水是生命的起源,自来水关乎到一个城市的发展。全国自来水供水管线从2005年的37.9万公里直至2015年已经增长至71万公里。当由于自来水管线运行时间长,施工失误以及其他原因导致管线破损时,要及时进行抢修,保证供水安全,当出现较大漏损时,漏出来的水会对周边局部的地层造成影响,可能出现地面塌陷情况。除了需要对自来水管进行修补外还要对附近地面进行取样,对土质情况进行分析,防止塌陷情况发生,减小相应的危害及损失。于是想到设计一款管线周围土样取样器,进行管线周围的土质取样,初步实现自动化控制,减少因开挖探查而造成的阻塞交通及对周边环境的破坏;减少靠人力取样而造成的人力和物力的浪费;提高取样速度节约勘察成本。本论文主要做了如下几项工作:(1)首先广泛调研和分析了现有的取样器,根据常用的几样取样器通过优缺点的分析,最终确定为电动机驱动的冲击型取样器,并根据需求设计出取样器的总体设计方案。(2)根据总体方案的设计,对取样器整体结构及关键的零件进行设计,包括升降机构,冲击机构等。(3)利用solidworks软件,对取样器进行了 3D模型设计,并对关键零部件进行了计算校核。本文创新点在于第一次将冲击取样方法用于地下自来水管线周边土体勘察工作,取样钻机整体设计轻巧,解决了传统开挖探查所带来的对环境和交通的影响,降低勘察成本。本设计第一次在轻型取样钻机中采用链轮带动冲锤的方式进行冲击机构的设计,这个设计和传统冲锤钻机相比更小更方便搬运,和传统轻型取样钻机相比可以大大的减少故障率,提高了钻机运行的效率。本取样器具有结构简单,拆卸及操作方便;通过冲击的方式进行钻进,对样品污染扰动小的特点。