CN206300809U - 一种水中提取原状土的装置 - Google Patents

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赵璞
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Abstract

本实用新型的目的是为了解决现有提取原状土装置造价高昂、机械结构复杂、体积过大、便携性差等问题,发明的一种水中提取原状土的装置。该装置包括有原状土采样装置、气压调节装置和抽水装置,其中气压调节装置通过空气导管与原状土采样装置连接,抽水装置通过抽水导管与原状土采样装置连接。本实用新型利用流体和气体压强差实现原状土采集装置沉降、取土和回收的过程,完成对原状土样本的采集工作。本套实验装置结构简单,操作方便,可维护性好,适于重复利用,经济环保,能够实现水下深层原状土采样。

Description

一种水中提取原状土的装置
技术领域
本实用新型涉及一种提取原状土的装置,特别涉及一种水中提取原状土的装置。
背景技术
目前,提取原状土的方法一般有击入法和压入法两种方法,两种方法主要是利用机械原理,通过锤击、杠杆、千斤顶、活塞油压筒或者钢绳滑车组等方式,将取土器压入原状土层里,实现提取原状土。而现有的提取原状土的装置普遍存在造价高昂、机械结构复杂、体积过大、便携性差等缺点。根据《岩土工程勘察规范》对土试样的质量等级的规定,对于河床原状泥沙的取样,只需要得到原状土的土类定名,检测土类成分。因此现有的取土装置,并不是最佳选择,我们需要一种结构简单,便携,易于维护,且方便提取深水层原状土的取土装置。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有提取原状土装置造价高昂、机械结构复杂、体积过大、便携性差等问题,发明的一种水中提取原状土的装置。
本实用新型提供的一种水中提取原状土的装置包括有原状土采样装置、气压调节装置和抽水装置,其中气压调节装置通过空气导管与原状土采样装置连接,抽水装置通过抽水导管与原状土采样装置连接。
原状土采样装置本体为下端开口的柱状取土器,所述的取土器上端开设有空气导管连接口和抽水导管连接口。
取土器内壁设有高度传感器,高度传感器上方设有过滤网。
取土器外部上端连接有牵引钢索,下端设有配重铅块。
抽水导管连接原状土采样装置的一端通过抽水导管连接口深入到取土器内部,管口处连接漂浮导管口。
气压调节装置包括空气压缩泵和真空泵,所述的空气压缩泵和真空泵分别与原状土采样装置通过空气导管连接。
空气压缩泵、真空泵和原状土采样装置之间的空气导管上设有三通开关阀。
抽水装置是可调功率抽水泵。
空气压缩泵、真空泵和可调功率抽水泵为现有设备,因此具体结构不在此赘述。
本实用新型的工作原理:
沉降过程:将原状土采样装置通过取土器上方的牵引钢索缓慢下放到水中,取土器下端的配重铅块保持取土器下端口竖直向下。直到原状土采样装置沉至水底即取土器下端口接触水下原状土层,沉降过程完成。
取土过程:第一步:调节空气导管上的三通开关阀,使空气压缩泵与取土器接通,向取土器内部鼓入空气,同时抽水装置开始工作,抽出取土器中的水,水位下降至一定高度后,空气压缩泵和抽水装置停止工作;第二步:调节空气导管上的三通开关阀,使真空泵与取土器接通,排出取土器中的空气,使取土器内压强减小,取土器外部水压将取土器压入原状土层。重复第一步和第二步的过程,直到高度传感器检测到装置被压入预定深度,停止工作,取土过程完成。
回收过程:通过收缩牵引钢索,将原状土采样装置拉出,拉出过程中真空泵持续工作,保证取土器内压强小于外界;将装有原状土样本的原状土采样装置拉出水面移动到指定地点后,调节空气导管上的三通开关阀,使空气压缩泵与取土器接通,向取土器内部鼓入空气,使原状土样本与原状土采样装置分离,回收过程完成。
过滤网用于将真空泵工作过程可能带起的泥沙阻挡在空气导管以外,防止空气导管被泥沙堵塞。
深入到取土器内部的抽水导管管口处连接的漂浮导管口,用于使抽水导管管口漂浮在取土器内部水位线上下,防止抽水导管被泥沙堵塞。
本实用新型的有益效果:
本套实验装置结构简单,操作方便,可维护性好,适于重复利用,经济环保,能够实现水下深层原状土采样。整套装置,价格低廉,实用性强。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为本实用新型的原状土采样装置立体图;
1、原状土采样装置 2、气压调节装置 3、抽水装置 4、空气导管
5、抽水导管 6、取土器 7、空气导管连接口 8、抽水导管连接口
9、高度传感器 10、过滤网 11、牵引钢索 12、配重铅块
13、漂浮导管口 14、空气压缩泵 15、真空泵 16、三通开关阀
具体实施方式
请参阅图1和图2所示:
本实用新型提供的一种水中提取原状土的装置包括有原状土采样装置1、气压调节装置2和抽水装置3,其中气压调节装置2通过空气导管4与原状土采样装置1连接,抽水装置3通过抽水导管5与原状土采样装置1连接。
原状土采样装置1本体为下端开口的柱状取土器6,所述的取土器6上端开设有空气导管连接口7和抽水导管连接口8。
取土器6内壁设有高度传感器9,高度传感器9上方设有过滤网10。
取土器6外部上端连接有牵引钢索11,下端设有配重铅块12。
抽水导管5连接原状土采样装置1的一端通过抽水导管连接口8深入到取土器6内部,管口处连接漂浮导管口13。
气压调节装置2包括空气压缩泵14和真空泵15,所述的空气压缩泵14和真空泵15分别与原状土采样装置1通过空气导管4连接。
空气压缩泵14、真空泵15和原状土采样装置1之间的空气导管4上设有三通开关阀16。
抽水装置3是可调功率抽水泵。
空气压缩泵14、真空泵15和可调功率抽水泵为现有设备,因此具体结构不在此赘述。
本实用新型的工作原理:
沉降过程:将原状土采样装置1通过取土器6上方的牵引钢索11缓慢下放到水中,取土器6下端的配重铅块12保持取土器6下端口竖直向下。直到原状土采样装置1沉至水底即取土器6下端口接触水下原状土层为止,沉降过程完成。
取土过程:第一步:调节空气导管4上的三通开关阀16,使空气压缩泵14与取土器6接通,向取土器6内部鼓入空气,同时抽水装置3开始工作,抽出取土器6中的水,水位下降至一定高度后,空气压缩泵14和抽水装置3停止工作;第二步:调节空气导管4上的三通开关阀16,使真空泵15与取土器6接通,排出取土器6中的空气,使取土器6内压强减小,取土器6外部水压将取土器6压入原状土层。重复第一步和第二步的过程,直到高度传感器9检测到装置被压入预定深度,停止工作,取土过程完成。
回收过程:通过收缩牵引钢索11,将原状土采样装置1拉出,拉出过程中真空泵15持续工作,保证取土器6内压强小于外界。将装有原状土样本的原状土采样装置1拉出水面移动到指定地点后,调节空气导管4上的三通开关阀16,使空气压缩泵14与取土器6接通,向取土器6内部鼓入空气,使原状土样本与原状土采样装置1分离,回收过程完成。
过滤网10用于将真空泵15工作过程可能带起的泥沙阻挡在空气导管4以外,防止空气导管4被泥沙堵塞。
深入到取土器6内部的抽水导管5管口处连接的漂浮导管口13,使抽水导管5管口漂浮在取土器6内部水位线上下,防止抽水导管5被泥沙堵塞。

