CN210322361U - 一种浅层低承载力淤泥质土取样机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浅层低承载力淤泥质土取样机，涉及地基土层取样装置的技术领域，其包括竖直支架，竖直支架内穿设有钻杆，竖直支架上设置有用于驱动钻杆升降的施力装置，钻杆下端部连接有取样筒，取样筒包括两个相互扣合而成的半圆筒，两个半圆筒外侧共同套设有一端开口的外筒，外筒的开口的一端设置有用于将半圆筒固定在外筒上的锁止件，另一端与钻杆连接。本实用新型通过两个相互扣合的半圆筒与外筒的配合实现对淤泥质土的无扰动取样，同时对样品的转移也不会破坏土样的结构，使得测试结果更加精准。

Description

一种浅层低承载力淤泥质土取样机

技术领域

本实用新型涉及地基土层取样装置的技术领域，尤其是涉及一种浅层低承载力淤泥质土取样机。

背景技术

淤泥质土指天然含水率大于液限、天然孔隙比在1.0～1.5之间的粘性土。这种土主要分布在我国东南沿海地区和内陆的大江、大河、大湖沿岸及周边。由于淤泥质土的压缩性较高、强度低，所以在这类土质上建造建筑物时，建筑物的地基沉降大，且多为不均匀沉降，极易造成建筑物墙体开裂、建筑物倾覆。故而在工程建筑中，通常需要对含有淤泥质土的土层进行取样，以检测淤泥质土的固结特性。

针对上述问题，专利公告号为CN204831829U的中国专利，提出了一种浅层低承载力淤泥质土取样机，包括竖直支架，竖直支架内安装有钻杆、施力装置和取样筒，取样筒连接在钻杆的下方，施力装置包括制动部件、摇柄、传动齿轮和齿轮带，制动部件用于固定钻杆，摇柄与传动齿轮连接，齿轮带与传动齿轮啮合。该实用新型结构较为简单、制造成本低，在取样时通过传动齿轮带受力，避免了人力操作，有效提高了淤泥质土样取样的劳动效率，并且采用无扰动土层的采样方式，在对淤泥质土的固结特性进行检测时结果准确度更高。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：淤泥质土具有一定的粘性，且质地较软，通过采样筒将淤泥质土自图层中取出后，要在不破坏淤泥质土试样的土层结构情况下将试样取出进行检测，上述技术方案中的取样筒结构显然难以达成这个要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自取样筒中转移试样完整便捷的浅层低承载力淤泥质土取样机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种浅层低承载力淤泥质土取样机，包括竖直支架，所述竖直支架内穿设有钻杆，所述竖直支架上设置有用于驱动所述钻杆升降的施力装置，所述钻杆下端部连接有取样筒，所述取样筒包括两个相互扣合而成的半圆筒，两个所述半圆筒外侧共同套设有一端开口的外筒，所述外筒的开口的一端设置有用于将所述半圆筒固定在所述外筒上的锁止件，另一端与所述钻杆连接。

通过采用上述技术方案，采样时将竖直支架支设在采样点上方，连接钻杆和外筒，通过施力装置驱动钻杆下压，钻杆下压时带动外筒和外筒内的半圆筒一同下压，淤泥质土样品进入两个扣合而成的半圆筒中，实现了对淤泥质土的无扰动取样，随后通过施力装置将钻杆提起，从而将外筒带出，解除锁止件对两个半圆筒的锁止，将两个半圆筒自外筒内取出，分开两个半圆筒即可得到完整的淤泥质土样品，而不会对样品造成结构上的破坏，使得测定淤泥质土的特性时准确度更高。

进一步设置为：所述锁止件包括螺纹连接在所述外筒开口一端的取样钻头，所述取样钻头的内径与所述半圆筒的内径相同，所述半圆筒卡接连接在所述取样钻头上。

通过采用上述技术方案，半圆筒卡接连接在取样钻头上便于半圆筒的拆卸，同时取样钻头螺纹连接在外筒上，也便于取样钻头的拆卸，取样完成后将半圆筒中的样品取下时更加便捷，提高了多点取样的效率。

进一步设置为：所述取样钻头靠近所述外筒的一端内侧壁开设有与两个所述半圆筒同时插接适配的环形槽，所述取样钻头与所述半圆筒之间设置有卡接部件。

通过采用上述技术方案，半圆筒内侧壁与取样钻头内侧壁连接平滑，使得进入两个半圆筒之间的样品无扰动，尽可能保证了淤泥质土样品的原始土层结构。

进一步设置为：所述卡接部件包括多个开设在所述环形槽槽壁上的插槽和限位槽，所述插槽沿所述取样钻头轴向，所述限位槽与所述插槽正交设置且与所述插槽远离所述半圆筒的一端连通，所述半圆筒弧面外周壁固接有多个与所述插槽和所述限位槽均滑移适配的插块。

通过采用上述技术方案，将两个半圆筒扣合后插入环形槽中，半圆筒外壁的插块与插槽插接适配并在插槽内滑移至插槽与限位槽的连通部，随后同时转动两个半圆筒，带动插块在限位槽内滑移至远离插槽的一端，此时两个半圆筒被完全卡接固定在取样钻头上，实现了半圆筒与取样钻头的可拆卸连接。

进一步设置为：两个所述半圆筒相互接触的端部均设置有沿所述半圆筒轴向的台阶。

通过采用上述技术方案，两个半圆筒通过台阶相互扣合，使得两个半圆筒的连接更加紧密，在拼装时不易错位。

进一步设置为：两个所述半圆筒远离所述取样钻头的一端共同套设有支撑环，所述支撑环外周壁与所述外筒内周壁接触。

通过采用上述技术方案，支撑环将半圆筒远离取样钻头的一端固定在外筒内，进一步加强了两个半圆筒扣合的紧密性，防止取样过多时淤泥质土的土样将两个相互扣合的半圆筒撑开而导致取样失败。

进一步设置为：所述外筒靠近所述钻杆的一端固接有与所述钻杆下端部连接的转接头，所述转接头中空形成真空腔，所述真空腔下端与所述外筒内部连通，所述转接头靠近所述外筒的侧壁贯穿开设有气孔，所述真空腔内紧密滑移有阀块，所述气孔距所述外筒上端面之间的距离大于所述阀块的厚度。

通过采用上述技术方案，下压外筒时，土样进入两个半圆筒之间，并将半圆筒内的空气进行压缩，当半圆筒内空气压力达一定值时将阀块顶起至气孔上方，半圆筒内的空气自真空腔上的气孔排出，当半圆筒内填充满土样后，半圆筒内处于近真空状态，随后在提起外筒的过程中，阀块受自重在真空腔内滑移至外筒上端面，此时半圆筒与气孔不连通，故而半圆筒内的土样在大气压力的作用下卡在半圆筒内，并随外筒一道被取出。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.两个半圆筒相互扣合并通过取样钻头固定在外筒上，取样完成后可便捷地将半圆筒取出，分开两个半圆筒即可得到完整的淤泥质土土样，并且土样的结构上也不会有破坏，使得测定淤泥质土的特性时准确度更高；

2.半圆筒通过插块与插槽和限位槽的插接适配而与取样钻头卡接适配，拆斜半圆筒时更加方便快捷，提高了多点取样时的效率；

3.支撑环将半圆筒远离取样钻头的一端固定在外筒内，进一步加强了两个半圆筒扣合的紧密性，防止取样过多时淤泥质土的土样将两个相互扣合的半圆筒撑开而导致取样失败。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视结构示意图；

图3是图2中B部分的局部放大示意图;

