一种圆柱状土样取样设备技术领域
本发明属于土体取样技术领域，尤其是涉及一种圆柱状土样取样设备。
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![]()
，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、使用效果好的圆柱状土样取样设备，
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
种圆柱状土样取样设备，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：一种圆柱状土样取样
设备，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下部外侧的下限位环、多个分别位于下限位环外侧的
侧推板和位于下限位环正上方且由上至下套装在取土刀具上部外侧的上
压环，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；所述取土刀具的上部外侧壁上设置有多个对上压环进行限
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
于上压环上方；所述取土刀具的下部外侧壁上设置有多个对下限位环进行
限位的下水平限位板，多个所述下水平限位板均位于同一水平面上且其均
位于下限位环上方；所述下限位环和上压环均呈水平布设；所述下限位环
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，所述下限位
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；所述侧推板
为由上至下对缠绕在下限位环外侧壁上的切割钢丝进行推移的弧形推板，
所述弧形推板通过竖向连接板固定在上压环上，且竖向连接板的横截面形
状为圆弧形；所述竖向连接板的数量为多个且其数量与侧推板的数量相
同，多个所述竖向连接板分别安装在多个所述侧推板上；所述下限位环、
上压环和侧推板均呈竖直向布设，所述侧推板的竖向高度高于下限位环的
竖向高度，所述侧推板上设置有对下限位环进行限位的上限位板，所述上
限位板呈水平布设且其位于下限位环上方；所述上压环上部装有旋转压
板，所述旋转压板为呈水平布设的圆环板；所述旋转压板、上压环、多个
所述竖向连接板和多个所述侧推板组成一个组合支架，所述旋转压板上设
置有两个分别供切割钢丝固定的钢丝固定杆。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：所述下压板为呈水平布设
的圆形板，所述旋转压板的内径大于下压板的直径，所述下压板的直径大
于取土刀具的外径。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：多个所述上水平限位板沿
圆周方向均匀布设，且多个所述下水平限位板沿圆周方向均匀布设，所述
上水平限位板和下水平限位板均为呈水平布设的弧形板。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：所述上水平限位板和下水
平限位板的数量均为两个。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：所述竖向连接板、侧推板
和上限位板均为壁厚为1mm～2mm的薄钢板，所述下限位环和上压环均为
壁厚为1mm～2mm的薄钢板不锈钢圆环。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：多个所述竖向连接板和多
个所述侧推板均沿圆周方向均匀布设，且竖向连接板和侧推板的数量均为
两个。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：两个所述钢丝固定杆均呈
竖直向布设。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：所述竖向连接板的左右两
侧均设置有刀刃，所述上压环底部设置有刀刃。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：所述下限位环的直径小于
上压环的直径。
上述一种圆柱状土样取样设备，其特征是：所述环形切刀和所述圆柱
状护筒加工制作为一体，所述下水平限位板与取土刀具加工制作为一体，
所述上水平限位板与取土刀具之间通过连接螺栓紧固连接为一体。
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，先将下限位环由下至上套装在取土刀具下部，并将上压环由上
至下套装在取土刀具上部，再安装上水平限位板；同时，将切割钢丝在下
限位环的一侧外侧壁上缠绕后两端分别自水平环穿出，此时通过下压板将
取土刀具连同下纤维环和组合支架一起插入黄土土层过程中，下限位环和
切割钢丝同步向下移动；取土刀具插入黄土土层过程中，通过拉环逐渐对
