CN110044656B - 深层水泥土浆液取样装置与取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深层水泥土浆液取样装置与取样方法，旨在提供一种能够根据需要采集任意深度的地下水泥土连续墙的水泥土浆液样本，为实验分析提供所需的水泥土浆液样本的深层水泥土浆液取样装置与取样方法。它包括下放连接管；底部取样管，底部取样管的上端与下放连接管的下端相连，底部取样管的下端封闭，底部取样管包括浆液下进料管及位于浆液下进料上方的浆液上进料管，浆液上进料管的横截面积大于浆液下进料管的横截面积，浆液下进料管的侧壁上设有浆液进口；滑动块，滑动块滑动设置在浆液下进料管内，用于封堵所述浆液进口；连接绳索，连接绳索的下端与滑动块相连接，连接绳索的上端往上穿过下放连接管。
Description
技术领域
本发明涉及一种深层水泥土浆液取样装置与取样方法，具体涉及一种用于提取TRD工法施工或三轴搅拌桩施工等施工条件下的水泥土浆液的深层水泥土浆液取样装置与取样方法。
背景技术
TRD工法施工与三轴搅拌桩施工是目前的地下水泥土连续墙的施工方法，为了控制TRD工法施工与三轴搅拌桩施工的地下水泥土连续墙的水泥土浆液，需要对地下水泥土连续墙的水泥土浆液取样，进行实验分析，达到控制成墙质量的目的；但目前对地下水泥土连续墙的水泥土浆液取样仅仅针对上层水泥土浆液，并没有适用于深层水泥土浆液取样的仪器和方法，无法对深层部位的地下水泥土连续墙的水泥土浆液进行取样分析。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种深层水泥土浆液取样装置与取样方法，其能够根据需要采集任意深度的地下水泥土连续墙的水泥土浆液样本，为实验分析提供所需的水泥土浆液样本。
本发明的技术方案是：
一种深层水泥土浆液取样装置，包括：下放连接管；底部取样管，底部取样管的上端与下放连接管的下端相连，且底部取样管的上端与下放连接管的下端相连通，底部取样管的下端封闭，底部取样管包括浆液下进料管及位于浆液下进料上方的浆液上进料管，浆液上进料管与浆液下进料管之间形成台阶面，且浆液上进料管的横截面积大于浆液下进料管的横截面积，所述浆液下进料管的侧壁上设有浆液进口；
滑动块，所述滑动块滑动设置在浆液下进料管内，用于封堵所述浆液进口；连接绳索，连接绳索的下端与滑动块相连接，连接绳索的上端往上穿过下放连接管。本方案的深层水泥土浆液取样装置能够根据需要将底部取样管下放到任意深度的地下水泥土连续墙内，并采集任意深度的地下水泥土连续墙的水泥土浆液样本，为实验分析提供所需的水泥土浆液样本。
作为优选，还包括防堵塞装置，浆液下进料管内设有将隔板，隔板将浆液下进料管的内腔分隔成上下两部分，所述浆液进口位于隔板上方，所述防堵塞装置包括设置在隔板上的导向孔、滑动设置在导向孔内的导杆、设置在导杆下端并位于隔板下方的限位挡块、设置在浆液下进料管内并位于导杆上端相连的支架、套设在导杆上并位于支架与隔板与之间的下压缩弹簧、设置在支架上并与浆液进口一一对应的横向导管及滑动设置在横向导管内的滑动杆，所述横向导管的第一端靠近浆液下进料管的内侧面，横向导管的第二端靠近浆液下进料管的中部，横向导管的第一端开口，横向导管的第二端封闭，横向导管的第一端的内侧面上设有导管限位块，所述滑动杆的第一端位于横向导管的外侧，滑动杆的第二端位于横向导管的内侧，滑动杆的第二端上设有与导管限位块配合的滑动杆限位块，滑动杆的第二端与横向导管的第二端之间设有内压缩弹簧，所述滑动块位于横向导管的上方，滑动块支撑于横向导管上，所述导杆的下端支撑于底部取样管的下端面上，所述滑动杆的一端抵在浆液下进料管的内侧面上。
由于地下水泥土连续墙内不规则的分布有石块，在深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内的过程中，地下水泥土连续墙内的石块可能将浆液进口堵塞，使得深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内，进而导致取样人员无法由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本，导致取样失败。