本發明涉及土質取樣，具體為一種水利工程地基檢測的取樣設備及方法。

背景技術：

1、在地基施工前需要先對地基處的土壤進行取樣，通過土質取樣可以了解土壤的物理力學性質，如含水量、密度、孔隙率、壓縮性等，這些性質對于地基的穩定性和承載能力有著重要影響；土質取樣可以確定地基的土質類型和分布情況，從而為制定合適的地基處理方案提供依據，土質取樣可以評估地基的承載能力，確保建筑物在設計和使用過程中不會出現地基失穩等問題，土質取樣還可以及時了解土壤性質的變化，指導施工過程，避免因土壤性質變化而導致的施工質量問題。

2、水利工程地基檢測是確保工程質量和安全的重要環節。傳統的地基檢測方法通常依賴人工操作，使用簡單的工具進行取樣，這種方法存在諸多不足之處，傳統的取樣設備往往只能依靠人力手動操作，取樣速度慢，效率較低，尤其是在面對大面積檢測區域時，耗時較長，近年來，隨著科技的發展，自動化和智能化技術被越來越多地應用于各類工程領域，市場上出現了一些新型的地基檢測取樣設備，它們通過引入先進的機械傳動系統來解決傳統取樣方法中存在的問題。然而，現有的自動化取樣設備仍然存在一些局限性，比如設備的復雜性、成本高昂以及操作復雜的問題，因此，需要一種水利工程地基檢測的取樣設備及方法來解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種水利工程地基檢測的取樣設備及方法，具備取樣效率高、操作便捷的優點，解決了現有技術中地基土樣取樣設備在堅硬地質環境下取樣效率較低、取樣設備操作復雜，影響工作效率的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種水利工程地基檢測的取樣設備，包括底座和采樣機構，所述采樣機構機上設置有驅動機構、擺動組件和敲振機構；

3、所述采樣機構包括給進給進套筒和采樣鉆頭，所述給進給進套筒套設在采樣鉆頭的外端與其轉動連接；

4、所述驅動機構包括驅動電機、齒輪組、傳動軸和軸套，所述驅動機構為采樣機構、擺動組件和敲振機構進行驅動；

5、所述擺動組件包括滑臺、凸輪和夾臺，所述擺動組件帶動采樣機構向下進行擺動；

6、所述敲振機構包括敲振環和限位柱，所述敲振機構用于對采樣機構的振打。

7、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述底座的上端設置有吊架，所述吊架上設置有滑動連接的電機架，所述驅動電機固定安裝在電機架上，所述采樣鉆頭的頂部設置有中心軸，所述中心軸與驅動電機的輸出軸鍵接，所述給進給進套筒的外側設置有外螺紋，所述滑臺的中心設置有螺孔，所述給進給進套筒插入螺孔內與滑臺螺紋連接，所述齒輪組包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第四齒輪，所述第一齒輪固定安裝在驅動電機的輸出軸上，所述傳動軸安裝在電機架上的下端面與其轉動連接，所述第二齒輪和第三齒輪安裝在傳動軸上，所述第四齒輪固定安裝在給進套筒的頂部，所述第一齒輪與第二齒輪嚙合傳動，第三齒輪與第四齒輪嚙合傳動。

8、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述傳動軸的底部設置有十字軸，所述軸套的中心設置有與十字軸配合的十字孔，所述十字軸穿過十字孔與軸套滑動連接，所述軸套穿過滑臺與其轉動連接，所述底座的中心設置有與滑臺配合的滑孔，所述滑臺安裝在滑孔內與底座滑動連接，所述凸輪固定安裝在軸套的外端面頂部，所述夾臺固定安裝在底座的上端面，所述夾臺的側面設置有卡槽，所述凸輪邊緣插入卡槽內與滑臺滑動連接。

9、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述凸輪為環形薄片，所述凸輪的軸線與軸套的軸線之間的夾角為α，5°≤α≤10°，所述卡槽的頂部和頂部設置有萬向滾珠。

10、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述敲振環包括安裝環、彈性桿和配重球，所述安裝環固定安裝在軸套的外端面底部，所述配重球固定安裝在彈性桿的外端，所述彈性桿均勻安裝在安裝環的外端面，所述限位柱安裝在滑臺的下端面，限位柱與軸套的中心間距小于彈性桿的長度。

11、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述敲振環與軸套通過單向軸承轉動連接，所述限位柱上設置有轉動連接的套環，所述套環的側面設置有與配重球配合的環形槽口。

12、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述給進給進套筒的側面設置有取樣口和溢料口，所述取樣口內設置有可拆卸的取樣瓶，所述給進給進套筒內設置有隔板，所述給進給進套筒的底部邊緣設置有切割刃，所述采樣鉆頭的側面設置有螺旋葉片。

13、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述取樣瓶的外端面設置有外螺紋，取樣瓶插入取樣口內與給進套筒螺紋連接，所述取樣瓶的底部設置有限位凸緣，所述限位凸緣的內端面設置有隔膜，所述隔膜的中心設置有“*”型切縫。

14、作為本發明的一種水利工程地基檢測的取樣設備優選的，所述底座的左右兩側設置有配重架。

15、一種水利工程地基檢測的取樣方法，包括以下步驟：

16、步驟1、設備安裝及檢查，將底座固定在取樣點的上方，檢查各設備是否正常運行；

17、步驟2、采集樣本，通過驅動機構帶動采樣機構進行工作，對地基進行鉆孔驅動，同時驅動機構帶動擺動組件運行，使擺動組件帶動采樣機構進行上下擺動，從而提升對地基的沖擊效果，提升鉆孔取樣速率；

18、步驟3、設備回收，通過驅動機構反向運轉，使采樣機構向上回收，同時，擺動機構帶動采樣機構擺動，使給進套筒內樣品抖落，回收過程中，驅動機構還會帶動敲振機構對采樣機構進行振打，提升采樣機構排料速率，最后，回收設備進行徹底清理。

19、與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

20、1、本發明通過驅動機構帶動采樣鉆頭旋轉，使采樣鉆頭能夠快速穿透地基材料，提高鉆孔速度，同時給進套筒能夠在齒輪組配合下減速轉動，緩慢有力的給進，通過擺動組件使采樣機構進行上下擺動，這種設計增加了對地基材料的破碎能力，當采樣鉆頭在旋轉的同時進行上下擺動，能夠有效地破壞地基材料的結構，使得堅硬的地層更容易被破碎，從而加快了取樣速度，旋轉與擺動的結合不僅提升了鉆孔效率，還能更好地適應不同硬度的地層，使得設備在各種地質條件下都能保持較高的工作效率。

21、2、本發明敲振機構的設計能夠在采樣機構回收過程中，通過振打的方式幫助清除給進套筒內的土樣，這樣的設計減少了土樣在給進套筒內的粘附，使得設備在每次取樣后都能夠快速且徹底地清空，保證了每次取樣的準確性和獨立性，一鍵取樣及回收式設計簡化了操作流程，使得即使是非專業人員也能迅速掌握設備的使用方法，降低了設備的操作難度，提高了取樣工作的靈活性，自動化敲振功能減少了手動清理的時間和勞動強度，使得操作員可以集中精力于其他更重要的任務，提高了整體的工作效率。

22、3、本發明通過取樣口內置的可拆卸取樣瓶設計使得樣品的收集與更換變得非常簡單快捷，無需復雜的工具即可完成，這不僅節省了時間，還減少了操作失誤的可能性，取樣瓶底部設置的隔膜設計有效防止了樣品在更換過程中從取樣瓶內漏出，保證了樣品的完整性和代表性，這對于后續的實驗室分析至關重要，通過這種方式，確保了每一次取樣都能夠獲得高質量的樣品，從而提高了檢測結果的可靠性，對于工程項目的質量控制具有重要意義。