CN104316348A - 挡板封闭式取土器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种挡板封闭式取土器，该取土器的管靴与挡板室之间通过螺纹丝扣连接，挡板与挡板室通过挡板上的橡胶软板铰接连接；土样室部分包括环刀、垫环、对开半合管，对开半合管内壁嵌有环刀和垫环的嵌槽，对开半合管两端有外螺纹丝扣，通过一端外螺纹丝扣与挡板室相连；废土室的残余管通过对开半合管上的另一端外螺纹丝扣与对开半合管连接，活塞置于残余管内部，活塞连杆穿过残余管顶端中心圆孔，与提引头通过螺纹丝扣连接，提引头顶端设锥形螺纹，通过螺纹与外部钻杆连接。有益效果是使用该挡板封闭式取土器，能够实现对含水率超过70％的淤泥、流泥等超软土层的采取，解决了超软土层采取的困难，克服了超软土样试验中环刀切割拿运的困难，减少了超软土样拆卸切割中的二次扰动。
Description
技术领域
本发明为一种应用于淤泥、流泥等软土、超软土层的挡板封闭式取土器，通过该设备，能够实现对软土、超软土层土样的采取，满足此类土层工程地质勘察中的某些特殊需求。
背景技术
在港口、水利、公路、桥梁、人工岛等水域工程项目的工程地质勘察中，对软土、超软土层土样的采取是经常面对的问题。目前对软土、超软土层土样的采取，普遍使用开口式厚壁取土器和开口式薄壁取土器。开口式厚壁取土器由于土样直径大，取土进尺小，对土样的真空虹吸作用不强。所以，对软土的采取成功率较低。开口式薄壁取土器虽然直径小，进尺深，但对含水率超过70％的淤泥、流泥等超软土层，取土效果同样不佳。现实当中，由于某些特殊需要，常要求对含水率超过70％的淤泥、流泥等超软土层进行采取，所以基于此种需求，特研发本新型结构的取土器。
发明内容
本发明的目的是提供一种挡板封闭式取土器，通过该取土器，能够实现对软土层、特别是含水率超过70％的超软土层土样的采取，以满足工程地质勘察中的特殊需要。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种挡板封闭式取土器，其中：该取土器包括三部分：挡板室、土样室及废土室，所述挡板室部分包括管靴、挡板室、挡板，所述管靴与挡板室之间通过螺纹丝扣连接，所述挡板与挡板室通过挡板上的橡胶软板铰接连接；土样室部分包括环刀、垫环、对开半合管，所述对开半合管内壁嵌有环刀和垫环的嵌槽，对开半合管两端有外螺纹丝扣，通过一端外螺纹丝扣与挡板室相连；废土室部分包括残余管、活塞、密封圈、活塞连杆，所述残余管通过对开半合管上的另一端外螺纹丝扣与对开半合管连接，密封圈嵌套于活塞上，活塞置于残余管内部，活塞与活塞连杆通过螺纹丝扣连接，活塞连杆穿过残余管顶端中心圆孔，与提引头通过螺纹丝扣连接，提引头顶端设锥形螺纹，通过螺纹与外部钻杆连接。
本发明的效果是使用该挡板封闭式取土器，通过挡板的开合实现对取土器的封闭，能够实现对含水率超过70％的淤泥、流泥等超软土层的采取，解决了超软土层采取困难的问题，并通过嵌入土样室的环刀实现对土样的直接采取，克服了超软土样在室内试验中环刀切割拿运困难的问题，减少了超软土样在拆卸切割中的二次扰动，能够满足超软土层工程地质勘察中的某些特殊需求。
附图说明
图1为本发明的挡板封闭式取土器剖面图；
图2为本发明的挡板封闭式取土器挡板剖面图；
图3为本发明的挡板封闭式取土器挡板平面图。
图中：
1、管靴 2、挡板室 3、挡板 4、环刀 5、垫环 6、对开半合管
7、残余管 8、活塞 9、密封圈 10、活塞连杆 11、提引头 12、螺纹
13.铁质或钢质的材料板 14.橡胶软板 15.紧固螺栓
