CN219084400U - 一种人工冻结取样装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种人工冻结取样装置，属于地质勘探设备领域，解决了现有技术中传统的取样装置对于原状样保留较差，容易对取得的土体产生较大的破坏；而采用大范围冻结采样区域的方式，取样时间长，经济性较差的问题。本申请中，钻管内壁与取样管外壁之间设置有冷却液通道，钻管的端部与端部固定套的内侧壁转动密封，冷却液通道的端部开口设置于端部固定套内；所述连通软管的一端与液氮罐连通，连通软管的另一端与端部固定套内部连通。本实用新型的人工冻结取样装置，可以不在改变原状样基础上获得土样，以进行土壤的后续测定；同时对于底层位置的污染物，可以保持土壤中污染物的分布状态以及内部成分，不影响其正常分布。

Description

一种人工冻结取样装置

技术领域

本实用新型涉及一种人工冻结取样装置，属于地质勘探设备领域。

背景技术

在进行建筑施工前，对于施工地区的岩土取样是必不可少的。岩土的结构和性质对于承载性能有重要的影响，对岩土的取样分析是建筑施工前必不可少的重要工作环节。但是在对软弱地层的取样过程中，会对土体产生较大的扰动，影响取样的精确性。同时随着我国经济的飞速发展，环境污染也在不断的加重。随着工业废水、生活污水不断的排入江河中，对江河中的生态环境和土壤理化性质造成了不同的影响。而在研究现代环境变化时，最直接、有效的对象是浅水域易扰动沉积物，这些沉淀物记录着环境变化的过程，因此对浅水域沉淀物的取样是研究江河湖海中生态环境的重要环节。同时对于研究江河湖海底层的污染物和微生物群落，人工取样也是必不可少的。对于上述问题，传统的取样装置对于原状样保留较差，容易对取得的土体产生较大的破坏；而采用大范围冻结采样区域的方式，取样时间长，经济性较差。

实用新型内容

本实用新型提供一种人工冻结取样装置，对土壤样品利用人工冻结法冻结后取样，可以不在改变原状样基础上获得土样，以进行土壤的后续测定；同时对于底层位置的污染物，可以保持土壤中污染物的分布状态以及内部成分，不影响其正常分布。

本实用新型采取的技术方案是，一种人工冻结取样装置，包括平台基板，平台基板上设置有导向筒，导向筒的轴线与平台基板垂直设置；所述导向筒内套接有钻管，钻管的一端设置有钻头，钻管的另一端连接有驱动钻管转动的钻机；所述钻管内设置有取样管，取样管可拆卸的套接于钻管内并与钻管共轴设置；所述钻头的端部设置有开口，钻头端部的开口与取样管内部连通；

还包括液氮罐和连通软管，所述钻管内壁与取样管外壁之间设置有冷却液通道；所述取样管的端部穿过钻管的端部并连接有端部固定套；所述端部固定套为一端开口的筒体，取样管、钻管的端部穿过端部固定套的开口端，取样管的端部与端部固定套的内部顶端面可拆卸的连接，钻管的端部与端部固定套的内侧壁转动密封，冷却液通道的端部开口设置于端部固定套内；所述连通软管的一端与液氮罐连通，连通软管的另一端与端部固定套内部连通。

优化的，上述人工冻结取样装置，钻管上固定套接有提拉块，平台基板上设置有杠杆立柱，杠杆立柱的端部设置有杠杆，杠杆的中段通过转轴与杠杆立柱转动连接，杠杆的端部与提拉块之间设置有连接铁链。

优化的，上述人工冻结取样装置，平台基板上设置有若干组固定钉组，每组固定钉组包括若干固定钉，固定钉穿过平台基板且端部钉于地面内；每组固定钉组的全部固定钉交叉设置。

优化的，上述人工冻结取样装置，提拉块包括两个半圆型的连接瓦块，两个连接瓦块通过螺栓固定连接，连接瓦块与钻管外表面之间设置有橡胶垫片。

优化的，上述人工冻结取样装置，平台基板的下部设置有转轮和支撑杆，转轮通过转轴与平台基板的一端转动连接，支撑杆穿过平台基板的另一端并与平台基板螺纹连接；所述平台基板上表面的端部设置有移动拖把。

