本发明涉及土壤再生技术领域，且公开了一种污染土壤层机械式取样装置，包括移动架，所述移动架的顶部固定连接有步进电机，所述步进电机的底部固定连接有双螺纹杆，所述双螺纹杆的外部活动连接有定位杆，所述双螺纹杆的外部活动连接有螺纹滑块，所述螺纹滑块的内部固定连接有振动弹簧，所述螺纹滑块的内部滑动连接有振动块，通过双螺纹杆、螺纹滑块、振动弹簧和振动块的配合使用，从而达到了振动块带动取样器振动，同时螺纹滑块带动取样器向下移动，有效增加取样器取样的速度，提高取样器的取样工作效率，且同时取样完成后，螺纹滑块自动带动取样器上升，同时在上升过程中控制振动机停止工作，自动化操作，有效降低操作难度，提高工作效率。