为解决这一问题，本方案设置了防堵塞装置，在当滑动块通过连接绳索往上拉起，直至滑动块上移至浆液下进料管的上方，此时，深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内，同时，在下压缩弹簧的作用下，支架与横向导管将一同上移，直至限位挡块抵在隔板上为止，此时，横向导管的第一端朝向对应的浆液进口，在压缩弹簧的作用下滑动杆的第一端将穿过对应的浆液进口并位于浆液下进料管的外侧，直至滑动杆限位块抵在导管限位块上为止；此时，由于滑动杆的第一端将穿过对应的浆液进口并位于浆液下进料管的外侧，如此，可以避免地下水泥土连续墙内的石块可能将浆液进口堵塞，从而保证深层的水泥土浆液可以顺利的由浆液进口进入浆液下进料管内，并逐渐上涌至下放连接管内，直至下放连接管内的水泥土浆液与外部的水泥土浆液等高为止，以使取样人员可以由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本。
作为优选，滑动杆的一端的端面为外凸球面。
作为优选，当导杆的下端支撑于底部取样管的下端面上时，所述横向导管位于浆液进口的下方；当限位挡块抵在隔板上时，所述横向导管的第一端朝向对应的浆液进口。
作为优选，下放连接管由若干段钢管组成，相邻两钢管之间通过法兰连接。
作为优选，底部取样管的上端与下放连接管的下端通过法兰连接。
作为优选，浆液上进料管与浆液下进料管均为圆管，且浆液上进料管的内径大于浆液下进料管的内径。
作为优选，滑动块呈圆柱状，且滑动块的外径小于等于浆液下进料管的内径。
作为优选，浆液上进料管与浆液下进料管同轴。
一种利用深层水泥土浆液取样装置的深层水泥土浆液取样方法，其特征是，依次包括以下步骤：
第一，通过吊机将深层水泥土浆液取样装置吊起，使下放连接管处于竖直状态，底部取样管位于下放连接管的下端；
第二，将深层水泥土浆液取样装置下放至水泥土内，并在深层水泥土浆液取样装置的自重作用下，使底部取样管下沉至指定深度；
第三，通过连接绳索将滑动块往上拉起，直至滑动块上移至浆液下进料管的上方，此时，深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内，并逐渐上涌至下放连接管内，直至下放连接管内的水泥土浆液与外部的水泥土浆液等高为止，以使取样人员可以由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本。如此，取样人员可以方便的由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本，为实验分析提供所需的水泥土浆液样本。
本发明的有益效果是：能够根据需要采集任意深度的地下水泥土连续墙的水泥土浆液样本，为实验分析提供所需的水泥土浆液样本。
附图说明
图1是本发明的深层水泥土浆液取样装置的一种结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图中：
下放连接管1，钢管1.1；
底部取样管2，浆液上进料管2.1，浆液下进料管2.2，浆液进口2.3；
滑动块3；
连接绳索4；
吊绳5；
将隔板6；
防堵塞装置7，导向孔7.1，导杆7.2，限位挡块7.3，支架7.4，下压缩弹簧7.5，横向导管7.6，滑动杆7.7，导管限位块7.8，滑动杆限位块7.9，内压缩弹簧7.10。
具体实施方式
为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施例一：如图1 、图2所示，一种深层水泥土浆液取样装置，包括下放连接管1、底部取样管2、滑动块3与连接绳索4。
底部取样管2的上端与下放连接管1的下端相连，且底部取样管的上端与下放连接管的下端相连通。底部取样管的下端封闭。底部取样管包括浆液下进料管2.2及位于浆液下进料上方的浆液上进料管2.1。浆液上进料管与浆液下进料管之间形成台阶面，且浆液上进料管的横截面积大于浆液下进料管的横截面积。浆液下进料管的侧壁上设有浆液进口2.3。滑动块3滑动设置在浆液下进料管内，用于封堵所述浆液进口2.3。连接绳索4的下端与滑动块相连接，连接绳索的上端往上穿过下放连接管。
具体的，下放连接管由若干段钢管1.1组成，相邻两钢管之间通过法兰连接。如此，可以根据需要的采集深度来调节下放连接管的长度，使下放连接管的长度略大于采集深度，以便于取样人员可以由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本。
