CN2033440U - 回转压入式原状取土器 - Google Patents

Abstract

一种用于软—可塑土地层取土的回转压入式原状取土器，其壳体是由带合金钻头的管靴、土样盒、余土管及接头等组成，在接头和余土管之间还设内有弹簧止水阀接手和大头滑槽杆。该杆上外设有球阀，杆内滑槽上置有伸向取土器壳体内、端部带钻头空心的回转杆。其上面的钻头为锯齿形径向排列在位于回转杆封闭端侧孔上面的环形底板上。本实用新型结构简单便于操作，可保证取土质量，减少了钻探程序和工作量。

Description

回转压入式原状取土器

本实用新型涉及一种工程地质勘测取土样，特别是取软土层土样的装置。

普通取土器取土都是先钻至取土深度后下入取土器取土。这种取土器在淤泥、淤泥质粘土及软－可塑粘土地层取土时，往往由于这种地层的“缩径”使取土器中余土超量，原状土体受压变形，破坏了原状结构影响取土质量。

本实用新型的目的是设计一种能克服因软土地层钻孔“缩径”而影响取土质量的钻孔与取土合为一体的取土装置。

本实用新型的目的可通过下述措施来达到：一种用于软－可塑土地层取土的回转压入式原状取土器，其壳体是由带合金钻头的管靴、土样盒、余土管及接头等组成，其特征在于在接头和余土管之间还设内有止水阀接手和大头滑槽杆，其杆外设有球阀，其杆内滑槽上置有伸向取土器壳体内端部带钻头空心的回转杆。回转杆上钻头为锯齿形径向排列在位于回转杆封闭端侧孔上面的环形底板上。在大头滑槽杆下端径向设有定位销孔，该孔外端螺纹固定有一销钉，其内弹簧前部有一钢球，该钢球与回转杆上的半球形凹槽定位滑孔相匹配。止水阀的圆椎形阀芯置于弹簧的一端，弹簧的另一端置于调节螺杆上。护圈为轻质材料的环状体。

本实用新型的结构特点是在原取土器内设置带钻头的回转杆。该取土器的壳体与普通取土器相同的是由带合金钻头的管靴、土样盒、取土管、余土管和接头等组成。不同的是在接头和余土管之间还设有止水阀接手和内有滑槽外有球阀的大头滑槽杆。同时在取土器的壳体内还设有带钻头的回转杆。

本实用新型壳体中管靴外侧设有合金钻头，最好是对称地设量四粒。当取土器回转时它不仅加快了回转中的排泥量，而且将该取土器所钻的孔稍微扩大，以便取土样时减少真空吸力防止土样滑脱。管靴壁上设有通孔，最好是四个排液孔，由回转杆出来的液体与钻头切削和绞出的废软土结合呈泥浆状由排液孔排至钻孔外，以此消除废土。与管靴相连的取土管为整体结构，以便加强取土器回转时的强度。其下部用螺纹与管靴连接，其上部用螺纹和余土管相接。取土管内设有土样盒，它的两端均比取土管长如15毫米左右，这样便于打开取土器时盖上盒盖不使土样盒变形，同时推动一端土样盒很容易地退出。在余土管上面螺纹连有大头滑槽杆，杆内设有凹形滑槽，最好是轴向对称的两条。该槽在大头滑槽杆的下端缩束节的中部终止。回转杆上端带有与滑槽相匹配的条形凸键，可在大头滑槽杆内自由上下运动。当回转杆带凸键的上端向下运动卡在滑槽的终端时，即停止向下的运动。上述采用高强度轻质金属如合金铝制成的空心转杆的底端封闭，侧面设有通孔，最好为四个对称的侧孔即出水孔。回转杆内的冲洗液如水从这些出水孔流出，冲洗位于该孔附近的钻头。该钻头为在环形底板上设有径向排列如十字交叉排列的锯齿形钻头。该钻头底盘焊在回转杆排液孔上面，且锯齿钻头与排液孔在同一水平位置以利于排液。钻头环形底板上面用连接件如螺钉连有环状体护圈，该护圈为具有浮力的轻质材料如胶木、木材等制成用以保护取土盒。

在回转杆上位于护圈的上部且朝向定位销的方向上设有半球凹槽形定位滑孔，它与设在大头滑槽杆的定位销内的钢球相匹配。该销孔是在滑槽终端下面径向设置的通孔，孔内靠取土器中心线一端设有一钢球；球上有一弹簧，它被一个带螺纹的销钉固定在孔内。当施加静压力压入取土器取土时，随进入土体上升的回转杆当土体超过取土室一定长度时，则移至定位销的位置，由于弹簧的作用将钢球压到滑孔内。选择弹力适当的弹簧，使回转杆因此而自锁，达到自持自重，以减低回转杆与钻头对土样的自重压力。在缩束节上还设有阀腔中心线与取土器中心线平行的球阀，最好是三个，这些球阀为开口设在缩束节斜面上内为两个相连的直径不等的柱形圆孔，上面的大孔内有一钢球为阀芯，其直径大于下面小孔的直径。当取土器在取土时，随着土样的进入，壳体内的泥浆将球阀顶起后排出来，大孔上面的挡条可防止将球阀冲跑。当取土器内压力达到一定时钢球自动落下，以控制取土器的密封性能，使取土样时不掉土。

在大头滑槽杆的上面螺纹连有一止水阀接手，该止水阀接手的另一端为与钻杆螺纹连接的锥形接头。该锥形接头内有一孔道通向止水阀接手的阀腔内。在止水阀的入口处设有一圆锥形止水阀芯，它置于弹簧上。该弹簧的另一端置于调节螺杆上，该调节螺杆与挡板螺纹连接，旋转螺杆便可调节开启阀门所需的水压。挡板面上设有供液体通过的通孔，它垂直置于阀腔尾部。

本实用新型的取土程序是钻杆带动取土器转动回转钻进，高压冲洗液从取土器锥形接头内进入取土器，通过止水阀经由挡片进入回转杆内，回转杆上的钻头在高压冲洗液及取土器壳内液体重力的作用下，位于管靴内回转切削泥土。高压冲洗液将这些泥土携带从管靴口和排液孔出来，沿取土器外壁向上排至钻孔外。当钻进到需采取土样的深度，进行取土样时停止给水，由于水头压力的改变止水阀自行关闭，将取土器密封。钻杆停止转动仅向取土器施加静压力将取土器压入要求的土层，壳体内的泥浆随着土样的进入不断地从球阀口排出。当压入土体达到一定长度时上升的回转杆定位滑孔的部位，也随之移到定位销处自锁。球阀自动落下，封闭钻孔中水头的压力，再转动钻杆半圈，切断土体即完成取样。

本实用新型结构简单、便于操作，它是利用内回转杆上的钻头回转钻进清孔，清孔后可直接压入取土。它解决了取软土时因钻孔“缩径”而影响取土质量的问题，同时减少了钻探程序和工作量。钻头与管靴间隙小，取土器内只进入泥浆水无块状物进入，因而排水通畅密封性能好。它可作为普通取土器使用，特别适用于软－可塑“缩径土地层”。

利用附图中所示的例子对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的总体结构示意图。

图2是本实用新型的回转杆正视示意图。

图3是本实用新型的缩束节B－B截面示意图。

图4是本实用新型的挡片A－A向视示意图。

图5是本实用新型的回转杆侧视示意图。

图6是本实用新型的回转杆上护圈正视示意图。

图7是本实用新型的回转杆上护圈侧视示意图。

图8是本实用新型的钻头正视示意图。

图9是本实用新型的钻头侧视示意图。

在图1所示的回转压入式原样取土器的总体结构示意图中，止水阀接手1锥形顶部外设有螺纹，内有通向弹簧止水阀腔的孔道。阀腔入口处设有圆锥形阀芯2，其尾部插在弹簧3上，该弹簧又插在调节螺杆21上，该螺杆与垂直固定在取土器壳体上的带有通孔的挡板4螺纹连接。如图4所示的挡板两端为弧形其曲率半径与止水阀尾部的内孔相同，挡板中部设有与调节螺杆相匹配的螺孔。在止水阀下面与其螺纹连接的大头滑槽杆5其内有两个对称的轴向凹形滑槽，该滑槽下端设在缩束节中部。在其下面径向设有一定位销孔8，该孔外端螺纹固定有一销钉22，其内有一弹簧23，该弹簧前部有一钢球24。如图3所示的本实用新型缩束节B－B截面示意图中，在大头滑槽杆外面的缩束节上还设有三个与定位销相对称的球阀，它们的开口设在缩束节斜面上。两个相连直径不等的柱形圆孔组成阀腔，其中心线与取土器中心线平行。上面的大孔顶部有挡条6，孔内有一直径大于下面小孔直径的钢球阀芯7。如图1所示在大头滑槽杆下面螺纹连有余土管9，该余土管又与取土管11螺纹连接，取土管下面又螺纹连有单倾斜刃口的管靴15，其外侧固定有四个对称的合金块13，其壁上设有四个对称的排水孔17。在大头滑槽杆内的滑槽上置有一回转杆10。在图2、5所示的本实用新型的回转杆示意图上，铝合金的空心回转杆顶部设有两个与滑槽相对应的条形凸键12，底端封闭侧面开有四个对称的出水孔19。在出水孔的上面设有钻头16。在图8和图9所示的本实用新型的钻头示意图中，该转头是在环形底板20上设有径向交叉排列的两组锯齿形钻头，该钻头的底板焊在回转杆上。在图6和图7所示的本实用新型的护圈示意图中，在钻头环形底板上面用螺钉固定一个木质环状体护圈14。在回转杆上位于护圈的上部且朝向定位销的方向上设有3个与定位销中钢球相匹配的半球凹形定位滑孔18。

Claims (5)

1、一种用于软-可塑土地层取土的回转压入式原状取土器，其壳体是由带合金钻头13的管靴15、土样盒12、余土管9及接头组成，其特征在于：在接头和余土管之间还设内有止水阀接手1和大头滑槽杆5，其杆外设有球阀，其杆内滑槽上置有伸向取土器壳体内端部带钻头16空心的回转杆10。

2、根据权利要求1所述的回转压入式原状取土器，其特征在于：回转杆上钻头为锯齿形径向排列在位于回转杆封闭端侧孔19上面的环形底板20上。

3、根据权利要求1或2所述的回转压入式原状取土器，其特征在于：在大头滑槽杆下端径向设有定位销孔8，该孔外端螺纹固定有一销钉22，其内弹簧23前部有一钢球24，该钢球与回转杆上的半球形凹槽定位滑孔18相匹配。

4、根据权利要求3所述的回转压入式原状取土器，其特征在于：止水阀的圆椎形阀芯2置于弹簧3的一端，弹簧的另一端置于调节螺杆21上。

5、根据权利要求4所述的回转压入式原状取土器，其特征在于：护圈14为轻质材料的环状体。

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