一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置技术领域
本发明属于土体取样技术领域，尤其是涉及一种基于切割钢丝提升架
的手动取样装置。
背景技术
取土器是用来提起下层试验土壤原状土作为试样以了解其性质，对软
土原状土样进行取样时，通常采用薄壁取土器取土，取土过程中，为使软
土微弱的结构骨架得以较好地保存而少受破坏，取土过程需非常谨慎，尽
量减少甚至避免来自取土工具、取土方法等因素对所取土样的扰动。取土
器的直径不应小于Φ120mm，对于砂土则可采用直径较小的取土器，以免
提取时脱落土样。实际取样过程中，为了解某一地层的地址状况，经常需
要采用取土垂直向下取土，若所取土样直径较大且土样含水量较高，对取
土器进行提取时，经常出现因土样脱落、取土器内所采集土样的底端与下
方地层分离时带来的扰动等原因造成取样失败的情形。另外，现有的取土
器还存在使用操作不便、使用效果较差等缺陷。因而，现如今缺少一种结
构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的基于切割钢丝提升架的
手动取样装置，能简便、快速完成取样过程，并且取样效果好，取样器垂
直进入地层后能对所采集土样底端进行切割，使得土样与原土层分离，从
而大幅度提高取样质量，减少甚至避免为使与原土层分离给土样带来的扰
动，并且能有效减少土样脱落概率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一
种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其结构简单、设计合理且使用操
作简便、使用效果好，能简便、快速完成取样过程，并且取样效果好。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于切割钢丝提
升架的手动取样装置，其特征在于：包括取土刀具、安装在取土刀具上部
的下压板、由下至上套装在取土刀具外侧且对土样切割用切割钢丝进行上
下提升的切割钢丝提升架和对所述切割钢丝提升架进行上提与下压的提
升支架，所述取土刀具包括环形切刀和安装在所述环形切刀正上方的圆柱
状护筒，所述环形切刀的直径与所述圆柱状护筒的直径相同；所述取土刀
具呈竖直向布设且其上部设置有呈水平布设的下压板，所述下压板位于取
土刀具的正上方；所述切割钢丝提升架呈竖直向布设，所述提升支架位于
切割钢丝提升架的正上方；所述切割钢丝提升架包括下套环、位于下套环
正上方的上套环和多个均连接于下套环与上套环之间的竖向连接板，所述
下套环和上套环均呈水平布设；所述下套环为一侧外侧壁上缠绕有切割钢
丝的圆环且其底部设置有刀刃，所述下套环的底部外侧壁上设置有两个供
切割钢丝穿过的水平环；所述切割钢丝的两端分别从两个所述水平环穿出
且其两端分别装有一个拉环；所述竖向连接板为矩形板条或横截面为弧形
的连接板，且竖向连接板的左右两侧均设置有刀刃；所述下套环为由壁厚
1mm～2mm的薄钢板弯曲形成的圆环，所述竖向连接板为壁厚1mm～2mm的
薄钢板；所述提升支架包括两个分别安装在上套环上的竖向支架和支撑于
两个所述竖向支架上的水平板，所述水平板位于上套环的正上方；两个所
述竖向支架呈对称布设且二者均为弧形支架，所述水平板为长方形板，且
水平板上设置有两个分别供切割钢丝固定的钢丝固定杆；所述取土刀具的
上部外侧壁上设置有多个对上套环进行限位的上水平限位板，多个所述上
水平限位板均位于同一水平面上且其均位于上套环上方；所述下压板位于
水平板下方，所述下压板与水平板呈垂直布设且其长度小于水平板的长
度；所述下套环的内侧壁上设置有多个滑块，所述取土刀具的外侧壁上设
置有多个分别供多个滑块上下滑移的竖向滑槽，所述滑块的数量与竖向滑
槽的数量相同，且多个所述滑块的布设位置分别与多个所述竖向滑槽的布
设位置一一对应；多个所述滑块和多个所述竖向滑槽均沿圆周方向均匀布
设。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：所述下压
板和水平板的宽度相同且二者均为平直钢板。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：所述下套
环和上套环的直径相同。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：所述竖向
支架与上套环之间以焊接方式连接，所述竖向支架与水平板之间通过连接
螺栓进行连接。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：所述上套
环为钢筋环。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：所述竖向
连接板与下套环和上套环之间均以焊接方式进行连接。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：多个所述
竖向连接板的结构和尺寸均相同，且多个所述竖向连接板沿圆周方向均匀
布设。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：所述竖向
连接板的数量为两个，两个所述钢丝固定杆均呈竖直向布设。
上述一种基于切割钢丝提升架的手动取样装置，其特征是：所述下套
环的竖向高度为5cm～15cm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单、设计合理且加工制作及安装布设方便，投入成本低。