浆液上进料管2.1与浆液下进料管2.2均为圆管，且浆液上进料管的内径大于浆液下进料管的内径，浆液上进料管与浆液下进料管同轴。底部取样管的上端与下放连接管的下端通过法兰连接，本实施例中，底部取样管由浆液下进料管及位于浆液下进料上方的浆液上进料管组成。浆液上进料管的上端与下放连接管的下端通过法兰连接，以实现底部取样管的上端与下放连接管的下端通过法兰连接。浆液下进料管的下端封闭，以实现底部取样管的下端封闭。
滑动块3呈圆柱状。滑动块的外径小于等于浆液下进料管的内径，本实施例中，滑动块的外径与浆液下进料管的内径之差为0-1毫米。
一种利用深层水泥土浆液取样装置的深层水泥土浆液取样方法，其特征是，依次包括以下步骤：
第一，通过吊机将深层水泥土浆液取样装置吊起，具体的，根据需要的采集深度来调节钢管的数量，以调节下放连接管的长度，使下放连接管的长度与采集深度相适应（即下放连接管的长度略大于采集深度）；接着，吊机通过吊绳5将下放连接管的上端吊起，吊绳与下放连接管的上端相连接，从而将深层水泥土浆液取样装置吊起，以使下放连接管处于竖直状态，底部取样管位于下放连接管的下端。
第二，将深层水泥土浆液取样装置下放至水泥土内，并在深层水泥土浆液取样装置的自重作用下，使底部取样管下沉至指定深度。
第三，通过连接绳索将滑动块往上拉起，直至滑动块上移至浆液下进料管的上方，此时，深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内，并逐渐上涌至下放连接管内，直至下放连接管内的水泥土浆液与外部的水泥土浆液等高为止，以使取样人员可以由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本。如此，取样人员可以方便的由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本，为实验分析提供所需的水泥土浆液样本。
本实施例的深层水泥土浆液取样装置能够根据需要将底部取样管下放到任意深度的地下水泥土连续墙内，并采集任意深度的地下水泥土连续墙的水泥土浆液样本，为实验分析提供所需的水泥土浆液样本。
进一步的，如图1 、图2所示，深层水泥土浆液取样装置还包括防堵塞装置7。浆液下进料管内设有将隔板6，隔板将浆液下进料管的内腔分隔成上下两部分，浆液进口2.3位于隔板上方。
防堵塞装置7包括设置在隔板上的导向孔7.1、滑动设置在导向孔内的导杆7.2、设置在导杆下端并位于隔板下方的限位挡块7.3、设置在浆液下进料管内并位于导杆上端相连的支架7.4、套设在导杆上并位于支架与隔板与之间的下压缩弹簧7.5、设置在支架上并与浆液进口一一对应的横向导管7.6及滑动设置在横向导管内的滑动杆7.7。导杆与浆液下进料管的轴线相平行。
本实施例中，浆液进口为两个，且两个浆液进口对称分布在浆液下进料管的相对两侧，相应的横向导管为两根。横向导管沿浆液下进料管的径向延伸。横向导管的第一端靠近浆液下进料管的内侧面，横向导管的第二端靠近浆液下进料管的中部。横向导管的第一端开口，横向导管的第二端封闭。横向导管的第一端的内侧面上设有导管限位块7.8。滑动杆的第一端位于横向导管的外侧，滑动杆的第二端位于横向导管的内侧，滑动杆的第二端上设有与导管限位块配合的滑动杆限位块7.9。滑动杆的第二端与横向导管的第二端之间设有内压缩弹簧7.10。
滑动块3位于横向导管7.6的上方。滑动块支撑于横向导管上，导杆的下端支撑于底部取样管的下端面上，具体说是，滑动块支撑于横向导管上，以使横向导管、支架和导杆在滑动块的重力作用下，沿导向孔往下移动，直至导杆的下端支撑于底部取样管的下端面上。滑动杆的一端抵在浆液下进料管的内侧面上。
当导杆的下端支撑于底部取样管的下端面上时，横向导管位于浆液进口的下方。当限位挡块抵在隔板上时，横向导管的第一端朝向对应的浆液进口。
由于地下水泥土连续墙内不规则的分布有石块，在深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内的过程中，地下水泥土连续墙内的石块可能将浆液进口堵塞，使得深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内，进而导致取样人员无法由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本，导致取样失败。