一种软土地质勘察装置及勘察方法与流程

本技术涉及地质勘察设备的领域，尤其是涉及一种软土地质勘察装置及勘察方法。

背景技术：

1、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。

2、相关技术中，有通过铲子进行软土地质进行取样，取样时，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，这种方式不仅工作效率低，而且还会破坏土壤的结构；还有利用大型机器进行取样的，但是软土的土质松软，不便于体积质量较大的机器工作；另外，还有通过将下端敞口的取样筒下压至软土地质中进行取样，而当需要对较深层土壤进行取样时，取样筒下压过程中会造成原状软土的扰动，从而出现上下层土壤混合的情况，导致较深层土壤原始结构状态被改变，不利于软土地质勘察的准确性，因此仍有改进空间。

技术实现思路

1、为了改善取样过程中土壤原始结构状态被破坏的情况，本技术提供一种软土地质勘察装置及勘察方法。

2、本技术提供的一种软土地质勘察装置及勘察方法采用如下的技术方案：

3、一种软土地质勘察装置，包括：

4、取样筒，所述取样筒上下两端开口设置；

5、上部封堵结构以及下部封堵结构，所述上部封堵结构滑动连接于所述取样筒上端；所述下部封堵结构滑动连接于所述取样筒下端，所述下部封堵结构与上部封堵结构之间连接有连接件，所述上部封堵结构与所述下部封堵结构同步移动；

6、驱动件，所述驱动件用于下压所述取样筒；

7、锁紧机构，所述锁紧件用于驱使下部封堵结构封堵取样筒下端开口，所述上部封堵结构在连接件的联动作用下滑动并封堵取样筒上端开口。

8、通过采用上述技术方案，取样筒上下两端敞口，在用驱动件将取样筒压至较深的软土层过程中，上层土壤可以从取样筒穿过，从而减少了对土壤的扰动，而且，通过连接件连接上部封堵结构和下部封堵结构，使得上部封堵结构和下部封堵结构同步滑动，并在锁紧机构的驱动下实现对取样筒上下两端开口进行封堵，该闭合方式对土壤扰动小，且有利于快速稳定地对深层土壤进行收集，有利于改善取样过程中土壤原始结构状态被破坏的情况。

9、优选的，所述下部封堵结构包括两块下部半圆锥构件，所述上部封堵结构包括两块上部半圆锥构件，所述连接件包括两根钢条，两块所述上部半圆锥构件与两块所述下部半圆锥构件一一对应，相互对应的上部半圆锥构件和下部半圆锥构件之间通过一根钢条连接；所述锁紧机构包括牵拉组件以及套环，所述套环竖向滑动套接于两个下部半圆锥构件；牵拉组件通过驱使套环沿取样筒轴线向上移动，迫使两个所述下部半圆锥构件朝相互靠近的方向移动并封闭取样筒下端开口，当套环移动至取样筒外周时，迫使两根钢条朝贴紧取样筒外壁，两个上部半圆锥构件在钢条带动下朝相互靠近的方向移动并封闭取样筒上端开口。

10、通过采用上述技术方案，钢条起到连接上部半圆锥构件和下部半圆锥构件的作用，以下部半圆锥构件的周壁作为导向面，通过牵拉组件牵引套环的方式实现套环的上移，从而迫使两个下部半圆锥构件朝相互靠近的方向移动，同时封闭取样筒下端开口，实现取样筒封底目的，在套环移动至取样筒外周时，迫使两根钢条朝贴紧取样筒外壁，两个上部半圆锥构件在钢条带动下朝相互靠近的方向移动，同时封闭取样筒上端开口，从而实现取样筒封顶目的，有利于保持取样筒内的土壤结构稳定，另外，利用牵拉组件牵拉套环的方式实现上部封堵件以及下部封堵件的同步封堵取样筒的目的，无需在取样筒内外设置电气驱动元件，不仅能够避免电气驱动元件在土壤中损坏的风险，而且结构简单易操作，有利于提高土壤取样的流畅性以及成功率。

11、优选的，所述驱动件包括竖向气缸以及与所述竖向气缸连接的连接杆，所述连接杆远离竖向气缸的一端伸入取样筒内，所述连接杆与取样筒内壁之间设置有固定件。

12、通过采用上述技术方案，以连接杆与取样筒内部连接的方式，并配合竖向气缸的伸缩实现下压和上提取样筒的目的，从而在满足取样筒取样功能的基础上，在取样筒外周保留足够的空间供套环滑动，且使得驱动件与取样筒结构更加紧凑，通过连接杆将竖向气缸的压力集中于取样筒轴线处，方向，有利于提高取样筒的下压稳定性。

