CN219265781U - 一种自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，所述分层原位取样装置包括吊索和依次间隔串联于所述吊索上的多个取样盒，每个所述取样盒包括四周密封的框体以及分别设置于所述框体顶面和底面上的开合组件，每个所述开合组件用于在受到流态介质向上的作用时打开所述取样盒、以及用于在受到流态介质向下的作用时闭合所述取样盒。本实用新型用于解决槽段施工过程中对槽段内的流态介质如泥浆、水泥土等流态介质进行分层原位快速取样，从而为槽段内分层泥浆的参数测定提高有效试样，从而进一步解决成槽施工的围护墙体施工质量评价难题以及施工质量控制难题，并为后续问题幅段的补足性加固的精准实施提供有力依据。

Description

一种自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程施工质量检测技术领域，具体涉及一种自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置。

背景技术

地下空间开发过程中，基于机械成槽的地下连续墙、水泥土搅拌墙等围护墙体施工技术得到了广泛应用。该类工程受地层条件、机械设备及施工工艺、人员素养等多方面的影响，施工质量控制难度较大。这类成槽施工的质量一般可通过对槽段内的泥浆、水泥土进行取样，分析泥浆的相关参数，加以判断。由于地层介质自身的分层特性，泥浆、水泥土中悬浮砂粒的沉降特性，同一槽段不同时间、不同深度下的泥浆特性是具有明显的分层差异特性，而正是由于这种分层特性在很大程度上影响到整幅墙体的最终施工质量，因此通过沿深度方向上的泥浆、水泥土分层特性参数分布情况，对确定槽段在该深度位置的成槽质量、乃至决定后续的墙体施工完成质量具有关键意义。

常规的做法是依托成槽设备泵吸等简便手段做到对表层或底层的泥浆、水泥土完成取样，这样的取样操作扰动大，尤其对于超深槽段使用长距离泵吸的原位取样准确度不足，不能反应槽段内的当前实际情况，无法适应施工的精细化管理。目前，市面上尚缺乏一种具备槽段内泥浆或水泥土的分层原位取样装置，而这一装置的缺乏大大降低了围护墙体施工的质量控制水平的进一步提升。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，用于解决槽段施工过程中对槽段内的流态介质如泥浆、水泥土等流态介质进行分层原位快速取样，从而为槽段内分层泥浆的参数测定提高有效试样，从而进一步解决成槽施工的围护墙体施工质量评价难题以及施工质量控制难题，并为后续问题幅段的补足性加固的精准实施提供有力依据。

为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，所述分层原位取样装置包括吊索和依次间隔串联于所述吊索上的多个取样盒，每个所述取样盒包括四周密封的框体以及分别设置于所述框体顶面和底面上的开合组件，每个所述开合组件用于在受到流态介质向上的作用时打开所述取样盒、以及用于在受到流态介质向下的作用时闭合所述取样盒。

优选地，每个所述开合组件包括腹板、横杆和扇板，两个所述腹板对称固定于所述框体的顶部两侧边上，所述横杆固定连接于两个所述腹板之间，两个所述扇板对称设置于所述横杆的左右两侧，两个所述扇板分别与所述框体的顶部侧边活动连接，所述腹板和所述横杆均用于阻止所述扇板向下翻转。

进一步地，所述腹板边缘设置有腹板斜切面和腹板拼缝面，所述腹板斜切面位于所述腹板拼缝面的内侧；所述横杆边缘设置有横杆拼缝面；所述扇板边缘设置有扇板斜切面和扇板拼缝面，所述扇板斜切面位于所述扇板拼缝面的外侧；所述扇板拼缝面位于所述腹板拼缝面和所述横杆拼缝面的上方并与之形成开闭配合关系。

进一步地，所述扇板与所述框体的顶部侧边之间通过铰链连接。

进一步地，所述腹板为等腰三角形腹板，所述扇板为等腰梯形扇板。

本实用新型与现有技术相比，具有如下显著优点：

相较于已有的有限条件下有限位置的槽段内浆液取样装置，该装置的优点在于：通过本实用新型所提供的分层原位取样装置，可以槽段内任意深度位置的泥浆、水泥土等流态介质进行准确原位提取，干扰程度低、操作简便、快捷有效，分层原位取样的成功实施可以为槽段内分层泥浆的参数测定提高有效试样，从而进一步解决成槽施工的围护墙体施工质量评价难题以及施工质量控制难题，并为后续问题幅段的补足性加固的精准实施提供有力依据。

附图说明

图1为本实用新型分层原位取样装置的正视结构示意图；

图2为取样盒的俯视结构示意图；

图3为图2中取下扇板后的结构示意图；

图4为扇板的结构示意图；

图5为准备下放取样盒的结构示意图；

图6为取样盒下降时在浆液液压作用下打开的结构示意图；

图7为浆液在取样盒中的流向结构示意图；

图8为取样盒上升时在浆液液压作用下逐渐闭合的结构示意图；

图9为取样盒上升时在浆液液压作用下完全闭合后的结构示意图；

图10为取样盒在取样后完全脱离液面的结构示意图。

图中：1、吊索；2、取样盒；21、框体；22、开合组件；221、腹板；222、横杆；223、扇板；224、腹板斜切面；225、横杆拼缝面；226、扇板斜切面；227、腹板拼缝面；228、扇板拼缝面；229、铰链。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明的省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，本实用新型针对现有成槽施工过程中槽段内的泥浆、水泥土现场分层原位取样方法相对缺失的情况，通过设计出一种槽段内泥浆、水泥土的分层原位取样装置，结合现场成槽成墙施工的工艺步序，提供一种槽段内泥浆或水泥土的分层原位取样装置，分层原位取样装置包括吊索1和取样盒2，吊索1上依次间隔串联有多个取样盒2，可用于分层取样。

