CN101592565B - 用于获取稀软泥样的压入式滑片取样器及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于在淤泥场地、吹填场地以及垃圾污泥填埋场获取含水率偏高的软土、淤泥以及污泥原状样的压入式滑片取样器结构以及安装使用方法，能够针对淤泥堆场和吹填场地在深度方向上出现的稀软流态土质情况进行取样，所取得的泥样能够在取样器中保持其原位的物理化学特征。其整体结构包含三面方筒、滑动软片、横隔片插槽挡板和横隔片四个部分。本发明采用模块化设计，可以控制取样隔断的长度，控制取样区间的大小和精度。设备简单，轻质，操作简便，效率高，取样成本低。

Description

用于获取稀软泥样的压入式滑片取样器及取样方法

技术领域

本发明涉及一种在淤泥堆场、吹填造陆场地以及垃圾污泥处理场地中使用的便携式原位高含水率流态软土、淤泥以及污泥原状样取样器以及取样方法，是特别针对于淤泥堆场、吹填场地和污泥处理场地在深度方向上出现的稀软流态土质情况而设计的轻型原位测试仪器，属于岩土工程及环境工程等相关技术领域。

背景技术

在河道疏浚清淤工程、围海造田工程以及垃圾污泥填埋工程中，都会遇到高含水率土体的固结问题。对于存在高含水率淤泥的场地来说，若是场地的排水不畅或是吹填土体粘粒含量较高，则固结沉降将是一个漫长的过程。在这个漫长的过程当中，经过长时间的风吹日晒表面蒸发，在土层表面会形成一层较厚的硬壳层，夹杂着草本植物的根茎残渣，使得表层土具有一定的表观强度，但是大多数工程监测结果表明，在地下一定深度处土体仍然保持着很高的含水率，甚至是一种接近初始状态的半流体形态；虽然表层土体具有一定的强度并且可以行人，但是一些小型的钻探机械很难进入场地，更不用提大型机械了。对于急于用地开展进一步工程的项目和尽快复耕的征地工程来说，这些工程场地岩土勘察的难以进行是制约性的问题。常规的钻探取样方法不适用于上述场地，一是由于钻探机械太重，土层表面承受不了这样的重量，二是即使能取出整体性试样，也会在运输过程中发生流动而破坏原有的结构特征，特别是在污泥取样的过程中，不同深度的污泥有害物质浓度将会发生变化，造成环境危害性评估资料的不准确。加上一些常用的具有较好可靠性和准确性的原位土工试验，如标准贯入试验、十字板试验、静力触探等都需要前期的工程地质勘探。故急需开发出一种轻型的在淤泥堆场、吹填场地以及垃圾污泥处理场地中能够在稀软流动的泥层中取得原状不扰动样的便携式取样仪器，以解决工程中实际的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可以在淤泥堆场、吹填场地以及垃圾污泥处理场地的稀软泥层中进行钻探取样的压入式滑片取样器以及相应的取样方法，以解决在其他大型钻探机械无法进入场地时的取样作业问题，给出取样结果，为工程提供可靠的地质物理化学资料。本发明的主要适用地质场所是淤泥堆场、淤泥吹填场地以及垃圾污泥填埋场地，其下具有稀软淤泥层，并且表面承载力薄弱。

本发明的解决方案

本发明提出了可以在淤泥堆场、吹填场地以及垃圾污泥填埋场地的稀软泥层中进行钻探取样的压入式滑片取样器以及相应的取样方法，其整体结构包含：1)三面方筒、2)滑动软片、3)横隔片插槽挡板、4)横隔片四个部分组成。

其中1)三面方筒是由围成方柱形的三块板材焊接起来的结构，两个面之间的夹角为直角，两侧的两块板形状一致，上部是矩形方片下部是1/4圆片，中间的板形状是矩形，板上每隔相同的距离开有横隔片插槽，三块板的边缘都留有插槽，以供其余结构与之相组合，三面方筒外侧刻有尺寸刻度，以监测取样器插入土体的深度。

其中2)滑动软片是与三面方筒配合成方柱筒体的部件，通过三面方筒边缘的插槽插进去形成筒体的第四个面，滑动软片下部是可以弯折的软质片，在插入到1/4圆片时沿圆弧向内弯曲，将方形筒体的下底封闭。

其中3)横隔片插槽挡板是开有多个外廓大于横隔片插槽的开口的矩形板，挡板上每个开口都相应于一个横隔片插槽；使用时插在三面方筒带有横隔片插槽的一面之外，覆盖该面，上下滑动横隔片插槽挡板，能够遮挡横隔片插槽，也能够露出横隔片插槽。

其中4)横隔片是分隔方形筒体的薄片结构，从三面方筒的横隔片插槽插进去，将方形筒体分隔成多个各自封闭的空间。

压入式滑片取样器的取样方法：

1)、将滑动软片插入到三面方筒的相应插槽中，但是不要插到1/4圆片部位，使得形成的方形筒体上下开口连通。

2)、插入横隔片插槽挡板，遮住横隔片插槽，此时取样器才出于待取样状态。

3)、将待取样状态的取样器安放到预定的钻探点，挖开淤泥表面的硬壳层。

4)、向下按压取样器，将取样器压入到土体中预定深度。

5)、向下推动滑动软片，使滑动软片弯折进1/4圆片部位，横向切割土体，将进入取样器中的土体与外界分隔开来。

6)、上提拔出取样器，滑动横隔片插槽挡板，露出横隔片插槽，插入横隔片，将取样器中的土体分段密封，最上面一块横隔片将方形筒体端部密封。

7)、提取土样时，向上拔起滑动软片，露出一段一段的密封空间，再进行采样。

本发明的优点

本发明提出的压入式滑片取样器及其取样方法可以克服在存在有高含水率稀软流态泥层的场地取样时原状样含水率、物理化学特征容易变化的缺点；而且该取样器轻质便携的特点可以使其在软土、淤泥场地以及垃圾污泥填埋场地表面承载力不足的情况下使用；压入式滑片取样器采用模块化设计，可以控制取样隔断的长度，控制取样区间的大小和精度，同时取样量可以得到保证。取样器设备简单，轻质，操作简便，效率高，取样成本低。