具体实施方式
结合附图对本发明的挡板封闭式取土器的结构进一步说明。
本发明的挡板封闭式取土器设计思想是，该取土器包括三部分：挡板室、土样室及废土室。挡板室内有一铰接合页式挡板3，通过挡板室2中挡板3的开合实现对挡板封闭式取土器下口的封闭，保证所取土样不脱落；土样室为一对开半合管6，内有十个环刀4及九个垫环5，环刀4与垫环5相间排列，土样进入挡板封闭式取土器后，直接取入环刀4，克服了超软土样在室内试验中环刀切割拿运困难的问题，减少了超软土样在拆卸切割中的二次扰动。废土室为一残余管7，主要用来盛装上部废土，并增加取土进尺，通过废土室顶部的活塞8实现对挡板封闭式取土器的真空密封虹吸，进一步保证挡板封闭式取土器所采取土样不能够脱落，并通过嵌入土样室内部的环刀4实现对土样的直接采取。
如图1、2、3所示，本发明的挡板封闭式取土器的结构是，该取土器包括三部分：挡板室、土样室及废土室，所述挡板室部分包括管靴1、挡板室2、挡板3，所述管靴1与挡板室2之间通过螺纹丝扣连接，所述挡板3与挡板室2通过挡板3上的橡胶软板14铰接连接；土样室部分包括环刀4、垫环5、对开半合管6，所述对开半合管6内壁嵌有环刀4和垫环5的嵌槽，对开半合管6两端有外螺纹丝扣，通过一端外螺纹丝扣与挡板室2相连；废土室部分包括残余管7、活塞8、密封圈9、活塞连杆10，所述残余管7通过对开半合管6上的另一端外螺纹丝扣与对开半合管6连接，密封圈9嵌套于活塞8上，活塞8置于残余管7内部，活塞8与活塞连杆10通过螺纹丝扣连接，所述活塞8上有一横断面为半圆形的沟槽，沟槽内嵌有密封圈9。活塞连杆10穿过残余管7顶端中心圆孔，与提引头11通过螺纹丝扣连接，提引头11顶端设锥形螺纹12，通过螺纹12与外部钻杆连接。
所述挡板3包括铁质或钢质的材料板13、橡胶软板14、紧固螺栓15，所述铁质或钢质的材料板13的直径小于橡胶软板14的直径并同心，铁质或钢质的材料板13与橡胶软板14通过两者共同中心的紧固螺栓15紧固，橡胶软板14的边缘突出部分紧固连接于挡板室2的下端内侧，通过橡胶软板14的边缘突出部分的弯曲拉伸，实现挡板3与挡板室2的铰接，并达到对挡板室2的封闭开合。
所述垫环5为对开半合式。所述对开半合管6内共嵌有十个环刀4和九个垫环5，环刀4和垫环5相间排放。
所述残余管7顶端中心断面开孔，活塞连杆10通过该孔，活塞连杆10与孔之间有一定间隙，以保证残余管7中的气体、液体能够顺利排出。
本发明的挡板封闭式取土器功能是这样实现的：
本发明的挡板封闭式取土器在静压取土过程中，在土样的顶入力作用下，所述挡板3向上翻起打开，土样进入土样室中的对开半合管6及环刀4；继续静压取土，土样继而进入废土室中的残余管7，并将残余管7中原先的水、空气、泥浆等物质，通过残余管7顶端中间圆孔与活塞连杆10之间的空隙排出。
该挡板封闭式取土器按计算深度进尺完成取土后，向上提升钻杆，钻杆连带提升所述提引头11、活塞连杆10及活塞8，通过活塞8上的密封圈9实现对取土器废土室、土样室的密封，使之对其中的土样产生真空虹吸作用。同时挡板3在自身重力及上部土样的向下压推作用下，向下翻转，实现对取土器下口的封闭，进一步阻止土样的向下脱落。
取土完毕，将挡板封闭式取土器轻拿慢提至钻孔外，小心拧卸掉所述对开半合管6两端的挡板室2及残余管7，用专用塑料密封盖迅速拧紧密封对开半合管6的两端，并按土样的存放、运送标准要求进行存放及运送。如此，即实现了对软土层、超软土层土样的采取。
本发明的挡板封闭式取土器的一般操作步骤如下：
(1)清孔至所要采取土样深度；
(2)将挡板封闭式取土器与钻杆连接，下入至孔底土层，并按计算取土进尺缓慢压入；