如图1和2所示，每个取样盒2包括四周密封的框体21以及分别设置于框体21顶面和底面上的开合组件22，每个开合组件22用于在受到流态介质向上的作用时打开取样盒2、以及用于在受到流态介质向下的作用时闭合取样盒2。

如图3和4所示，每个开合组件22包括腹板221、横杆222和扇板223，其中，腹板221为等腰三角形腹板，扇板223为等腰梯形扇板。两个腹板221对称固定于框体21的顶部两侧边上，横杆222固定连接于两个腹板221之间，两个扇板223对称设置于横杆222的左右两侧，两个扇板223分别与框体21的顶部侧边通过铰链229连接，腹板221和横杆222均用于对扇板223向下翻转形成限位，用于阻止扇板223向下翻转。

具体的，所述腹板221边缘设置有腹板斜切面224和腹板拼缝面227，所述腹板斜切面224位于所述腹板拼缝面227的内侧；所述横杆222边缘设置有横杆拼缝面225；所述扇板223边缘设置有扇板斜切面226和扇板拼缝面228，所述扇板斜切面226位于所述扇板拼缝面228的外侧；所述扇板拼缝面228位于所述腹板拼缝面227和所述横杆拼缝面225的上方并与之形成开闭配合关系。扇板223与腹板221以及横杆222之间通过一些企口、斜切面、拼缝具备一定的密封效果。

本实用新型还提供一种分层原位取样装置的取样方法，包括：

1.沿吊索1依次串联取样盒2，将吊索1与取样盒2的横杆222固定连接，准备下放，如图5所示；

2.下放吊索1，液压作用下取样盒2的上下扇板打开，如图6所示；

3.下放吊索1，浆液自底向上逐层贯穿取样盒2，盒内浆液动态置换，如图7所示；

4.抵达计划取样位置，回收吊索1，液压作用下上下扇板逐渐闭合，如图8所示；

5.取样盒2的扇板223完全闭合，取样和内浆液不再与外部置换，回收吊索1，如图9所示；

6.回收吊索1，直至取样盒2脱离液面，如图10所示；

7.逐个提取取样盒2中浆液，并结合步骤4所确定的各盒浆液的实际所处位置，实现槽段内浆液的分层原位取样。

使用过程中，取样盒2下放泥浆过程中，扇板223将一致保持向上开合状态，因此各层泥浆逐次流过取样盒2内，抵达目标深度，回拉取样盒2，此时扇板223将自动向下回落，直至与腹板221闭合。由于全过程都在泥浆中完成，液体的体积不可压缩性，即若取样盒2内充满浆液时，外部液体很难进入盒中，这一性质保证取样盒2内的浆液还是取样位置的浆液，回收过程中，即使扇板223与腹板221的密封状态并不严格，也能确保盒内浆液的原始性。

如无特殊说明，本实用新型中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是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，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，本实用新型中，若有术语“设置”、“相连”及“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，其特征在于：所述分层原位取样装置包括吊索(1)和依次间隔串联于所述吊索(1)上的多个取样盒(2)，每个所述取样盒(2)包括四周密封的框体(21)以及分别设置于所述框体(21)顶面和底面上的开合组件(22)，每个所述开合组件(22)用于在受到流态介质向上的作用时打开所述取样盒(2)、以及用于在受到流态介质向下的作用时闭合所述取样盒(2)。

2.根据权利要求1所述的自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，其特征在于：每个所述开合组件(22)包括腹板(221)、横杆(222)和扇板(223)，两个所述腹板(221)对称固定于所述框体(21)的顶部两侧边上，所述横杆(222)固定连接于两个所述腹板(221)之间，两个所述扇板(223)对称设置于所述横杆(222)的左右两侧，两个所述扇板(223)分别与所述框体(21)的顶部侧边活动连接，所述腹板(221)和所述横杆(222)均用于阻止所述扇板(223)向下翻转。

3.根据权利要求2所述的自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，其特征在于：所述腹板(221)边缘设置有腹板斜切面(224)和腹板拼缝面(227)，所述腹板斜切面(224)位于所述腹板拼缝面(227)的内侧；所述横杆(222)边缘设置有横杆拼缝面(225)；所述扇板(223)边缘设置有扇板斜切面(226)和扇板拼缝面(228)，所述扇板斜切面(226)位于所述扇板拼缝面(228)的外侧；所述扇板拼缝面(228)位于所述腹板拼缝面(227)和所述横杆拼缝面(225)的上方并与之形成开闭配合关系。

4.根据权利要求2所述的自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，其特征在于：所述扇板(223)与所述框体(21)的顶部侧边之间通过铰链(229)连接。

5.根据权利要求2所述的自密闭式槽段内流态介质的分层原位取样装置，其特征在于：所述腹板(221)为等腰三角形腹板，所述扇板(223)为等腰梯形扇板。

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