图4是本实用新型取样筒的爆炸结构示意图。

附图标记：1、竖直支架；2、钻杆； 4、半圆筒；5、外筒；6、取样钻头；7、环形槽；8、插槽；9、限位槽；10、插块；11、台阶；12、支撑环；13、转接头；14、真空腔；15、气孔；16、阀块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图4，为本实用新型公开的一种浅层低承载力淤泥质土取样机，包括竖直支架1，竖直支架1内穿设有钻杆2，竖直支架1上设置有用于驱动钻杆2升降的施力装置，施力装置的具体结构参照专利公告号为CN204831829U的中国专利，钻杆2下端部连接有取样筒，取样筒包括两个相互扣合而成的半圆筒4，两个半圆筒4相互接触的端部均设置有沿半圆筒4轴向的台阶11，两个半圆筒4外侧共同套设有一端开口的外筒5，外筒5开口的一端内侧壁螺纹连接有环状的取样钻头6，半圆筒4卡接连接在取样钻头6上，外筒5远离取样钻头6的一端与钻杆2连接，当半圆筒4被固定在外筒5内时，半圆筒4远离取样钻头6的一端与外筒5内端壁接触。

采样时将竖直支架1架设在采样点上方，连接钻杆2和外筒5，通过施力装置驱动钻杆2下压，钻杆2下压时带动外筒5和外筒5内的半圆筒4一同下压，淤泥质土样品进入两个扣合而成的半圆筒4中，实现了对淤泥质土的无扰动取样，在既定深度采样完成后通过施力装置将钻杆2提起，从而将外筒5带出，解除取样钻头6与外筒5的螺纹连接，再将两个半圆筒4自取样钻头6上取出，分开两个半圆筒4即可得到完整的淤泥质土样品，而不会对样品造成结构上的破坏，使得测定淤泥质土的特性时准确度更高；两个半圆筒4通过台阶11相互扣合，使得两个半圆筒4的连接更加紧密，在拼装时不易错位，保证了对土样结构的有效保护。

参照图3 和图4，取样钻头6的内径与半圆筒4的内径相同，取样钻头6靠近外筒5的一端内侧壁开设有与两个半圆筒4同时插接适配的环形槽7，取样钻头6与半圆筒4之间设置有卡接部件，卡接部件包括多个开设在环形槽7槽壁上的插槽8和限位槽9，插槽8和限位槽9均优选为四个且以取样钻头6轴线呈等间距圆周阵列分布，插槽8沿取样钻头6轴向，限位槽9与插槽8正交设置且与插槽8远离半圆筒4的一端连通，半圆筒4弧面外周壁固接有多个与插槽8和限位槽9均滑移适配的插块10，插块10长度与插槽8槽宽相同，插块10宽度与限位槽9槽宽相同，单个半圆筒4上的插块10优选为两个且以半圆筒4的对称面也呈对称设置，半圆筒4上过两个插块10的直径之间的夹角为90度，两个半圆筒4远离取样钻头6的一端共同套设有支撑环12，支撑环12外周壁与外筒5内周壁接触。

安装半圆筒4时，将两个半圆筒4扣合后插入环形槽7中，半圆筒4外壁的插块10与插槽8插接适配并在插槽8内滑移至插槽8与限位槽9的连通部，随后同时转动两个半圆筒4，带动插块10在限位槽9内滑移至远离插槽8的一端，此时两个半圆筒4被完全卡接固定在取样钻头6上，实现了半圆筒4与取样钻头6的可拆卸连接；并且半圆筒4内侧壁与取样钻头6内侧壁连接平滑，使得进入两个半圆筒4之间的样品无扰动，尽可能保证了淤泥质土样品的原始土层结构；支撑环12将半圆筒4远离取样钻头6的一端固定在外筒5内，进一步加强了两个半圆筒4扣合的紧密性，防止取样过多时淤泥质土的土样将两个相互扣合的半圆筒4撑开而导致取样失败。

参照图2和图3，外筒5靠近钻杆2的一端同轴固接有圆柱状的转接头13，转接头13上端部与钻杆2下端部螺纹连接，转接头13下端部中空形成真空腔14，真空腔14下端与外筒5内部连通，转接头13靠近外筒5的侧壁贯穿开设有沿转接头13轴向的气孔15，真空腔14内紧密升降滑移连接有阀块16，气孔15距外筒5上端面之间的距离大于阀块16的厚度。