(3)静压取土毕，缓慢提升钻杆，将挡板封闭式取土器轻拿慢提至钻孔外；
(4)小心拧卸掉挡板封闭式取土器对开半合管两端的挡板室及残余管，用专用塑料密封盖迅速拧紧密封对开半合管；
(5)按土样的存放、运送标准要求及程序，对密封的内部装有土样的对开半合管进行存放及运送；
(6)清除残余管中的废土样，清洗活塞、活塞连杆、挡板室中的挡板等各个部件，并对其进行必要的保养维护；
(7)将备用环刀、垫环重新嵌入备用对开半合管，并重新与挡板室、残余管进行旋装对接，完成挡板封闭式取土器的重新组装，并准备采取下个土样；
(8)取土完毕，将不再使用的挡板封闭式取土器进行必要的清洗、润滑保养，并装箱保存。
本发明的挡板封闭式取土器的特点是：
(1)通过挡板的开合实现挡板封闭式取土器下口的封闭，可对含水率超过70％的超软土层进行取样，采取成功率高；
(2)通过嵌入土样室的环刀实现对土样的直接采取，克服了超软土样在室内试验中环刀切割拿运困难的问题，减少了超软土样在拆卸切割中的二次扰动；
(3)本发明的挡板封闭式取土器除了应用于软土、超软土层土样的采取，亦可应用于其它土层；
(4)设备简单，维护方便；
(5)满足了港口、水利、公路、桥梁、人工岛等水域工程项目工程地质勘察中的某些特殊需求。
Claims (6)
1.一种挡板封闭式取土器，其特征是：该取土器包括三部分：挡板室、土样室及废土室，所述挡板室部分包括管靴(1)、挡板室(2)、挡板(3)，所述管靴(1)与挡板室(2)之间通过螺纹丝扣连接，所述挡板(3)与挡板室(2)通过挡板(3)上的橡胶软板(14)铰接连接；土样室部分包括环刀(4)、垫环(5)、对开半合管(6)，所述对开半合管(6)内壁嵌有环刀(4)和垫环(5)的嵌槽，对开半合管(6)两端有外螺纹丝扣，通过一端外螺纹丝扣与挡板室(2)相连；废土室部分包括残余管(7)、活塞(8)、密封圈(9)、活塞连杆(10)，所述残余管(7)通过对开半合管(6)上的另一端外螺纹丝扣与对开半合管(6)连接，密封圈(9)嵌套于活塞(8)上，活塞(8)置于残余管(7)内部，活塞(8)与活塞连杆(10)通过螺纹丝扣连接，活塞连杆(10)穿过残余管(7)顶端中心圆孔，与提引头(11)通过螺纹丝扣连接，提引头(11)顶端设锥形螺纹(12)，通过螺纹(12)与外部钻杆连接。
2.根据权利要求1所述的挡板封闭式取土器，其特征是：所述挡板(3)包括铁质或钢质的材料板(13)、橡胶软板(14)、紧固螺栓(15)，所述铁质或钢质的材料板(13)的直径小于橡胶软板(14)的直径并同心，铁质或钢质的材料板(13)与橡胶软板(14)通过两者共同中心的紧固螺栓(15)紧固，橡胶软板(14)的边缘突出部分紧固连接于挡板室(2)的下端内侧，通过橡胶软板(14)的边缘突出部分的弯曲拉伸，实现挡板(3)的封闭开合。
3.根据权利要求1所述的挡板封闭式取土器，其特征是：所述垫环(5)为对开半合式。
4.根据权利要求1所述的挡板封闭式取土器，其特征是：所述对开半合管(6)内共嵌有十个环刀(4)和九个垫环(5)，环刀(4)和垫环(5)相间排放。
5.根据权利要求1所述的挡板封闭式取土器，其特征是：所述活塞(8)上有一横断面为半圆形的沟槽，沟槽内嵌有密封圈(9)。
6.根据权利要求1所述的挡板封闭式取土器，其特征是：所述残余管(7)顶端中心断面开孔，活塞连杆(10)通过该孔，活塞连杆(10)与孔之间有一定间隙，以保证残余管(7)中的气体、液体能够顺利排出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |