CN108344595A - 适于浅表层的旋转静压式原状土取土器及取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，包括取土器本体，所述取土器本体包括顶部连接有手旋杆的外筒，所述手旋杆与三足式固定架螺接相连，所述外筒的顶部设置有推压手柄，外筒的底部旋拧有环形钻刀，所述环形钻刀内壁设置有带凹槽的环形承托台，外筒的腔体内通过轴承连接有取样内筒，所述取样内筒下端设置在环形承托台的凹槽内；该取土器结构简单，体积小巧，便于携带和操作；进行取样时，在三足式固定架的作用下，外筒能够在竖直方向稳定均匀地旋转钻进，同时，带动取样内筒以静压无扰动方式进入土体，并且一次完成取样，无需二次封装，充分减小对土样的扰动，保证原状土的完整性，可以提高取土效率和取土经济性。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘测取土技术领域，尤其是涉及一种适于浅表层的旋转静压式原状土取土器以及应用该取土器取样的方法。
背景技术
在地质勘探过程中，需要在不同土层取样并进行室内物理力学试验，得到样品所在土体的力学指标。为了确保试验结果的准确性，在取样时，应减少对土样的扰动程度，并尽可能保证土样的完整性。
静压式取土器通常与静压机配合使用，结构复杂，便携性较差，一般适用于浅表层以下的原状土取样；旋转钻进式取土器体积小，方便携带，通过旋转钻进方式进入土层取样后，再反向旋转拔出取样，比较适用于浅表层取样，但是取土过程中对土体的扰动大，较难保持土样的原状性。申请号201210170433.2披露了一种适用于浅表层取样的原状土取土器，包括通过轴承相连的外筒和内筒，内筒内安装有取样筒，取样时，外筒旋转压入，内筒和取样筒在静压力下竖直压入土壤进行取样，减少了对土体的扰动。但是该取土器内外筒之间存在间隙，取土时土壤容易钻入其中引起卡死现象，影响外筒向下推进，难以达到目标取样深度；其次，当土样粘连在内筒顶部时，取样筒较难取出，通常需要震打筒体，对土样扰动较大；再次，缺少稳定和反力机构，导致筒体在钻进和取出过程容易发生倾斜，对土壤产生偏压效应，破坏土样结构和完整性。
发明内容
本发明提供一种适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，同时提供一种应用上述取土器的取样方法，目的在于解决现有取土器结构复杂、操作不便、对土样扰动程度较大影响试验结果准确性的问题。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，包括取土器本体，所述取土器本体包括顶部连接有手旋杆的外筒，所述手旋杆与三足式固定架螺接相连，所述外筒的顶部设置有推压手柄，外筒的底部旋拧有环形钻刀，所述环形钻刀内壁设置有带凹槽的环形承托台，外筒的腔体内通过轴承连接有取样内筒，所述取样内筒下端设置在环形承托台的凹槽内。
具体地，所述轴承为双列圆柱滚子轴承，其动圈与外筒内顶面相接，定圈与取样内筒的外顶面相接。
所述取样内筒由上顶盖和筒身组成，所述上顶盖开设有透气孔。
所述环形钻刀的刃口向内侧倾斜设置。
所述外筒靠近顶部处设置有限位把手。
所述三足式固定架为折叠式结构。
采用所述适于浅表层的旋转静压式原状土取土器的取样方法，包括以下步骤：
第一步，在取样内筒外壁涂抹润滑剂，然后将轴承、取样内筒依次放于外筒中，之后将环形钻刀旋拧在外筒上，并使取样内筒下端置于环形钻刀的承托台凹槽内；
第二步，选择取样点，平整场地，将三足式固定架固定在地面上，使取样内筒位于取样点上方；
第三步，转动手旋杆，使环形钻刀和外筒旋转钻入土层中，取样内筒则通过轴承传递的静压力持续被压入土层中；
第四步，外筒进入土层一定深度后，反向转动手旋杆，使其从土壤中脱出；必要时，可提拉限位把手10，对外筒施加向上的辅力；
第五步，解除三足式固定架与地面的连接，然后将外筒水平放置，拧下环形钻刀，按压推压手柄，推出取样内筒，封装，完成取样。
本发明结构简单，体积小巧，便于携带和操作；进行取样时，在三足式固定架的作用下，外筒能够在竖直方向稳定均匀地旋转钻进，同时，带动取样内筒以静压无扰动方式进入土体，并且一次完成取样，无需二次封装，充分减小对土样的扰动，保证原状土的完整性，可以提高取土效率和取土经济性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中三足式固定架的结构示意图。
图3是图1中外筒的结构示意图。
图4是图1中轴承的结构示意图。
图5是图1中取样内筒的结构示意图。
图6是图1中环形钻刀的结构示意图。
图7是图1中外筒、轴承和取样内筒连接结构示意图。
具体实施方式
如图1-7所示，本发明所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，包括顶部连接有手旋杆1的外筒2，手旋杆1与三足式固定架3顶部中心处的环形圈3.1螺接相连，外筒2的顶部活动连接有推压手柄4，外筒2的底部旋拧有环形钻刀5，如图6所示，环形钻刀5内壁设置有带凹槽6的环形承托台7，外筒2的腔体内依次安装双列圆柱滚子轴承8和取样内筒9，取样内筒9由上顶盖9.1和筒身9.2组成，上顶盖9.1开设有透气孔9.3，方便排气和清理取样内筒9，取样内筒9下端则位于环形承托台7的凹槽6内。具体地，如图7所示，在取样时的钻进外压作用下，双列圆柱滚子轴承8动圈连接的上端盖8.1与外筒2内顶面形成面接触，双列圆柱滚子轴承8定圈连接的下端盖8.2与取样内筒9的外顶面形成面接触，外筒2在手旋杆1的作用下进行旋转，而取样内筒9受土体侧摩阻力的限制不发生转动，即外筒2和取样内筒9在双列圆柱滚子轴承8的作用下可以保持相对转动；同时，在外力消失后，取下环形钻刀5时，可方便地将双列圆柱滚子轴承8和取样内筒9从外筒2中取出，便于无扰动地保持样品原状性。上述环形钻刀5的刃口向内侧倾斜设置，使刀体上下形成内径差，便于外筒2上移时截断土样，同时，保证土样在提取过程中不脱离取样内筒9。上述外筒2外壁靠近顶部处安装有用于提示环形钻刀5到达钻进目标位置的限位把手10，该限位把手10还用于对外筒2施加向上的提拉辅助外力。上述三足式固定架3的三条支脚3.2为折叠式结构，便于收纳和携带。