优化的，上述人工冻结取样装置，端部固定套与钻机固定连接。

本申请的优点在于：

本申请的技术方案中，采用人工冻结法对所需要的土样进行快速冻结，在不改变原状样基础上获得土样，以进行土壤的后续测定。通过导筒与辅助架的配合，可以提高岩土垂直方向的取样精确度，通过辅助架的固定可以通过导筒完成钻头钻孔位置和角度的确定，也可以完成收取机构的固定，极大的提高了工作效率。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请的端部固定套与液氮罐的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的技术特点。

如图所示，本实用新型为一种人工冻结取样装置，包括平台基板1，平台基板1上设置有导向筒2，导向筒2的轴线与平台基板1垂直设置；所述导向筒2内套接有钻管3，钻管3的一端设置有钻头4，钻管3的另一端连接有驱动钻管3转动的钻机5；所述钻管3内设置有取样管11，取样管11可拆卸的套接于钻管3内并与钻管3共轴设置；所述钻头4的端部设置有开口，钻头4端部的开口与取样管11内部连通；

还包括液氮罐13和连通软管14，所述钻管3内壁与取样管11外壁之间设置有冷却液通道12；所述取样管11的端部穿过钻管3的端部并连接有端部固定套15；所述端部固定套15为一端开口的筒体，取样管11、钻管3的端部穿过端部固定套15的开口端，取样管11的端部与端部固定套15的内部顶端面可拆卸的连接，钻管3的端部与端部固定套15的内侧壁转动密封，冷却液通道12的端部开口设置于端部固定套15内；所述连通软管14的一端与液氮罐13连通，连通软管14的另一端与端部固定套15内部连通；端部固定套15与钻机5固定连接。

此实施例的技术方案中，采用人工冻结法对所需要的土样进行快速冻结，对于江河湖海中底层污染物和微生物，此实施例的人工冻结装置在对其不产生扰动的情况下，不影响土样内部分布。低温可以使土中污染物内部结构和分布保持最接近水下的状态，对于厌氧性的微生物等，此实施例的技术方案可以很好的保存该生物的稳定性。

现有技术中，对土样进行冻结采样时，需要先进行大范围的冻结，然后在冻结的区域内进行采样，这样的方式冻结速度慢、效率低并且经济性较低。此实施例中，采用可以快速冻结的液氮，通过其性质中的液化吸热达到快速冻结的目的。在采样过程中，液氮罐13内的液氮通过连通软管14进入到端部固定套15内然后进入冷却液通道12，使得进入到取样管11内的土样被冻结，所以此实施例的技术方案可以仅冻结钻管3、取样管11内采集到的土样，在不改变原状样基础上获得土样，方便进行土壤的后续测定，并且不需要大范围的冻结采样区域，冻结范围小，采样速度快，具有较好的经济性。

通过导向筒2与平台基板1的配合，可以提高岩土垂直方向的取样精确度，通过平台基板1的固定可以通过导向筒2完成钻头4钻孔位置和角度的确定，极大的提高了工作效率。

此实施例中，钻头4采用钻取端设置有开口的采样钻头，取样管11的端部插入钻头4内且取样管11的端部开口与钻头4的端部开口连通。在钻头4旋转钻进的过程中，土样通过钻头4端部的开口进入钻头4内进而进入到取样管11内。

钻管3上固定套接有提拉块16，平台基板1上设置有杠杆立柱17，杠杆立柱17的端部设置有杠杆18，杠杆18的中段通过转轴与杠杆立柱17转动连接，杠杆18的端部与提拉块16之间设置有连接铁链19。

