CN217586425U - 一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，包括外筒，外筒的内部空腔中设置有气缸和内筒，外筒的底部设有可开合的锥头，外筒和锥形板之间设置有自动闭合结构；气缸固定于外筒，气缸的顶部连通有进压管和泄压管，气缸内设有滑块，滑块的底部固定有连接杆，连接杆滑动插接于气缸底板所设滑孔内，连接杆的底端与内筒的顶部连接固定，内筒的底部为开口。该种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，通过进压管向气缸中加压，推动滑块及连接杆向下运动，将取样内筒推出外筒，进行切割取样。取样完毕后，通过泄压管进行气缸泄压，带动内筒向上运动，从取样地层中收回取样完毕的内筒。

Description

一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备

技术领域

本实用新型涉及岩土工程及相关领域，特别是涉及一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备。

背景技术

在沿海软土地区，常遇到古河道地层。古河道是历史上河流泛滥或人工筑堤建坝、裁弯取直导致河流改道后留下的废弃河道。古河道的地基土多为淤泥或淤泥质土，具有强度低、含水量大、工程性质差、震动易液化等特点，是广大沿海地区工程建设中要格外重视的一种地层。很多情况下，工程选址无法避免的穿越或靠近古河道，古河道土层性质的确定是科学进行规划设计和施工的重要保证。确定古河道土层的性质，需要准确的取到古河道地层的原状土样，进行物理力学性质试验，才能为设计和施工环节提供准确的工程参数。

现有技术中，淤泥土或淤泥质土多采用钻孔取样，如需获取一定深度的土样，需将一定深度范围内的土体全部钻取出地面，再人工切取计算深度内的土样，带回室内进行试验，操作过程中对土体的扰动很大。在钻杆上提的过程中，由于淤泥土的流塑性，下端土体在重力作用下会常会从取样筒中脱落，造成取样失败。

由于钻管的长度较大，在土样提出地表以后，多利用推力将一整段土体从取样器中推出，期间施加的推力，会对淤泥及淤泥质土层产生很大的压力，一方面影响该层土的物理力学性质，另一方面造成土体压缩，很难通过所取土体的深度分布准确的判断土层的具体深度，可能会造成对该地区地层岩性和地质条件判断失误。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，以解决上述背景中提出的当前岩土工程及相关领域在淤泥和淤泥质土取样过程中，试样不容易获取以及对土体扰动大的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，包括外筒，所述外筒的内部空腔中设置有气缸和内筒，所述外筒的底部设有可开合的锥头，所述外筒和锥形板之间设置有用于将锥形板向内推的自动闭合结构；

所述气缸固定于外筒，为柱状的封闭结构，气缸的顶部连通有进压管和泄压管，所述气缸内设有滑块，所述滑块与气缸的内壁滑动相接；

所述滑块的底部固定有连接杆，所述连接杆滑动插接于气缸底板所设滑孔内，连接杆的底端与内筒的顶部连接固定，所述内筒的底部为开口。

进一步地，所述内筒的顶部封闭，内筒的顶部侧壁上开设有若干泌水孔，所述泌水孔贯通内筒内外。

进一步地，所述内筒外径小于所述外筒内径。

进一步地，所述连接杆与内筒可拆卸连接固定；

所述内筒的顶部固定有连接环，所述连接杆的底端螺接于连接环内，与连接环连接固定。

进一步地，所述锥头由多个锥形板组成，所述锥形板与外筒的底端铰接。

进一步地，所述自动闭合结构为自动闭合合页；

所述自动闭合合页包括固定座、转轴和压杆，所述固定座固定于外筒底端，所述转轴插接于固定座所设轴套内，与轴套转动连接，所述转轴与轴套间设置有弹性恢复件，所述转轴插接于压杆端部所设套管内，与套管转动连接，压杆的端部抵接于锥形板外壁。