采用上述适于浅表层的旋转静压式原状土取土器的取样方法，包括以下步骤：
第一步，在取样内筒9外壁涂抹润滑剂，然后将轴承8、取样内筒9依次放于外筒2中，之后将环形钻刀5旋拧在外筒2上，并使取样内筒9下端置于环形钻刀5的承托台7凹槽6内；
第二步，选择取样点，平整场地，使取样内筒9位于取样点上方后，将三足式固定架3的三条支脚3.2锚固在地面上，构成旋转静压取土机构的反力和稳定装置；
第三步，转动手旋杆1，使环形钻刀5和外筒2旋转钻入土层中，取样内筒9则通过轴承8传递的静压力持续被压入土层中；
第四步，外筒2向下钻进，当限位把手10触及地面时，反向转动手旋杆1，使外筒2从土壤中脱出；
第五步，解除三足式固定架3与地面的连接，然后将外筒2水平放置，拧下环形钻刀5，按压推压手柄4，推出取样内筒9，封装，完成原状土取样。
本发明具有如下优点：
1. 三足式固定架是取土器的稳定系统，在取土过程中能够使取土器保持竖直状态，并且不产生晃动，减小了对土层的扰动，有利于保证原状土样的完整性；同时，三足式固定架又是取土器的反力系统，在手旋杆旋转钻进的过程中，为取土器提供稳定持续的反力，有利于保证取土过程的连续性；
2.环形钻刀位于外筒前端，在取样钻进过程中有效降低了筒体进入土层的阻力；取样内筒位于外筒内，其下端位于环形钻刀承托台的凹槽内形成稳定密封结构，不仅保护了取样内筒免受损伤，而且避免了取样内筒发生晃动，同时消除了取土过程中土壤进入内外筒间隙的安全隐患，减少取土器发生故障的几率，使之能够保持持续稳定运行；
3.外筒、取样内筒和双列圆柱滚子轴承采用可拆卸式接触连接，取土时外筒旋转钻进、内筒静止下移，尽可能地减小对土样的扰动，实现了取土器的旋转静压式取土功能；同时，用推压手柄可轻松推出水平放置的取样内筒，封装后即完成取样，这种结构简单的取样内筒、以及与其他部件之间的便于取样的结构，进一步地避免了土样扰动，能够很好地保持土样的原状性。
Claims (7)
1.一种适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，包括取土器本体，其特征在于：所述取土器本体包括顶部连接有手旋杆（1）的外筒（2），所述手旋杆（1）与三足式固定架（3）螺接相连，所述外筒（2）的顶部设置有推压手柄（4），外筒（2）的底部旋拧有环形钻刀（5），所述环形钻刀（5）内壁设置有带凹槽（6）的环形承托台（7），外筒（2）的腔体内通过轴承（8）连接有取样内筒（9），所述取样内筒（9）下端设置在环形承托台（7）的凹槽（6）内。
2.根据权利要求1所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器及取样方法，其特征在于：所述轴承（8）为双列圆柱滚子轴承，其动圈与外筒（2）内顶面相接，定圈与取样内筒（9）的外顶面相接。
3.根据权利要求1所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器及取样方法，其特征在于：所述取样内筒（9）由上顶盖（9.1）和筒身（9.2）组成，所述上顶盖（9.1）开设有透气孔（9.3）。
4.根据权利要求1所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器及取样方法，其特征在于：所述环形钻刀（5）的刃口向内侧倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器及取样方法，其特征在于：所述外筒（2）靠近顶部处设置有限位把手（10）。
6.根据权利要求1所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器及取样方法，其特征在于：所述三足式固定架（3）为折叠式结构。
7.采用权利要求1所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器的取样方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，在取样内筒（9）外壁涂抹润滑剂，然后将轴承（8）、取样内筒（9）依次放于外筒（2）中，之后将环形钻刀（5）旋拧在外筒（2）上，并使取样内筒（9）下端置于环形钻刀（5）的承托台（7）凹槽（6）内；
第二步，选择取样点，平整场地，将三足式固定架（3）固定在地面上，使取样内筒（9）位于取样点上方；
第三步，转动手旋杆（1），使环形钻刀（5）和外筒（2）旋转钻入土层中，取样内筒（9）则通过轴承（8）传递的静压力持续被压入土层中；
第四步，外筒（2）进入土层一定深度后，反向转动手旋杆（1），使其从土壤中脱出；
第五步，解除三足式固定架（3）与地面的连接，然后将外筒（2）水平放置，拧下环形钻刀（5），按压推压手柄（4），推出取样内筒（9），封装，完成取样。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109187073A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-11 | 咸宁市农业科学院 | 螺旋式静压原状土取土器 |
