具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1至图5所示的原状土样运输装置，包括箱体1和土样筒3，所述箱体1内设置有三轴稳定系统，其中定义：所述箱体1前进方向为X轴方向，与X轴方向在同一水平面且与 X轴方向垂直的方向为Y轴方向，与X轴方向和Y轴方向均垂直的方向为Z轴方向，所述 三轴稳定系统包括X轴自稳定系统、Y轴自稳定系统和Z轴自稳定系统，土样筒3通过所述 三轴稳定系统与箱体1内壁面连接。

在实际使用时，三轴稳定系统包括X轴自稳定系统、Y轴自稳定系统和Z轴自稳定系统， 其中，所述X轴自稳定系统包括X轴轴向方向自稳定系统和绕X轴转动方向自稳定系统，所述Y轴自稳定系统包括Y轴轴向方向自稳定系统和绕Y轴转动方向自稳定系统，所述Z 轴自稳定系统包括Z轴轴向方向自稳定系统和绕Z轴转动方向自稳定系统，从而实现6个自 由度的约束。一般的，所述X轴轴向方向自稳定系统为水平第一限位弹簧10，所述绕X轴 转动方向自稳定系统为水平第一双向滚动轴承9，所述Y轴轴向方向自稳定系统为水平第二 限位弹簧13，所述绕Y轴转动方向自稳定系统为水平第二双向滚动轴承12，所述Z轴轴向 方向自稳定系统为竖向限位弹簧14，所述绕Z轴转动方向自稳定系统为顶部双向滚动轴承6。 在实际使用时，该原状土样运输装置的稳定系统具体工作状态如下：一、沿X轴平动，当运 输载具沿前进方向加速或减速时，由于惯性作用，土样筒3相对箱体1会向后或向前平动， 在水平第一限位弹簧10的作用下，弹簧一侧收拉，一侧受压，土样筒的X向平动受到限制， 实现自动调平和稳定；二、绕X轴转动，当运输载具一侧通过坑洼隆起路况或侧倾时，箱体1会绕X轴转动，在水平第二双向滚动轴承12和土样自重下，箱体1的转动不会影响土样筒 3，即土样筒3相对箱体发生反向转动，实现自动调平和稳定；三、沿Y轴平动，当运输载 具过弯时，因离心力和惯性作用，土样筒3相对箱体1沿Y轴发生平动，在水平第二限位弹 簧13的作用下，弹簧一侧收拉，一侧受压，土样筒3的Y向平动受到限制，实现自动调平 和稳定；四、绕Y轴转动，当运输载具爬坡、下坡或通过起伏路面时，箱体1会绕Y轴转动。 在水平第一双向滚动轴承9和土样自重下，箱体1的转动不会影响土样筒3，即土样筒3相 对箱体发生反向转动，实现自动调平和稳定；五、沿Z轴平动，当运输载具因通过坑洼隆起 路段时，因惯性作用，土样筒3相对箱体1会沿Z轴发生平动，在竖向限位弹簧14的作用下， 弹簧一侧收拉，一侧受压，土样筒3的Z向平动受到限制，实现自动调平和稳定；六、绕Z 轴转动，当运输载具转弯时，箱体1会绕Z轴转动，在顶部双向滚动轴承6和土样自重下， 箱体1的转动不会影响土样筒3，即土样筒3相对箱体发生反向转动，实现自动调平和稳定。 以上为在重力作用下沿X、Y、Z轴的平动和绕X、Y、Z轴的转动中任意一个自由度的调平 情况，在实际运输过程中，通常为2个自由度及以上的同时运动。但由上述原理可知，无论 发生何种平动或旋转，该装置均可实现自动调平和稳定。考虑到装置在使用过程中可能存在 的异常，土样筒顶部设置了可调节运动限值的万向电子水准泡，在运输过程中，观测水准泡 运动情况，对抖动超过限值的土样进行记录。其中，顶部双向滚动轴承6的结构优选如图4 和图5所示，由滚动体61、外圈62和内连接体63构成，水平第一双向滚动轴承9和水平第 二双向滚动轴承12的结构优选与顶部双向滚动轴承6一致。

为了获得更好的保护减震效果，优选所述土样筒3的内壁面设置有隔振垫16。为了方便 相邻的箱体1之间可以很好的扣合连接，优选在箱体1的外侧壁设置侧向连接卡槽4。为了 方便将多台箱体1水平连接固定，优选在箱体1的底部设置底部连接卡槽5，从而实现相应 的固定，以及实现多个土样的组合运输和土样的快速装卸，提高运输效率。

在实际使用时，首先将原状土取样套筒放入带隔振垫的土样筒中，安装顶盖，通过竖向 限位器将取样套筒与土样筒压紧。再根据土样的取样方向，将土样筒3竖向或水平放置于三 轴稳定系统2上，并通过土样筒固定器15将其固定。通过底部连接卡槽5将原状土运输装置 固定在运输载具上，当多个土样同时运输时，采用侧向连接卡槽4对多个运输装置进行组合 连接。就具体结构而言，如图1至图5所示，所述顶部双向滚动轴承6一端与箱体1相连， 另一端与承力支架7相连，顶部双向滚动轴承6组成优选为两个外圈、滚动体和内连接杆， 两个外圈内接滚动体，可在内连接杆上自由转动，且转动方向互不干扰。所述承力支架7顶 端与顶部双向滚动轴承6连接，底端两侧各连接一组水平第一双向滚动轴承9。所述水平第 一双向滚动轴承9另一端连接一组水平第一限位弹簧10。所述水平第一限位弹簧10内嵌于 水平第一支架8。所述水平第一支架8两端与水平第二支架11相连。所述水平第二支架11 内嵌一组水平第二限位弹簧13。所述水平第二限位弹簧13一端连接水平第二双向滚动轴承12。所述水平第二双向滚动轴承12一端连接竖向限位弹簧14。所述竖向限位弹簧14内嵌于 土样筒固定器15。而所述土样筒3通过土样筒固定器15与三轴稳定系统2相连，土样筒3 内设隔振垫16，所述隔振垫16优选由海绵或乳胶等隔振材料制成。土样筒3顶部设有可打 开的顶盖17，所述顶盖17设有竖向限位器18和万向电子水准泡19。所述竖向限位器18可将取样套筒与土样筒3压紧。所述万向电子水准泡19可调节运动限值，观测并反映运输过程中土样在滤振后的抖动情况，可采用万向水准泡和人工记录替代。

本发明可以大幅度的减小原状土样在复杂路况运输中扰动程度，其技术优势十分明显， 市场推广前景十分广阔。