为解决这一问题，本方案中设置了防堵塞装置，在当滑动块通过连接绳索往上拉起，直至滑动块上移至浆液下进料管的上方，此时，深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内，同时，在下压缩弹簧的作用下，支架与横向导管将一同上移，直至限位挡块抵在隔板上为止，此时，横向导管的第一端朝向对应的浆液进口，在压缩弹簧的作用下滑动杆的第一端将穿过对应的浆液进口并位于浆液下进料管的外侧，直至滑动杆限位块抵在导管限位块上为止；此时，由于滑动杆的第一端将穿过对应的浆液进口并位于浆液下进料管的外侧，如此，可以避免地下水泥土连续墙内的石块可能将浆液进口堵塞，从而保证深层的水泥土浆液可以顺利的由浆液进口进入浆液下进料管内，并逐渐上涌至下放连接管内，直至下放连接管内的水泥土浆液与外部的水泥土浆液等高为止，以使取样人员可以由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本。
进一步的，滑动杆的一端的端面为外凸球面。外凸球面抵在浆液下进料管的内侧面上，如此可以减小滑动杆与浆液下进料管的内侧面之间的摩擦力。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种深层水泥土浆液取样装置，其特征是，包括：
下放连接管；
底部取样管，底部取样管的上端与下放连接管的下端相连，且底部取样管的上端与下放连接管的下端相连通，底部取样管的下端封闭，底部取样管包括浆液下进料管及位于浆液下进料上方的浆液上进料管，浆液上进料管与浆液下进料管之间形成台阶面，且浆液上进料管的横截面积大于浆液下进料管的横截面积，所述浆液下进料管的侧壁上设有浆液进口，所述底部取样管的上端与下放连接管的下端通过法兰连接；
滑动块，所述滑动块滑动设置在浆液下进料管内，用于封堵所述浆液进口；
连接绳索，连接绳索的下端与滑动块相连接，连接绳索的上端往上穿过下放连接管；
防堵塞装置，浆液下进料管内设有隔板，隔板将浆液下进料管的内腔分隔成上下两部分，所述浆液进口位于隔板上方，
所述防堵塞装置包括设置在隔板上的导向孔、滑动设置在导向孔内的导杆、设置在导杆下端并位于隔板下方的限位挡块、设置在浆液下进料管内并位于导杆上端相连的支架、套设在导杆上并位于支架与隔板与之间的下压缩弹簧、设置在支架上并与浆液进口一一对应的横向导管及滑动设置在横向导管内的滑动杆，所述横向导管的第一端靠近浆液下进料管的内侧面，横向导管的第二端靠近浆液下进料管的中部，横向导管的第一端开口，横向导管的第二端封闭，横向导管的第一端的内侧面上设有导管限位块，所述滑动杆的第一端位于横向导管的外侧，滑动杆的第二端位于横向导管的内侧，滑动杆的第二端上设有与导管限位块配合的滑动杆限位块，滑动杆的第二端与横向导管的第二端之间设有内压缩弹簧，
所述滑动块位于横向导管的上方，滑动块支撑于横向导管上，所述导杆的下端支撑于底部取样管的下端面上，所述滑动杆的一端抵在浆液下进料管的内侧面上。
2.根据权利要求1所述的深层水泥土浆液取样装置，其特征是，所述滑动杆的一端的端面为外凸球面。
3.根据权利要求1或2所述的深层水泥土浆液取样装置，其特征是，当导杆的下端支撑于底部取样管的下端面上时，所述横向导管位于浆液进口的下方；
当限位挡块抵在隔板上时，所述横向导管的第一端朝向对应的浆液进口。
4.根据权利要求1或2所述的深层水泥土浆液取样装置，其特征是，所述下放连接管由若干段钢管组成，相邻两钢管之间通过法兰连接。
5.根据权利要求1或2所述的深层水泥土浆液取样装置，其特征是，所述浆液上进料管与浆液下进料管均为圆管，且浆液上进料管的内径大于浆液下进料管的内径。
6.根据权利要求5所述的深层水泥土浆液取样装置，其特征是，所述滑动块呈圆柱状，且滑动块的外径小于等于浆液下进料管的内径。
7.一种利用权利要求1-6任意一项所述的深层水泥土浆液取样装置的深层水泥土浆液取样方法，其特征是，依次包括以下步骤：
第一，通过吊机将深层水泥土浆液取样装置吊起，使下放连接管处于竖直状态，底部取样管位于下放连接管的下端；
第二，将深层水泥土浆液取样装置下放至水泥土内，并在深层水泥土浆液取样装置的自重作用下，使底部取样管下沉至指定深度；
第三，通过连接绳索将滑动块往上拉起，直至滑动块上移至浆液下进料管的上方，此时，深层的水泥土浆液将由浆液进口进入浆液下进料管内，并逐渐上涌至下放连接管内，直至下放连接管内的水泥土浆液与外部的水泥土浆液等高为止，以使取样人员可以由下放连接管的上端口取得深层的水泥土浆液的样本。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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