| CN109357910A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-19 | 中国地质大学（武汉） | 一种便携式多功能原状土取样仪 |
| CN109577305A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-05 | 江苏东道工程检测技术有限公司 | 一种公路工程取土样装置及公路土况检测系统 |
| CN110320083A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-11 | 安徽省水利水电勘测设计院 | 一种土样修边皮装置 |
| CN111366404A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-03 | 河北工程大学 | 一种地质测绘开采用地质含量钻孔式取样装置 |
| CN111579289A (zh) * | 2020-06-26 | 2020-08-25 | 福州大学 | 低黏性土原状样的取土装置及其方法 |
| CN112482344A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-12 | 吉林大学 | 一种分布固定稳定托举式便携取土器 |
| CN113358392A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-07 | 靳职锋 | 一种地面采取探井内原状样的机械装置 |
| CN113375960A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-09-10 | 沈阳中天星艺环保科技有限公司 | 一种踏板助力式双瓣筒型土壤采样器 |
| CN113777169A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-10 | 山东大学 | 基于剪切波速的现场填土路基压实度检测装置及方法 |
| CN114136691A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 河南大学 | 一种灵便钻进式取土仪器 |
| CN114755046A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-15 | 苏州科技大学 | 一种浅层取土样装置及其取土方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640662Y2 (ja) * | 1989-09-14 | 1994-10-26 | 中部電力株式会社 | コアパック式土質試料採取装置 |
| CN102279117A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-12-14 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种消落带泥沙淤积收集测定仪 |
| CN204286848U (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-22 | 昆明理工大学 | 一种可同时获取垂直和水平方向的原状取土装置 |
| CN204461795U (zh) * | 2015-02-27 | 2015-07-08 | 贾建领 | 一种土壤检测用钻孔取土装置 |
| DE202014104237U1 (de) * | 2014-09-08 | 2015-08-18 | Deutsches Geoforschungszentrum -Gfz Stiftung Des Öffentlichen Rechts Des Landes Brandenburg | Verschließmechanismus |
| CN106017983A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-12 | 甘肃农业大学 | 一种多功能草坪土壤取样器 |
| CN206593894U (zh) * | 2017-04-02 | 2017-10-27 | 天津市津海宏伟科技有限公司 | 一种土壤采样装置 |
-
2018
- 2018-02-12 CN CN201810143501.3A patent/CN108344595B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640662Y2 (ja) * | 1989-09-14 | 1994-10-26 | 中部電力株式会社 | コアパック式土質試料採取装置 |
| CN102279117A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-12-14 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种消落带泥沙淤积收集测定仪 |
| DE202014104237U1 (de) * | 2014-09-08 | 2015-08-18 | Deutsches Geoforschungszentrum -Gfz Stiftung Des Öffentlichen Rechts Des Landes Brandenburg | Verschließmechanismus |