13、优选的，两个所述上部半圆锥构件相互正对的一侧开有避让槽，当两个所述上部半圆锥构件拼合成圆锥体时，两条所述避让槽拼合形成供连接杆穿过的通孔。

14、通过采用上述技术方案，在两个上部半圆锥构件相互正对的一侧开设避让槽，以在上部半圆锥构件闭合取样筒上端开口时，连接杆不影响两个上部半圆锥构件的正常拼合，有利于保持上部封堵件对取样筒上端开口的密封效果。

15、优选的，两个所述下部半圆锥构件之间设置有磁吸件，当两个所述下部半圆锥构件拼合成圆锥体时，两个所述下部半圆锥构件通过磁吸件磁吸固定。

16、通过采用上述技术方案，在两个下部半圆锥构件相互贴近时，磁吸件对两个下部半圆锥构件进行固定,有利于提高下部封堵件的封堵效果。

17、优选的，所述钢条朝向取样筒的一侧设置有凸起部，所述取样筒外壁开设有与所述凸起部适配的凹陷部，所述钢条与取样筒两者通过凸起部与凹陷部插接实现固定。

18、通过采用上述技术方案，钢条在套环的压紧作用下贴紧取样筒，同时通过凸起部与凹陷部插接实现钢条与取样筒的固定，有利于提高上部封堵件以及下部封堵件两者封堵状态下的稳定性。

19、优选的，所述下部半圆锥构件外壁开设有侧槽，所述侧槽沿下部半圆锥构件的母线方向延伸，所述套环内侧设置有滑块，所述滑块与所述侧槽卡接滑动；所述牵拉组件的牵引端连接有滑杆，滑杆从套环的外侧贯穿至套环内侧，滑杆远离牵拉组件的一端设置有插接头，所述下部半圆锥构件外壁开设有与所述插接头适配的卡槽；下压取样筒时，所述下部半圆锥构件开启取样筒下端开口，所述插接头与卡槽插接；封堵取样筒下端开口时，牵拉组件牵拉滑杆，以驱使插接头与卡槽分离，并带动套环上移。

20、通过采用上述技术方案，在下压取样筒时，土壤对下部半圆锥构件施存在挤压力，使得下部半圆锥构件存在相互靠近并提前封堵取样筒下端开口的趋势，通过套环的滑块与下部半圆锥构件的侧槽卡接配合，使得下部半圆锥构件与套环连接紧密，然后通过插接头与卡槽的插接，有利于进一步提高两个下部半圆锥构件的开启状态，便于顺利收集指定位置的土壤。

21、一种软土地质勘察勘察方法，采用一种软土地质勘察装置，包括以下步骤：

22、s1：启动驱动件，驱动件下压取样筒，取样筒以上下两端敞口的状态压入土壤内部；

23、s2：当取样筒下移至土壤待取样位置处时，牵拉组件向上牵引套环，迫使两个下部半圆锥构件朝相互靠近的方向移动并封闭取样筒下端开口，当套环移动至取样筒外周时，套环迫使两根钢条朝贴紧取样筒外壁，两个上部半圆锥构件在钢条带动下朝相互靠近的方向移动并封闭取样筒上端开口；

24、s3：启动驱动件，驱使取样筒上移，以完成土壤取样工作。

25、通过采用上述技术方案，取样筒以上下两端敞口的状态进入软土层内，上层土壤可以从取样筒穿过，从而减少了对土壤的扰动，钢条起到连接上部半圆锥构件和下部半圆锥构件的作用，以下部半圆锥构件的周壁作为导向面，通过牵拉组件牵引套环的方式实现套环的上移，实现取样筒上下两端开口同步闭合的目的，有利于提高土壤收集效率以及有利于改善取样过程中土壤原始结构状态被破坏的情况。

26、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

27、1.取样筒以上下两端敞口的状态进入软土层内，上层土壤可以从取样筒穿过，从而减少了对土壤的扰动，通过连接件连接上部封堵结构和下部封堵结构，使得上部封堵结构和下部封堵结构同步滑动，并在锁紧机构的驱动下实现对取样筒上下两端开口进行封堵，该闭合方式对土壤扰动小，且有利于快速稳定地对深层土壤进行收集，有利于改善取样过程中土壤原始结构状态被破坏的情况；

28、2.钢条起到连接上部半圆锥构件和下部半圆锥构件的作用，以下部半圆锥构件的周壁作为导向面，通过牵拉组件牵引套环的方式实现套环的上移，实现取样筒上下两端开口同步闭合的目的，有利于提高土壤收集效率以及有利于改善取样过程中土壤原始结构状态被破坏的情况；

29、3.通过套环的滑块与下部半圆锥构件的侧槽卡接配合，使得下部半圆锥构件与套环连接紧密，然后通过插接头与卡槽的插接，有利于进一步提高两个下部半圆锥构件的开启状态，便于顺利收集指定位置的土壤，以克服两个下部半圆锥构件提前封堵取样筒下端开口的问题。