[实用新型]一种简便省力的野外原状土柱采样装置

说明书

本实用新型涉及一种简便省力的野外原状土柱采样装置，它包括基座1、采样管垂直夹板2、基座受力辅助延长杆的套管3、具有着力孔的垂直钢管4、基座受力辅助延长杆5、压杆6、压杆延长杆8、压板9和压杆支点10，采样管11等构件组成。其中，基座1焊接具有着力孔的垂直钢管4和采样管垂直夹板2；基座受力辅助延长杆5连接基座1，以增强基座受力范围；压杆延长杆8连接压杆6，增加压杆压力；压板6置于土柱采样管11上端，使压杆6的压力均匀于土柱采样管11上；压杆支点10置于压板9上面，提供压杆6下压力的支点。本实用新型基于杠杆原理，通过压杆9向下施加压力将土柱采样管11垂直压入土中，装置制造方便，材料便宜，使用省力，采样过程不破坏土壤原有土层，可大大提高了原状土柱的采集效率。

技术领域

本发明属于土壤环境采样技术领域，具体地涉及一种简便省力一种简便省力的野外原状土柱采样装置。

背景技术

土壤元素生物地球化学行为、土壤污染防治、气候变化等土壤圈科学内涵及机理研究有时需要采集一定深度的原状土柱，开展切割分层或者模拟野外环境进行培养研究，原状土柱采集的完整性及原始状态，决定研究过程的可靠性和结论的严谨性。这种基于培养或者模拟研究为目的的原状土柱采集，有别于检测为目的土柱采样，更加要求减少对原状土柱的干扰。因此，剖面取土、土钻取土等野外土柱取样行为不适合，而环刀法采集的原状土柱在土体量和深度上满足不了需求。基于动力的原状土柱采样系统（如Geoprobe设备）虽然在采样深度和机械性上具有较好的优势，但在野外道路不适宜的条件下，很难开展。而基于人力的野外原状土柱采样设备，具有较大人力消耗的缺点，而且在外力使用过程，由于采样管的振动，干扰原状土柱的原始状态。另外，这些野外原状土柱采样装置，往往需要专业的设备制造厂商进行加工制作，成本高且不易购买。而高成本和固定式的设备制作限制某些实验设计过程对不同土柱直径的特殊需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种便简便省力的原位土柱取样装置，通过杠杆原理将土柱采样管垂直压入土中，这种直接且均匀的外力作用方式，可减少锤击等外力振动对土体原始状态的干扰。整套设备成本低，制作简单，可拆卸，便于携带，在保证土层原始状态下，大大提高了原状土柱的采集效率。

为实现上述目的，作为本发明提供的一种简便省力的野外原状土柱采样装置，包括：基座、基座受力辅助延长杆、压杆、压杆延长杆、压板和压杆支点；

所述的基座由不同的钢材质方形管焊接而成，所述基座受力辅助延长杆连接与基座安置采样管位置的另一端，所述的压杆是在采样过程中一端连接基座的着力孔，用杠杆作用向下施加压力，所述的压杆延长杆套在压杆内，起增长压杆力臂长度的作用，所述压板在采样过程是置于采样管上端，所述压杆支点是在采样过程中置于压板上面。

其中，所述基座由不同的钢材质方形管焊接而成，方形格状底座一端的平行横梁上根据所需的土柱采样管直径，焊接两块直立U型夹板，防止采样过程采样管的左右倾斜；在第二方格垂直横梁中间焊接一块从上至下具有孔洞的方形钢管，作为杠杆下压的着力点；方形格状底座另一端平行横梁两侧各焊接一段方形管，用于连接基座受力辅助延长杆，增加基座在采样过程反作用力范围。整个基座的设计尺寸大小可根据所需土柱直径按本发明的形状进行相应的钢管焊接；

上述基座受力辅助延长杆，为方形钢管焊接而成，呈U字形，U形开头端可套在基座两侧的方形管中，根据采用过程的应力需要拉出，以增加基座的反作用力范围；

上述压杆是一段方形钢管，钢管一端焊接10 cm长度钢条，钢条超出钢管3-5 cm，钢条直径略小于基座着力孔直径，压杆作为提供向下作用力的杠杆；

上述压杆延长杆亦为方形钢管焊接而成，呈T字形结构，钢管直径小于压杆内径，T形端作为提供下压力把手，另一端套入压杆中，拉出延长杆可增加压杆的杠杆的力臂长度；

上述压板为1.0 cm厚度的正方形钢板，正方形边长大于所用采样管直径1.0 cm，压板将杠杆压力均匀作用与采样管，使采样管垂直下压进入土壤；