| CN204286848U (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-22 | 昆明理工大学 | 一种可同时获取垂直和水平方向的原状取土装置 |
| CN204461795U (zh) * | 2015-02-27 | 2015-07-08 | 贾建领 | 一种土壤检测用钻孔取土装置 |
| CN106017983A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-12 | 甘肃农业大学 | 一种多功能草坪土壤取样器 |
| CN206593894U (zh) * | 2017-04-02 | 2017-10-27 | 天津市津海宏伟科技有限公司 | 一种土壤采样装置 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109187073B (zh) * | 2018-09-26 | 2021-06-11 | 咸宁市农业科学院 | 螺旋式静压原状土取土器 |
| CN109187073A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-11 | 咸宁市农业科学院 | 螺旋式静压原状土取土器 |
| CN109357910A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-19 | 中国地质大学（武汉） | 一种便携式多功能原状土取样仪 |
| CN109577305A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-05 | 江苏东道工程检测技术有限公司 | 一种公路工程取土样装置及公路土况检测系统 |
| CN110320083A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-11 | 安徽省水利水电勘测设计院 | 一种土样修边皮装置 |
| CN113358392A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-07 | 靳职锋 | 一种地面采取探井内原状样的机械装置 |
| CN111366404A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-07-03 | 河北工程大学 | 一种地质测绘开采用地质含量钻孔式取样装置 |
| CN111579289A (zh) * | 2020-06-26 | 2020-08-25 | 福州大学 | 低黏性土原状样的取土装置及其方法 |
| CN111579289B (zh) * | 2020-06-26 | 2024-06-04 | 福州大学 | 低黏性土原状样的取土装置及其方法 |
| CN112482344A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-12 | 吉林大学 | 一种分布固定稳定托举式便携取土器 |
| CN113375960A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-09-10 | 沈阳中天星艺环保科技有限公司 | 一种踏板助力式双瓣筒型土壤采样器 |
| CN113777169A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-10 | 山东大学 | 基于剪切波速的现场填土路基压实度检测装置及方法 |
| CN113777169B (zh) * | 2021-08-11 | 2023-02-24 | 山东大学 | 基于剪切波速的现场填土路基压实度检测装置及方法 |
| CN114136691A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 河南大学 | 一种灵便钻进式取土仪器 |
| CN114136691B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-08-15 | 河南大学 | 一种灵便钻进式取土仪器 |
| CN114755046A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-07-15 | 苏州科技大学 | 一种浅层取土样装置及其取土方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108344595B (zh) | 2020-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 450003 Zhengzhou Jinshui Road, Henan, No. 109 Applicant after: YELLOW RIVER ENGINEERING CONSULTING Co.,Ltd. Address before: 450003 Zhengzhou Jinshui Road, Henan, No. 109 Applicant before: YELLOW RIVER ENGINEERING CONSULTING Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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