CN203904963U - 借助静力触探设备压入的原位取土装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及岩土工程和环境工程领域，具体涉及借助静力触探设备压入的原位取土装置，其特征在于：该探头主要由空心探杆和圆锥探头组成，所述圆锥探头内置于所述空心探杆内部下端，二者之间构成滑动配合；所述圆锥探头包括圆锥空心探头和圆柱形活塞，其中所述圆柱形活塞与所述圆锥空心探头内壁构成滑动配合，所述圆锥空心探头的空腔壁上开设有贯穿孔洞，所述孔洞中安装有双面球形锁，所述圆柱形活塞外壁上开设有环形凹槽；所述空心探杆的底端以及上端均设置有环形凹槽；所述球形锁的锁舌形状和大小与各所述环形凹槽吻合配比。本实用新型的优点是：解决了国内现有的传统工程勘察钻孔取样不能满足对取出的土样的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程和环境工程领域，具体涉及借助静力触探设备压入的原位取土装置。
背景技术
静力触探技术（CPT）是指利用静力压入装置将连接触探头的触探杆压入土层，通过量测系统测试土的贯入阻力的原位测试方法，可确定土的部分力学参数，具有扰动小、测试准确、操作便捷等优点。从20世纪80年代中期开始，随着环境岩土工程的发展，国际不少机构研发了静力触探新型技术，进一步加强CPT技术在工程领域中的应用。
取土器是提取下层试验土壤原状土作为试样以了解其基层性质，用于各种工程施工前对施工地层作土样分析的一种工具。目前，针对传统的取土器普遍存在结构复杂、取样操作不便效率低、成本高的特点。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了借助静力触探设备压入的原位取土装置，通过可拉动式的圆锥探头相应解锁开启或锁紧封闭取样套管的开口以在指定深度处取土样，同时避免人直接接触土样，保证原状土的物理性质不变。
本实用新型目的的实现由以下技术方案完成：
一种借助静力触探设备压入的原位取土装置，其特征在于：该装置主要由空心探杆和圆锥探头组成，所述圆锥探头内置于所述空心探杆内部下端，二者之间构成滑动配合；所述圆锥探头包括圆锥空心探头和圆柱形活塞，其中所述圆柱形活塞与所述圆锥空心探头内壁构成滑动配合，所述圆锥空心探头的空腔壁上开设有贯穿孔洞，所述孔洞中安装有双面球形锁，所述圆柱形活塞外壁上开设有环形凹槽；所述空心探杆的底端以及上端均设置有环形凹槽；所述球形锁的锁舌形状和大小与各所述环形凹槽吻合配比。
所述空心探杆由连接杆、取样套管和切割嘴套管拼接而成，所述切割嘴套管的顶端与所述取样套管的底端配合连接，所述取样套管的顶端与所述连接杆底端配合连接，所述圆锥探头内置于所述切割嘴套管内部，设置在所述空心探杆底端的环形凹槽位于所述切割嘴套管内壁上，设置在所述空心探杆上端的环形凹槽位于所述连接杆底端内壁上。
所述取样套管由两块管片拼装构成。
所述圆柱形活塞的顶端连接固定有一推拉杆，所述推拉杆另一端连接有拉动绳索。
本实用新型的优点是：解决了国内现有的传统工程勘察钻孔取样不能满足对取出的土样的要求；能在最大贯入深度内指定深度取出土样，取出的土样能保持原状土的物理性质，并且避免操作人员直接接触。装置结构简单，生产成本低，取样方法便捷有效，符合原状土取样要求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-2所示，图中标记1-13分别为：空心探杆1、连接杆2、环形凹槽3、取样套管4、切割嘴套管5、圆锥空心探头6、环形凹槽7、圆柱形活塞8、推拉杆9、环形凹槽10、双面球形锁11、拉动绳索12、贯穿孔洞13。
实施例：如图1、2所示，本实施例中借助静力触探设备压入的原位取土装置的主体包括空心探杆1、圆锥空心探头6、圆柱形活塞8以及推拉杆9，其中空心探杆1由取样套管4、切割嘴套管5以及连接杆2拼装构成，切割嘴套管5的顶端与取样套管4的底端配合连接，取样套管4的顶端与连接杆2的底端配合连接。空心探杆1内套装有由圆锥空心探头6和圆柱形活塞8构成的圆锥探头和推拉杆9，其中圆锥空心探头6内置于切割嘴套管5内部并与空心探杆1构成滑动配合。圆柱形活塞8与圆锥空心探头6的内壁构成滑动配合。圆柱形活塞8的顶端连接固定有推拉杆9，推拉杆9连接有拉动绳索12。圆锥空心探头6的空腔壁上开设有贯穿孔洞13，贯穿孔洞13中安装有双面球形锁11，圆柱形活塞8的外壁上开设有与双面球形锁11的锁舌形状和大小相吻合配比的环形凹槽10。切割嘴套管5的内壁以及连接杆2的顶端内壁上分别开设有与双面球形锁11的锁舌形状和大小吻合配比的环形凹槽7以及环形凹槽3。
使用本实施例中的装置提取土样的具体操作步骤为：
1、利用静力触探的贯入设备将装置整体贯入至待取土样的土层内，贯入方向为圆锥空心探头6的圆锥尖角方向。此时圆锥空心探头6上的双面球形锁11一侧嵌入在切割嘴套管5内壁表面上的环形凹槽7内，另一侧被圆柱形活塞8的外壁压紧限位，即双面球形锁11被卡紧于环形凹槽7与圆柱形活塞8之间，此时圆锥空心探头6便通过双面球形锁11与切割嘴套管5相固定构成一整体，以避免圆锥空心探头6在贯入到土层内的指定深度前，从切割嘴套管5中松脱并上移至取样套管4或连接杆2内。
2、将装置贯入到指定的深度后，上提拉动绳索12，拉动绳索12带动圆柱形活塞8上移，此时双面球形锁11的锁舌从环形凹槽7中解锁并相应嵌入至圆柱形活塞8外壁上的环形凹槽10内，使得圆锥空心探头6与圆柱形活塞8通过双面球形锁11配合连接并构成一整体。
3、继续上提拉动绳索12，此时构成一整体的圆锥空心探头6和圆柱形活塞8同时沿着切割嘴套管5的内壁以及取样套管4的内壁向上滑动，直至双面球形锁11的锁舌在连接杆2内壁上的环形凹槽3处锁住后停止上提。
4、松开拉动绳索12，此时圆锥空心探头6以及圆柱形活塞8通过双面球形锁11的锁舌一同固定锁紧于连接杆2顶端的环形凹槽3处；继续向下贯入空心探杆1，使得指定深度处的土样能通过切割嘴套管5的前端开口进入取样套管4内，待土样充满取样套管4后，停止压入空心探杆1。
5、将探头取回地表，利用可拆卸式的配合连接结构，将连接杆2和切割嘴套管5从取样套管4的两端拆除，之后再将土样从取样套管4中取出并将其密封保存，然后清洗设备。
6、取样结束，可重复上述过程进行另一深度的取样。
本实施例在具体实施时：取样套管4为空心圆柱形结构，可由两块半圆柱形的管片可拆卸式的拼装构成，以方便从管内取出土样。
取样套管4与连接杆2、切割嘴套管5的连接处可采用螺纹配合连接或其他可拆卸式的连接结构，以方便拆除及安装。
Claims (4)
1.一种借助静力触探设备压入的原位取土装置，其特征在于：该装置主要由空心探杆和圆锥探头组成，所述圆锥探头内置于所述空心探杆内部下端，二者之间构成滑动配合；所述圆锥探头包括圆锥空心探头和圆柱形活塞，其中所述圆柱形活塞与所述圆锥空心探头内壁构成滑动配合，所述圆锥空心探头的空腔壁上开设有贯穿孔洞，所述孔洞中安装有双面球形锁，所述圆柱形活塞外壁上开设有环形凹槽；所述空心探杆的底端以及上端均设置有环形凹槽；所述球形锁的锁舌形状和大小与各所述环形凹槽吻合配比。
2.根据权利要求1所述的一种借助静力触探设备压入的原位取土装置，其特征在于：所述空心探杆由连接杆、取样套管和切割嘴套管拼接而成，所述切割嘴套管的顶端与所述取样套管的底端配合连接，所述取样套管的顶端与所述连接杆底端配合连接，所述圆锥探头内置于所述切割嘴套管内部，设置在所述空心探杆底端的环形凹槽位于所述切割嘴套管内壁上，设置在所述空心探杆上端的环形凹槽位于所述连接杆底端内壁上。
3.根据权利要求2所述的一种借助静力触探设备压入的原位取土装置，其特征在于：所述取样套管由两块管片拼装构成。
4.根据权利要求1所述的借助静力触探设备压入的原位取土装置，其特征在于：所述圆柱形活塞的顶端连接固定有一推拉杆，所述推拉杆另一端连接有拉动绳索。
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