結構示意圖。圖4為本技術限位裝置的結構示意圖。圖5為本技術活塞頭與取土管組裝結構示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖，來說明旋轉活塞式取土器的【具體實施方式】。如圖1、2、3所示，一種旋轉活塞式取土器，包括活塞軸4和外管3，活塞軸4的頭端固定有活塞頭1，所述外管3的頭端固定有取土管2，活塞頭I的直徑小于活塞桿，活塞軸4和外管3通過銷子5貫通固定連接。取土管2表面設有螺旋狀容肩槽和前端切削刃，前端切削刃與活塞頭可組合使用，旋轉切削土體，廢棄土體可由容肩槽排出到達目標深度后，提升活塞頭繼續旋轉，目標土樣則進入取土管。外管3的外徑與活塞頭直徑相同，外管3內徑大于活塞軸直徑。外管3內切于取土管2，可以起到軸向限位作用，活塞頭I可在取土管2內軸向移動且不超出取土管2內的邊界。外管3側壁標有刻度。外管3長度約90?120cm，取土器2能夠通過刻度尺鉆進至指定深度位置，對目標深度的土體進行取樣。第一銷孔距手柄5?1cm并貫通連接外管3和活塞軸4。銷子5通過活塞軸4上的第二銷孔8或第三銷孔9可將活塞軸4部分固定于外管3的第一銷孔10上。所述活塞軸4的尾端設有方便活塞軸上下移動的活塞手柄7。作為本裝置的一種較好的實施方式，取土管采用長100mm，外徑50mm，內徑30mm的鋼管制成，表面螺旋狀容肩槽深8mm，內接長1000mm，外徑30mm，內徑22mm的外管，內接長度10mm。外管另一端連接2個長150mm，外徑30mm，內徑22mm的鋼管手柄。活塞軸采用外徑200mm的鋼管或鋼筋制成(活塞軸外徑不大于200mm即可)，一端連接長300mm，外徑300mm的活塞頭，另一?而連接長100mm，外徑200mm的活塞手柄。使用時包括以下步驟:第一步:將活塞頭I推至取土管2底部與取土管2組合形成鉆頭，再將銷子5插入第二銷孔8中固定。第二步:將取土管2立于土體上，旋轉手柄6，取土管鉆入土體，廢土通過容肩槽排出，通過外管3刻度鉆進至目標深度。第三步:取出銷子5，提升活塞手柄7，活塞軸上的第三銷孔9到達銷子5位置后，再插入銷子5，旋轉手柄6，繼續鉆進3?5cm，土樣進入取土管。第四步:提出取土管2，取出銷子5，推動活塞手柄7，將目標深度的土樣取出。【主權項】1.一種旋轉活塞式取土器，其特征在于:包括空心的外管和套裝在所述外管內的活塞軸，所述活塞軸的長度大于所述外管的長度，所述活塞軸的外徑與所述外管的內徑相匹配，所述活塞軸的頭端固定有一活塞頭，所述外管的頭端固定有一取土管，所述取土管內設有內徑與所述活塞頭的外徑相匹配的取土孔，所述取土管和活塞頭或者所述取土管的外側設有螺旋狀的容肩槽，所述取土管和活塞頭的前端設有切削刃，所述外管上設有限制活塞軸在外管內位置的限位裝置，所述限位裝置使得所述活塞頭和取土管在旋轉工位和取土工位之間進行轉換，在旋轉工位時，所述活塞頭置于取土孔外剛好封閉所述取土孔，使得所述活塞頭與取土管外側的切削刃相匹配形成鉆頭，在取土工位時，所述活塞頭置于所述取土孔內，并且所述活塞頭的端部與所述取土孔的孔口之間設有一段距離形成取土空間，所述外管的尾端固定有一用于旋轉的手柄。2.根據權利要求1所述的旋轉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種旋轉活塞式取土器，其特征在于：包括空心的外管和套裝在所述外管內的活塞軸，所述活塞軸的長度大于所述外管的長度，所述活塞軸的外徑與所述外管的內徑相匹配，所述活塞軸的頭端固定有一活塞頭，所述外管的頭端固定有一取土管，所述取土管內設有內徑與所述活塞頭的外徑相匹配的取土孔，所述取土管和活塞頭或者所述取土管的外側設有螺旋狀的容屑槽，所述取土管和活塞頭的前端設有切削刃，所述外管上設有限制活塞軸在外管內位置的限位裝置，所述限位裝置使得所述活塞頭和取土管在旋轉工位和取土工位之間進行轉換，在旋轉工位時，所述活塞頭置于取土孔外剛好封閉所述取土孔，使得所述活塞頭與取土管外側的切削刃相匹配形成鉆頭，在取土工位時，所述活塞頭置于所述取土孔內，并且所述活塞頭的端部與所述取土孔的孔口之間設有一段距離形成取土空間，所述外管的尾端固定有一用于旋轉的手柄。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周歡，王桂堯，李立鋒，夏旖琪，沙琳川，
申請(專利權)人：長沙理工大學，
類型：新型
國別省市：湖南;43
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