附图说明

附图1为本发明各部件的示意图

附图2为本发明组装完毕的示意图

附图3为本发明取样时滑动软片切割分隔土体的示意图

附图4为本发明露出横隔片插槽即将插入横隔片的示意图

附图5为本发明取样完毕并分隔后的示意图

图中：1)三面方筒；2)滑动软片；3)横隔片插槽挡板；4)横隔片

实施例：

一、采购金属板材，按本发明各部件三面方筒1)、滑动软片2)、横隔片插槽挡板3)、横隔片4)所需尺寸分别进行切割、开槽、焊接，其中：

三面方筒1)是由围成方柱形的三块板材焊接起来的结构，两个面之间的夹角为直角，两侧的两块板形状一致，上部是矩形方片下部是1/4圆片，中间的板形状是矩形，板上每隔相同的距离开有横隔片插槽，三块板的边缘都留有插槽，以供其余结构与之相组合，三面方筒外侧刻有尺寸刻度，以监测取样器插入土体的深度。

滑动软片2)是与三面方筒配合成方柱筒体的部件，通过三面方筒边缘的插槽插进去形成筒体的第四个面，滑动软片下部是可以弯折的软质片，在插入到1/4圆片时沿圆弧向内弯曲，将方形筒体的下底封闭。

横隔片插槽挡板3)是开有多个外廓大于横隔片插槽的开口的矩形板，挡板上每个开口都相应于一个横隔片插槽；使用时插在三面方筒带有横隔片插槽的一面之外，覆盖该面，上下滑动横隔片插槽挡板，能够遮挡横隔片插槽，也能够露出横隔片插槽。

横隔片4)是分隔方形筒体的薄片结构，从三面方筒的横隔片插槽插进去，将方形筒体分隔成多个各自封闭的空间。

二、取样步骤：

1)、将滑动软片2)插入到三面方筒1)的相应插槽中，但是不要插到1/4圆片部位，使得形成的方形筒体上下开口连通。

2)、插入滑动横隔片插槽挡板3)，遮住横隔片插槽。

3)、将压入式滑片取样器安放到预定的钻探点，挖开淤泥表面的硬壳层。

4)、向下按压取样器，将取样器压入到土体中预定深度。

5)、向下推动滑动软片2)，使滑动软片2)弯折进1/4圆片部位，横向切割土体，将进入取样器中的土体与外界分隔开来。

6)、上提拔出取样器，滑动横隔片插槽挡板3)，露出横隔片插槽，插入横隔片4)，将取样器中的土体分段密封，最上面一块横隔片4)将方形筒体端部密封。

7)、提取土样时，向上拔起滑动软片2)，露出一段一段的密封空间，再按需采集不同深度(不同隔断层)的土样。

Claims (3)

1.一种用于获取稀软泥样的压入式滑片取样器，其整体结构包含：三面方筒、滑动软片、横隔片插槽挡板和横隔片四个部分组成，其特征是：

1)、所述的三面方筒是由围成方柱形的三块板材焊接起来的结构，两个面之间的夹角为直角，两侧的两块板形状一致，上部是矩形方片下部是1/4圆片，中间的板形状是矩形，板上每隔相同的距离开有横隔片插槽，三块板的边缘都留有插槽；

2)、所述的滑动软片是通过三面方筒边缘的插槽插进去形成筒体的第四个面，滑动软片下部是可以弯折的软质片，在插入到1/4圆片时沿圆弧向内弯曲，将方形筒体的下底封闭；

3)、所述的横隔片插槽挡板是开有多个外廓大于横隔片插槽的开口的矩形板，挡板上每个开口都相应于一个横隔片插槽；使用时插在三面方筒带有横隔片插槽的一面之外，覆盖该面，上下滑动横隔片插槽挡板，能够遮挡横隔片插槽，也能够露出横隔片插槽；

4)、所述的横隔片是分隔方形筒体的方形薄片，从三面方筒的横隔片插槽插进去，将方形筒体分隔成多个各自封闭的空间。

2.根据权利要求1所提及的一种用于获取稀软泥样的压入式滑片取样器，其特征是三面方筒外侧刻有尺寸刻度，以监测取样器插入土体的深度。

3.一种根据权利要求1所述的用于获取稀软泥样的压入式滑片取样器的取样方法，其步骤为：

1)、将滑动软片插入到三面方筒的相应插槽中，但是不要插到1/4圆片部位，使得形成的方形筒体上下开口相通；

2)、插入横隔片插槽挡板，遮住横隔片插槽，此时取样器处于待取样状态；

3)、将待取样状态的取样器安放到预定的钻探点，挖开淤泥表面的硬壳层；

4)、向下按压取样器，将取样器压入到土体中预定深度；

5)、向下推动滑动软片，使滑动软片弯折进1/4圆片部位，横向切割土体，将进入取样器中的土体与外界分隔开来；

6)、上提拔出取样器，滑动横隔片插槽挡板，露出横隔片插槽，插入横隔片，将取样器中的土体分段密封，最上面一块横隔片将方形筒体端部密封；

7)、提取土样时，向上拔起滑动软片，露出一段一段的密封空间，再进行采样。

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