进一步地，所述锥形板的外壁上固定有插环，所述压杆插接于插环内。

进一步地，所述外筒的顶部固定有连接轴。

进一步地，还包括端盖，所述端盖可扣设于内筒的两端。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

(1)该适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，外筒底端装有锥头，能够将整个取样设备快速的输送到指定的位置，在外筒到达指定位置之前，锥头一直处于关闭状态，能防止其他地层土体进入内筒，在取土完毕后，内筒撤回外筒腔内，锥头关闭，能够保护土体完整性，防止由于重力作用，土体从内筒中脱落。

(2)该适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，通过进压管和泄压管控制滑块和连接杆的进退，进而能够将内筒快速的推出外筒进行取样，在取样完毕后，也能够快速的将内筒回收至外筒，操作简单，易于实施，能够加快取土速度，减少扰动程度，保证取土质量。

(3)该适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，内筒通过螺纹连接与气缸装配固定，能够方便的进行拆卸和更换。内筒的顶部设置有泌水孔，能够排泄掉取样初期非预期进入内筒的水分。内筒的两端分别设置有端盖，待取样完毕后，将端盖旋于内筒两端，能够防止土体扰动和水分流失。取得的土样可以直接送回实验室进行物理力学试验，无需二次转移，提高了取样设备的适用性，保证了取样的精度和准确性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备的外观结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备的透视结构示意图；

图3为本实用新型所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备的气缸结构示意图；

图4为本实用新型所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备的内筒结构示意图；

图5为本实用新型所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备的锥头结构示意图。

附图标记说明：

1-外筒；11-锥头；12-顶盖；14-固定合页；3-气缸；31-底板；311-滑孔；41-滑块；42-连接杆；5-内筒；51-泌水孔；52-连接环；6-端盖；61-插孔；71-进压管；72-泄压管；8-自动闭合合页；81-固定座；811-轴套；82-转轴；83-压杆；84-插环；85-套管； 9-连接轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：

如图1～图5所示，一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，包括外筒1，外筒1顶部设置有顶盖12，外筒1的内部空腔中设置有气缸3和内筒5，外筒1的底部设有可开合的锥头11，外筒1和锥形板之间设置有用于将锥形板向内推的自动闭合结构；气缸 3的顶部固定于外筒1的顶盖12底面，为柱状的封闭结构，顶盖12上设有连通气缸3 内部腔体的进压管71和泄压管72，气缸3内设有滑块41，滑块41与气缸3的内壁滑动相接；滑块41的底部固定有连接杆42，与滑块41组成活塞结构，连接杆42滑动插接于气缸3底板31所设滑孔311内，连接杆42的底端与内筒5的顶部连接固定，通过气缸3 内的气压变化改变活塞位置，进而推动内筒5上下移动，内筒5的底部为进土的开口。

本实施例提供的适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，采用外筒1和内筒5的分离式结构，外筒1在取样前为封闭状态，可将取样设备移送至特定深度后再进行取样操作，且取样外筒1底端装有锥头11，降低取样设备的下沉阻力，取样时，通过进压管71 和泄压管72控制滑块41和连接杆42的进退，将取样内筒5推出取样，并在取样完毕后回收至外筒1内，锥头11关闭，防止土体从取样内筒5中脱落。

具体的，本实施例中，内筒5的顶部封闭，内筒5的顶部侧壁上开设有若干泌水孔51，泌水孔51贯通内筒5内外，能够排泄掉取样初期非预期进入取样内筒5的水分，同时，内筒5外径小于外筒1内径，内筒5和外筒1间留有间隙，从泌水孔51排出的水分经该间隙排出取样设备。

本实施例中，为便于泥土样本的转移，连接杆42与内筒5为可拆卸连接固定；具体的，内筒5的顶部固定有连接环52，连接杆42的底端螺接于连接环52内，与连接环52 连接固定，方便进行拆卸和更换。

本实施例中，锥头11由四个或六个锥形板组成，锥形板与外筒1的底端通过固定合页14铰接，为了保证锥头11和外筒1的整体性，外筒1可设计为矩形筒或六边形锥筒，外筒1的侧壁与锥形板一一对应。

