CN219434364U - 一种海底质软弱土分层取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海底质软弱土分层取样器，包括管体、设在管体上部的连接头和设在管体下部的钻头，管体上部开有顶部单通阀，所述管体分为位于管体下方管口处的淤泥质段和位于淤泥质段上方的多个密封段；所述钻头为卡瓣式钻头，设在淤泥质段底部，密封段下方设单向通止阀，密封段对应的管壁上部和下部均开有通孔，通孔上安装有密封盖。能够很好地分层采取流态物质、软弱土样，在保持软弱土原状样同时收集到完整分层液态物质样，精确勘察海底质软弱土样的海底质软弱土分层取样器具。大大改善了海底面及以下部分浮泥、流泥、淤泥、淤泥质类土的原状取样效果。

Description

一种海底质软弱土分层取样器

技术领域

本实用新型涉及海底勘探领域，特别涉及一种海底质取样器。

背景技术

在海洋水体元素分布、海洋环境和污染情况研究中，需要进行海洋水化学及潜在环境污染因素调查，涉及海底面悬移海水、浮淤、淤泥质土或其他物质化学要素调查及海底质土体类型、物质成分等综合调查。获取海底的污染泥水液、浮泥、淤泥质土或其他物质是人们研究海洋的一个途径，如何克服海水压力，完整获取海底的污染泥水液、浮泥、淤泥质土或其他物质是一个亟待解决的问题。

当前的海底质取样器包括抓取式和取芯式。抓取式取样器可以获得含水率相对较低的沉积物，对于含水率较高的浮游层样则采取困难。现有的取芯式通常为静压柱状取样器，这类取样器具可以采集到部分含水率较高的浮游层样，但其由于是单一管体，工作中的扰动可能导致各层样品混合，样品收集分层分离困难，破坏底质的原状；若采用分层多次取样的方法，则一来采样效率低，二来难以实现同一采样点的综合分层采样。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种海底质软弱土分层取样器，具有结构简单，性能可靠，使用方便的特点，能够很好地分层采取流态物质、软弱土样，在保持软弱土原状样同时收集到完整分层液态物质样。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种海底质软弱土分层取样器，包括管体、设在管体上部的连接头和设在管体下部的钻头，管体上部开有顶部单通阀，所述管体分为位于管体下方管口处的淤泥质段和位于淤泥质段上方的多个密封段；所述钻头为卡瓣式钻头，设在淤泥质段底部，密封段下方设单向通止阀，密封段对应的管壁上部和下部均开有通孔，通孔上安装有密封盖。

进一步的：所述多个密封段中包括浮淤质段，所述浮淤质段下方所设的单向通止阀为密闭杆式隔离阀。

进一步的：所述多个密封段中包括悬凝絮物段，所述悬凝絮物段下方所设的单向通止阀为水密活门式阀。

进一步的：所述多个密封段中包括泥水样段，所述泥水样段下方所设的单向通止阀为球型单向阀。

进一步的：淤泥质段与相邻密封段之间螺纹连接，相邻两个密封段之间螺纹连接。

进一步的：密封段对应的单向通止阀与管壁之间螺纹连接。

进一步的：密封段对应管壁下部的通孔孔壁凸出于管壁。

本实用新型和现有技术相比有以下优点：

本装置能够很好地分层采取流态物质、软弱土样，在保持软弱土原状样同时收集到完整分层液态物质样，精确勘察海底质软弱土样的海底质软弱土分层取样器具。大大改善了海底面及以下部分浮泥、流泥、淤泥、淤泥质类土的原状取样效果。

本装置可以一次采集同一采样点上各层次软弱土的样品，既提高采样效率，又增加采样数据点的精准性。

附图说明

图1为本实用新型的半剖结构示意图；

图2为卡瓣式钻头处的截面图；

图3为密闭杆式隔离阀的剖视图；

图4为水密活门式阀。

图中：

淤泥质段；1.1、卡瓣式钻头；1.11、卡瓣；2、浮淤质段；2.1、密闭杆式隔离阀；2.11、密闭阀座；2.12、密闭杆支撑架；2.13、密闭杆；2.14、弹簧调节螺母；2.15、密闭杆螺帽；2.16、弹簧；2.17、密封圈；3、悬凝絮物段；3.1、水密活门式阀；3.11水密阀座；3.12、活门销；3.13、水密活门；3.14、橡胶隔离板；3.15、导向螺栓；4、泥水样段；5、出样孔；6、进气孔；7、顶部单向阀；8、连接头。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种海底质软弱土分层取样器，包括管体和设在管体上部的连接头8，管体上部开有顶部单通阀7，所述管体分为位于管体下方管口处的淤泥质段1和位于淤泥质段1上方的多个密封段；淤泥质段1底部设卡瓣式钻头1.1，密封段下方螺纹连接有单向通止阀，密封段对应的管壁上部和下部均开有通孔，通孔上安装有密封盖；密封段对应管壁下部的通孔为出样孔5，密封段对应管壁下部的通孔为进气孔6，出样孔5孔壁凸出于管壁。