Claims (8)

1.一种水中提取原状土的装置,其特征在于:包括有原状土采样装置、气压调节装置和抽水装置,其中气压调节装置通过空气导管与原状土采样装置连接,抽水装置通过抽水导管与原状土采样装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种水中提取原状土的装置,其特征在于:所述的原状土采样装置本体为下端开口的柱状取土器,所述的取土器上端开设有空气导管连接口和抽水导管连接口。
3.根据权利要求2所述的一种水中提取原状土的装置,其特征在于:所述的取土器内壁设有高度传感器,高度传感器上方设有过滤网。
4.根据权利要求2所述的一种水中提取原状土的装置,其特征在于:所述的取土器外部上端连接有牵引钢索,下端设有配重铅块。
5.根据权利要求2所述的一种水中提取原状土的装置,其特征在于:所述的抽水导管连接原状土采样装置的一端通过抽水导管连接口深入到取土器内部,管口处连接漂浮导管口。
6.根据权利要求1所述的一种水中提取原状土的装置,其特征在于:所述的气压调节装置包括空气压缩泵和真空泵,所述的空气压缩泵和真空泵分别与原状土采样装置通过空气导管连接。
7.根据权利要求6所述的一种水中提取原状土的装置,其特征在于:所述的空气压缩泵、真空泵和原状土采样装置之间的空气导管上设有三通开关阀。
8.根据权利要求1所述的一种水中提取原状土的装置,其特征在于:所述的抽水装置是可调功率抽水泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108442421A (zh) * 2018-04-23 2018-08-24 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 大直径管桩离心试验模型制作设备及其工作方法
CN108507822A (zh) * 2018-07-06 2018-09-07 山东省水稻研究所 一种水田原位土壤采集器及采集方法
CN112304688A (zh) * 2020-11-30 2021-02-02 中建华宸海南建筑设计有限公司 一种岩土工程勘察用取样装置

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