切割钢丝机械能下放，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，再通过下压旋转压板对组合支架进行竖直下压，
直至侧推板将缠绕在下限位环外侧壁上的切割钢丝推移至下限位环底部，
之后继续下压旋转压板直至上限位板与下限位环接触，此时组合支架带动
下限位环同步向下移动；待下限位环底端高度低于取土刀具的底端高度
时，通过向上提拉切割钢丝，使得推移至下限位环底部移至位于下限位环
的底部中央，位于下限位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，再将切割钢丝两端分别固定在钢丝固定杆上，这样下限位
环、切割钢丝和组合支架便紧固连接为一体；然后，旋转该旋转压板，使
得下限位环和切割钢丝同步旋转，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；之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。
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为本发明的取土刀具、下限位环及切割钢丝的布设位置示意图。
图3为本发明的上部结构示意图。
附图标记说明:
1—下限位环；2—侧推板；3—上压环；
4—切割钢丝；5—水平环；6—拉环；
7—上限位板；8—竖向连接板；9—旋转压板；
10—钢丝固定杆；11—取土刀具；12—下水平限位板；
13—上水平限位板；14—下压板。
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11、安装在取土刀具
11上部的下压板14、由下至上套装在取土刀具11下部外侧的下限位环1、
多个分别位于下限位环1外侧的侧推板2和位于下限位环1正上方且由上
至下套装在取土刀具11上部外侧的上压环3，所述取土刀具11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11呈竖直向布设；所述取土
刀具11的上部外侧壁上设置有多个对上压环3进行限位的上水平限位板
13，多个所述上水平限位板13均位于同一水平面上且其均位于上压环3
上方。所述取土刀具11的下部外侧壁上设置有多个对下限位环1进行限
位的下水平限位板12，多个所述下水平限位板12均位于同一水平面上且
其均位于下限位环1上方。所述下限位环1和上压环3均呈水平布设。所
述下限位环1为一侧外侧壁上缠绕有切割钢丝4的圆环且其底部设置有刀
刃，所述下限位环1的底部外侧壁上设置有两个供切割钢丝4穿过的水平
环5，所述切割钢丝4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6。所述侧推板2为由上至下对缠绕在下限位环1外侧壁上
的切割钢丝4进行推移的弧形推板，所述弧形推板通过竖向连接板8固定
在上压环3上，且竖向连接板8的横截面形状为圆弧形。所述竖向连接板
8的数量为多个且其数量与侧推板2的数量相同，多个所述竖向连接板8
分别安装在多个所述侧推板2上。所述下限位环1、上压环3和侧推板2
均呈竖直向布设，所述侧推板2的竖向高度高于下限位环1的竖向高度，
所述侧推板2上设置有对下限位环1进行限位的上限位板7，所述上限位
板7呈水平布设且其位于下限位环1上方。所述上压环3上部装有旋转压
板9，所述旋转压板9为呈水平布设的圆环板。所述旋转压板9、上压环3、
多个所述竖向连接板8和多个所述侧推板2组成一个组合支架，所述旋转
压板9上设置有两个分别供切割钢丝4固定的钢丝固定杆10。
本实施例中，所述下压板14为呈水平布设的圆形板，所述旋转压板9
的内径大于下压板14的直径，所述下压板14的直径大于取土刀具11的
外径。
实际布设安装时，多个所述上水平限位板13沿圆周方向均匀布设，
且多个所述下水平限位板12沿圆周方向均匀布设，所述上水平限位板13
和下水平限位板12均为呈水平布设的弧形板。
本实施例中，所述上水平限位板13和下水平限位板12的数量均为两
个。实际使用时，可以根据具体需要，对上水平限位板13和下水平限位
板12的数量进行相应调整。
实际加工时，所述竖向连接板8、侧推板2和上限位板7均为壁厚为
1mm～2mm的薄钢板，所述下限位环1和上压环3均为壁厚为1mm～2mm的
薄钢板不锈钢圆环。
实际布设安装时，多个所述竖向连接板8和多个所述侧推板2均沿圆
周方向均匀布设，且竖向连接板8和侧推板2的数量均为两个。
本实施例中，两个所述钢丝固定杆10均呈竖直向布设。
本实施例中，所述竖向连接板8的左右两侧均设置有刀刃，所述上压
环3底部设置有刀刃。
本实施例中，所述下限位环1的直径小于上压环3的直径。
实际加工时，所述环形切刀和所述圆柱状护筒加工制作为一体，所述
下水平限位板12与取土刀具11加工制作为一体，所述上水平限位板13
与取土刀具11之间通过连接螺栓紧固连接为一体。
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。