多个密封段中包括浮淤质段2、悬凝絮物段3和泥水样段4，淤泥质段1、浮淤质段2、悬凝絮物段3和泥水样段4依次螺纹连接。

所述浮淤质段2下方所设的单向通止阀为密闭杆式隔离阀2.1，其结构包括：密闭阀座2.11、密闭杆2.13、密封圈2.17、弹簧2.16、弹簧调节锁母2.14、密闭杆支撑架2.12、密闭杆螺帽2.15。其功能：主要是在提钻取样过程中，隔离淤泥质段1与浮淤质段2样品联系，保证分段取样。

悬凝絮物段3下方所设的单向通止阀为水密活门式阀3.1，其结构包括：水密活门座3.11、水密活门3.13、活门销3.12、橡胶隔离板3.14、导向螺栓3.15。其功能：主要是在提钻取样过程中，隔离浮淤质段2与悬凝絮物段3样品联系，保证分段取样。

泥水样段4下方所设的单向通止阀为球型单向阀，由套管接头式阀体、取样管、钢球及钢球座组成。其功能：协助封闭悬凝絮状物取样段3，作为排出采样前器具内留置的海水等通道，封存悬凝絮状物上部接近海底面的泥水样，收集泥水样。

本实用新型的工作原理是：

首先，在取样工作前，需要分别调整本取样器中淤泥质段1、浮淤质段2、悬凝絮物段3和泥水样段4。通过螺纹连接不同长度的单段管体，实现上述各段的管体长度与所需采样点海底各软土或流质的厚度相同。

在采样过程中，将本取样器向下压入海底面。在反作用力的作用下，分层的软弱土依次从卡瓣式钻头1.1处进入本取样器后，依次冲顶开启卡瓣、密闭杆式隔离阀2.1、水密活门式阀3.1、球形单向阀：卡瓣1.11的各叶片向上摆动，向管壁靠拢；密闭杆式隔离阀2.1的密闭杆2.13被上推，弹簧2.16压缩，泥水样、悬凝絮物、浮淤质依次通过密闭阀座2.11与密闭杆2.13之间的间隙继续向上；水密活门3.13受推力，向上打开，泥水样、悬凝絮物继续向上；球形单向阀的钢球被泥水样顶起，泥水样进入泥水样段。

当本取样器的压入至各取样端于软弱土的层次对应时，停止下压。

上提本取样器以取出样品。泥水样中的杂质较少、流动性高，钢球可以顺畅下落堵住钢球座，完成球形单向阀的密封，泥水样被隔离在泥水样段4中。取样器向上运动时，在悬凝絮物的重力作用下，水密活门3.13关闭，悬凝絮物被隔离在悬凝絮物段3中，其中由于悬凝絮物中含有较多的颗粒物杂质，水密活门3.14下的橡胶隔离板3.14可以防止颗粒物导致水密活门关闭不严，达到更好的密封效果。浮淤质的流动性较差，需通过密闭杆2.13的重量和弹簧2.16弹力辅助下压密闭杆，实现快速有效隔断浮淤质段和淤泥质。在提钻过程瞬间，淤泥质土体相对向下运动，对卡瓣1.11的摩擦力作用使卡瓣1.11向内倾覆，并随淤泥质的自由下落而封堵。经上述过程，软弱土中的各层样品被分别隔离在各段取样管中。

将本取样器上提取出后，将各段中的样品取出。采取样品时，使器具处直立状，按照从上向下顺序，分别采取分层样品，接通出样口5与贮样容器，打开对应的进气孔6，收集样品，最后，放平器具，采取淤泥质段1中的淤泥质样。

值得一提的是：本取样器可以根据实际所需采样的软弱土分层，调整各密封段的排列组合。通过更换、增减各密封段上螺纹连接的单向通止阀即可。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种海底质软弱土分层取样器，其特征在于：包括管体、设在管体上部的连接头（8）和设在管体下部的钻头，管体上部开有顶部单通阀（7），所述管体分为位于管体下方管口处的淤泥质段（1）和位于淤泥质段上方的多个密封段；所述钻头为卡瓣式钻头（1.1），设在淤泥质段（1）底部，密封段下方设单向通止阀，密封段对应的管壁上部和下部均开有通孔，通孔上安装有密封盖。

2.根据权利要求1所述的一种海底质软弱土分层取样器，其特征在于：所述多个密封段中包括浮淤质段（2），所述浮淤质段（2）下方所设的单向通止阀为密闭杆式隔离阀（2.1）。

3.根据权利要求1所述的一种海底质软弱土分层取样器，其特征在于：所述多个密封段中包括悬凝絮物段（3），所述悬凝絮物段（3）下方所设的单向通止阀为水密活门式阀（3.1）。

4.根据权利要求1所述的一种海底质软弱土分层取样器，其特征在于：所述多个密封段中包括泥水样段（4），所述泥水样段（4）下方所设的单向通止阀为球型单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种海底质软弱土分层取样器，其特征在于：淤泥质段（1）与相邻密封段之间螺纹连接，相邻两个密封段之间螺纹连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种海底质软弱土分层取样器，其特征在于：密封段对应的单向通止阀与管壁之间螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种海底质软弱土分层取样器，其特征在于：各密封段对应管壁下部的通孔孔壁凸出于管壁。