提拉块16包括两个半圆型的连接瓦块，两个连接瓦块通过螺栓固定连接，连接瓦块与钻管3外表面之间设置有橡胶垫片。

此实施例中，通过下压杠杆18的一端，可以使得杠杆18的中段沿杠杆立柱17上的转轴转动，从而使得杠杆18另一端的连接铁链19被拉扯，通过连接铁链19的传导，可以通过下压杠杆18的端部将提拉块16向上提起，进而将钻管3、钻头4向上提起，在采样完成后方便提起钻头4。提拉块16采用两个连接瓦块对接的形式，方便安装和拆卸。

平台基板1上设置有若干组固定钉组，每组固定钉组包括若干固定钉6，固定钉6穿过平台基板1且端部钉于地面内；每组固定钉组的全部固定钉6交叉设置。

此实施例中，采用固定钉6固定平台基板1与取样区域的相对位置，保证整个取样过程的稳定。

平台基板1的下部设置有转轮7和支撑杆9，转轮7通过转轴与平台基板1的一端转动连接，支撑杆9穿过平台基板1的另一端并与平台基板1螺纹连接；所述平台基板1上表面的端部设置有移动拖把10。

平台基板1一端螺纹安装支撑杆9。另一端安装转轮7，通过转动支撑杆9可以进行在取样位置的找平，使得平台基板1平行于取样位置的表面，方便进行取样。在需要移动时，通过移动拖把10对平台基板1施加移动的动力，通过转轮7移动平台基板1。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种人工冻结取样装置，包括平台基板(1)，平台基板(1)上设置有导向筒(2)，导向筒(2)的轴线与平台基板(1)垂直设置；所述导向筒(2)内套接有钻管(3)，钻管(3)的一端设置有钻头(4)，钻管(3)的另一端连接有驱动钻管(3)转动的钻机(5)；所述钻管(3)内设置有取样管(11)，取样管(11)可拆卸的套接于钻管(3)内并与钻管(3)共轴设置；所述钻头(4)的端部设置有开口，钻头(4)端部的开口与取样管(11)内部连通；

其特征在于：还包括液氮罐(13)和连通软管(14)，所述钻管(3)内壁与取样管(11)外壁之间设置有冷却液通道(12)；所述取样管(11)的端部穿过钻管(3)的端部并连接有端部固定套(15)；所述端部固定套(15)为一端开口的筒体，取样管(11)、钻管(3)的端部穿过端部固定套(15)的开口端，取样管(11)的端部与端部固定套(15)的内部顶端面可拆卸的连接，钻管(3)的端部与端部固定套(15)的内侧壁转动密封，冷却液通道(12)的端部开口设置于端部固定套(15)内；所述连通软管(14)的一端与液氮罐(13)连通，连通软管(14)的另一端与端部固定套(15)内部连通。

2.根据权利要求1所述的人工冻结取样装置，其特征在于：所述钻管(3)上固定套接有提拉块(16)，平台基板(1)上设置有杠杆立柱(17)，杠杆立柱(17)的端部设置有杠杆(18)，杠杆(18)的中段通过转轴与杠杆立柱(17)转动连接，杠杆(18)的端部与提拉块(16)之间设置有连接铁链(19)。

3.根据权利要求1所述的人工冻结取样装置，其特征在于：所述平台基板(1)上设置有若干组固定钉组，每组固定钉组包括若干固定钉(6)，固定钉(6)穿过平台基板(1)且端部钉于地面内；每组固定钉组的全部固定钉(6)交叉设置。

4.根据权利要求2所述的人工冻结取样装置，其特征在于：所述提拉块(16)包括两个半圆型的连接瓦块，两个连接瓦块通过螺栓固定连接，连接瓦块与钻管(3)外表面之间设置有橡胶垫片。

5.根据权利要求1所述的人工冻结取样装置，其特征在于：所述平台基板(1)的下部设置有转轮(7)和支撑杆(9)，转轮(7)通过转轴与平台基板(1)的一端转动连接，支撑杆(9)穿过平台基板(1)的另一端并与平台基板(1)螺纹连接；所述平台基板(1)上表面的端部设置有移动拖把(10)。

6.根据权利要求1所述的人工冻结取样装置，其特征在于：所述端部固定套(15)与钻机(5)固定连接。

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