下压外筒5时，土样进入两个半圆筒4之间，并将半圆筒4内的空气进行压缩，当半圆筒4内空气压力达一定值时将阀块16顶起至气孔15上方，半圆筒4内的空气自真空腔14上的气孔15排出，当半圆筒4内填充满土样后，半圆筒4内接近于真空状态，随后在提起外筒5的过程中，阀块16受自重在真空腔14内滑移至外筒5上端面，此时半圆筒4与气孔15不连通，故而半圆筒4内的土样在大气压力的作用下卡在半圆筒4内，并随外筒5一道被取出。

本实施例的实施原理及有益效果为：

采样时将竖直支架1支设在采样点上方，连接钻杆2和外筒5，通过施力装置驱动钻杆2下压，钻杆2下压时带动外筒5和外筒5内的半圆筒4一同下压，淤泥质土样品进入两个扣合而成的半圆筒4中，实现了对淤泥质土的无扰动取样，随后通过施力装置将钻杆2提起，从而将外筒5带出，解除取样钻头6与外筒5的螺纹连接，再将两个半圆筒4自取样钻头6上取出，分开两个半圆筒4即可得到完整的淤泥质土样品，而不会对样品造成结构上的破坏，使得测定淤泥质土的特性时准确度更高。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种浅层低承载力淤泥质土取样机，包括竖直支架（1），所述竖直支架（1）内穿设有钻杆（2），所述竖直支架（1）上设置有用于驱动所述钻杆（2）升降的施力装置，所述钻杆（2）下端部连接有取样筒，其特征在于：所述取样筒包括两个相互扣合而成的半圆筒（4），两个所述半圆筒（4）外侧共同套设有一端开口的外筒（5），所述外筒（5）的开口的一端设置有用于将所述半圆筒（4）固定在所述外筒（5）上的锁止件，另一端与所述钻杆（2）连接。

2.根据权利要求1所述的浅层低承载力淤泥质土取样机，其特征在于：所述锁止件包括螺纹连接在所述外筒（5）开口一端的取样钻头（6），所述取样钻头（6）的内径与所述半圆筒（4）的内径相同，所述半圆筒（4）卡接连接在所述取样钻头（6）上。

3.根据权利要求2所述的浅层低承载力淤泥质土取样机，其特征在于：所述取样钻头（6）靠近所述外筒（5）的一端内侧壁开设有与两个所述半圆筒（4）同时插接适配的环形槽（7），所述取样钻头（6）与所述半圆筒（4）之间设置有卡接部件。

4.根据权利要求3所述的浅层低承载力淤泥质土取样机，其特征在于：所述卡接部件包括多个开设在所述环形槽（7）槽壁上的插槽（8）和限位槽（9），所述插槽（8）沿所述取样钻头（6）轴向，所述限位槽（9）与所述插槽（8）正交设置且与所述插槽（8）远离所述半圆筒（4）的一端连通，所述半圆筒（4）弧面外周壁固接有多个与所述插槽（8）和所述限位槽（9）均滑移适配的插块（10）。

5.根据权利要求4所述的浅层低承载力淤泥质土取样机，其特征在于：两个所述半圆筒（4）结合部处设置有沿所述半圆筒（4）轴向的台阶（11）。

6.根据权利要求5所述的浅层低承载力淤泥质土取样机，其特征在于：两个所述半圆筒（4）远离所述取样钻头（6）的一端共同套设有支撑环（12），所述支撑环（12）外周壁与所述外筒（5）内周壁接触。

7.根据权利要求1所述的浅层低承载力淤泥质土取样机，其特征在于：所述外筒（5）靠近所述钻杆（2）的一端固接有与所述钻杆（2）下端部连接的转接头（13），所述转接头（13）中空形成真空腔（14），所述真空腔（14）下端与所述外筒（5）内部连通，所述转接头（13）靠近所述外筒（5）的侧壁贯穿开设有气孔（15），所述真空腔（14）内紧密滑移有阀块（16），所述气孔（15）距所述外筒（5）上端面之间的距离大于所述阀块（16）的厚度。

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