本实施例中，自动闭合结构为自动闭合合页8，如星猫品牌的bmq03型合页闭门器；该自动闭合合页8包括固定座81、转轴82和压杆83，其中，固定座81固定于外筒1底端，转轴82插接于固定座81所设轴套811内，与轴套811转动连接，转轴82与轴套811 间设置有扭簧等弹性恢复件，转轴82插接于压杆83端部所设套管85内，与套管85转动连接，压杆83的端部抵接于锥形板外壁，压杆83受弹性恢复件的作推动将锥形板向内推，实现锥头11的自动闭合。

进一步地，为了防止取样设备在泥土中下移时，压杆83受泥土的阻力作用外翻，锥形板的外壁上固定有插环84，压杆83插接于插环84内，并在锥形板打开时沿插环84 滑动，以补偿锥形板张开时与转轴82间的距离差。

本实施例中，外筒1的顶盖12上固定有连接轴9，该连接轴9的顶部设有外螺纹，用于和钻机钻杆等下移装置连接固定，以将取样设备送入到指定深度处。

本实施例中，还包括端盖6，端盖6的周向内侧壁上设有内螺纹，与内筒5两端的外螺纹相匹配，通过螺纹连接可将两个端盖6分别扣设于内筒5的两端，以堵塞内筒5顶部的泌水孔51和内筒5底部开口，且顶部的端盖6上设有容纳连接环52的插孔61。

注：文中所述固定连接的方式，如果未进行特殊说明，选用螺纹连接、焊接、粘接等现有的固定连接方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于，包括外筒(1)，所述外筒(1)的内部空腔中设置有气缸(3)和内筒(5)，所述外筒(1)的底部设有可开合的锥头(11)，所述外筒(1)和锥形板之间设置有用于将锥形板向内推的自动闭合结构；

所述气缸(3)固定于外筒(1)，为柱状的封闭结构，气缸(3)的顶部连通有进压管(71)和泄压管(72)，所述气缸(3)内设有滑块(41)，所述滑块(41)与气缸(3)的内壁滑动相接；

所述滑块(41)的底部固定有连接杆(42)，所述连接杆(42)滑动插接于气缸(3)底板(31)所设滑孔(311)内，连接杆(42)的底端与内筒(5)的顶部连接固定，所述内筒(5)的底部为开口。

2.根据权利要求1所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：所述内筒(5)的顶部封闭，内筒(5)的顶部侧壁上开设有若干泌水孔(51)，所述泌水孔(51)贯通内筒(5)内外。

3.根据权利要求1所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：所述内筒(5)外径小于所述外筒(1)内径。

4.根据权利要求1所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：所述连接杆(42)与内筒(5)可拆卸连接固定；

所述内筒(5)的顶部固定有连接环(52)，所述连接杆(42)的底端螺接于连接环(52)内，与连接环(52)连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：所述锥头(11)由多个锥形板组成，所述锥形板与外筒(1)的底端铰接。

6.根据权利要求1所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：所述自动闭合结构为自动闭合合页(8)；

所述自动闭合合页(8)包括固定座(81)、转轴(82)和压杆(83)，所述固定座(81)固定于外筒(1)底端，所述转轴(82)插接于固定座(81)所设轴套(811)内，与轴套(811)转动连接，所述转轴(82)与轴套(811)间设置有弹性恢复件，所述转轴(82)插接于压杆(83)端部所设套管(85)内，与套管(85)转动连接，压杆(83)的端部抵接于锥形板外壁。

7.根据权利要求6所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：所述锥形板的外壁上固定有插环(84)，所述压杆(83)插接于插环(84)内。

8.根据权利要求1所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：所述外筒(1)的顶部固定有连接轴(9)。

9.根据权利要求1所述的一种适用于淤泥及淤泥质土取样的取样设备，其特征在于：还包括端盖(6)，所述端盖(6)可扣设于内筒(5)的两端。

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