2、使用操作简单，使用效果好且实用价值高，将取土刀具插入黄土
土层之前，先将切割钢丝提升架由下至上套装在取土刀具外侧，并将提升
支架安装在切割钢丝提升架上；同时，将切割钢丝在下套环的一侧外侧壁
上缠绕后两端分别自水平环穿出，这样将取土刀具插入黄土土层过程中，
切割钢丝提升架与切割钢丝同步向下移动；之后，通过下压板竖直下压取
土刀具，且取土刀具竖直插入黄土土层过程中，切割钢丝提升架同步向下
移动，并通过拉环逐渐对切割钢丝进行下放，使得从水平环穿出的切割钢
丝始终处于竖直状态；待取土刀具插入到位后，通过水平板对切割钢丝提
升架进行竖直下压，直至下套环的底端高度低于取土器的底端高度；之后，
通过上提水平板，使得切割钢丝提升架向上提升，向上提升后下套环的底
端高度仍低于取土器的底端高度，此时缠绕在下套环外侧壁上的切割钢丝
在自身重力及土体压力作用下自动下移至下套环底部；然后，通过向上提
拉切割钢丝，使得移至下套环底部的切割钢丝移至下套环的底部中央，位
于下套环底部中央的切割钢丝呈水平布设且其位于所取土样的正下方，随
后再将切割钢丝两端分别固定在钢丝固定杆上，这样切割钢丝便与切割钢
丝提升架紧固连接为一体；然后，通过旋转水平板带动切割钢丝提升架旋
转，使得切割钢丝同步旋转，旋转过程中，通过切割钢丝对土样底端进行
切割，使得土样与原土层分离；最后，再对取土刀具进行提取，从而因而
能大幅度提高取样质量，减少甚至避免为使与原土层分离给土样带来的扰
动，同时能有效减少土样脱落概率，省时省力。下套环内侧壁上所设置的
滑块与取土刀具外侧壁上所设置的竖向滑槽相配合，能确保切割钢丝提升
架始终上下移动。
综上所述，本发明结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，
能简便、快速完成取样过程，并且取样效果好。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明切割钢丝提升架中下套环及切割钢丝的布设位置示意
图。
图3为本发明的的上部结构示意图。
附图标记说明:
1—切割钢丝；2—下套环；3—上套环；
4—竖向连接板；5—水平环；6—竖向支架；
7—水平板；8—钢丝固定杆；9—拉环；
10—取土刀具；11—上水平限位板；12—下压板；
13—滑块；14—竖向滑槽。
具体实施方式
如图1、图2及图3所示，本发明包括取土刀具10、安装在取土刀具
10上部的下压板12、由下至上套装在取土刀具10外侧且对土样切割用切
割钢丝1进行上下提升的切割钢丝提升架和对所述切割钢丝提升架进行上
提与下压的提升支架，所述取土刀具10包括环形切刀和安装在所述环形
切刀正上方的圆柱状护筒，所述环形切刀的直径与所述圆柱状护筒的直径
相同。所述取土刀具10呈竖直向布设且其上部设置有呈水平布设的下压
板12，所述下压板12位于取土刀具10的正上方。所述切割钢丝提升架呈
竖直向布设，所述提升支架位于切割钢丝提升架的正上方。所述切割钢丝
提升架包括下套环2、位于下套环2正上方的上套环3和多个均连接于下
套环2与上套环3之间的竖向连接板4，所述下套环2和上套环3均呈水
平布设。所述下套环2为一侧外侧壁上缠绕有切割钢丝1的圆环且其底部
设置有刀刃，所述下套环2的底部外侧壁上设置有两个供切割钢丝1穿过
的水平环5。所述切割钢丝1的两端分别从两个所述水平环5穿出且其两
端分别装有一个拉环9。所述竖向连接板4为矩形板条或横截面为弧形的
连接板，且竖向连接板4的左右两侧均设置有刀刃。所述下套环2为由壁
厚1mm～2mm的薄钢板弯曲形成的圆环，所述竖向连接板4为壁厚1mm～2mm
的薄钢板。所述提升支架包括两个分别安装在上套环3上的竖向支架6和
支撑于两个所述竖向支架6上的水平板7，所述水平板7位于上套环3的
正上方。两个所述竖向支架6呈对称布设且二者均为弧形支架，所述水平
板7为长方形板，且水平板7上设置有两个分别供切割钢丝1固定的钢丝
固定杆8；所述取土刀具10的上部外侧壁上设置有多个对上套环3进行限
位的上水平限位板11，多个所述上水平限位板11均位于同一水平面上且
其均位于上套环3上方。所述下压板12位于水平板7下方，所述下压板
12与水平板7呈垂直布设且其长度小于水平板7的长度。所述下套环2
的内侧壁上设置有多个滑块13，所述取土刀具10的外侧壁上设置有多个
分别供多个滑块13上下滑移的竖向滑槽14，所述滑块13的数量与竖向滑
槽14的数量相同，且多个所述滑块13的布设位置分别与多个所述竖向滑
槽14的布设位置一一对应。多个所述滑块13和多个所述竖向滑槽14均
沿圆周方向均匀布设。本实施例中，所切割土样为圆柱状黄土试样。
本实施例中，所述下压板12和水平板7的宽度相同且二者均为平直
钢板。
本实施例中，所述下套环2和上套环3的直径相同。
实际加工时，所述竖向支架6与上套环3之间以焊接方式连接，所述
竖向支架6与水平板7之间通过连接螺栓进行连接。
本实施例中，所述上套环3为钢筋环。
并且，所述竖向连接板4与下套环2和上套环3之间均以焊接方式进
行连接。
实际布设安装时，多个所述竖向连接板4的结构和尺寸均相同，且多
个所述竖向连接板4沿圆周方向均匀布设。本实施例中，所述竖向连接板
4的数量为两个，两个所述钢丝固定杆8均呈竖直向布设。
本实施例中，所述下套环2的竖向高度为5cm～15cm。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是
根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构
变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。