CN86205547U - 三管单动活门式取土器 - Google Patents

Abstract

三管单动活门式取土器是工程地质勘察中取土样的设备，用于采取软土和松散砂土的原状土样，加快钻孔取样的工效。主要有活门装置和插入连接的刀口。在取土样时，活门暗藏。提钻上升时，随着刀口脱落，活门封闭衬管下口，使土样不掉落。对于极软土和松散砂土，可换用砂简和间隔放入环刀与哈夫圈。在钻孔压入取土样时，土样直接进入环刀中。试验时，只要把环刀顶出即可进行土工试验。

Description

三管单动活门式取土器，本实用新型是工程地质勘察中钻探地下土层采取土样用的设备。

现有的三管单动取土器在采取土样时，取土筒是敞口的。对于一般硬塑、可塑的土，靠土样与取土筒的摩擦力，就能把土样从钻孔中取出来。但软土和砂质土的土样在从钻孔中取出时极易脱落，需要换用在刀口上装有拦挡卡簧片的取土器，也有的加装橡胶薄膜套。拦挡卡簧的作用是卡住土样，防止土样脱落。但由于土样先通过拦挡卡簧，然后进入取土筒。虽然可以根据土质情况的不同选用软硬适用的弹簧卡，但总是要对原状土产生扰动影响，无法取得原状土样。为此，也有人提出采用化学剂注入法、空气压力法、冻结法等手段来解决这个问题。由于这些方法操作复杂，工效低，成本高，效果也不理想，故很少在工程中使用。因此，至今采取原状结构的软土和松散砂土的土样，在技术上仍是一个难题。而土样的质量如何是土工试验的根本。土样被扰动了，试验成果就无法准确，甚至会导出错误结论。另外，现有的取土器每次钻孔取样长度为一米，钻进一次进尺少，一米长的土样运输既不方便，又因实际土工试验各项目不需要那么长的土样，造成运输上的浪费。

本实用新型既为了取得软土和松散砂土的原状土样，提高地质勘察工作的质量。又为了方便操作，增加一次钻进进尺，提高钻进的工效，缩短试验原状土样长度，方便土样运输。

本实用新型的要点是：三管单动活门式取土器除有分水头、取土器头，外管和清孔钻头外，它的组成还有：

由余土管、连接管和原状管组成的内管，相互以螺纹连接；衬管作为土样筒，长度为50厘米左右，套在原状管内；有一套活门装置，在取土样结束、提钻上升时，能将衬管下部封闭；有一个用插入方式联结的刀口。

它采取土样时，外管回转，带动清孔钻头把外侧土削去一些，冲洗液（水或泥浆）由外管与内管之间通过，到外管钻头返回。内管由于有轴承相连只往下压而不转，刀口比钻头超前，在前面压入土层中，这样不断地边压边削取得原状土样。由于钻孔清孔和取土两个环节同时进行，从而提高了钻孔取样效率。土样通过刀口进入衬管，再进入余土管。余土管内径大于衬管内径，可以减少土样与管壁因摩擦造成的扰动影响，在保证土样的质量前提下能增加取土样的长度，增大每次钻进进尺，提高工效。衬管内的土样可方便地连同衬管一起密封后直立装箱运输到试验室。50厘米的土样已能满足三轴、直剪、无侧限及固结等各项土工试验的需要。内管内的土样可用于肉眼鉴定描述和现场简易测试。使整个地质勘察能做到“全蕊取样”，地下的地质分层一清二楚。由于有一个活门装置，在钻孔取样过程中，活门是暗藏的，土样经过圆整光滑的刀口直接进入衬管，而不会因受到活门的阻碍而扰动；在采取土样结束、提钻上升时，插入联结的刀口随即脱落，当突肩与清孔钻头相卡时，刀口不再下落。与此同时活门立即倒出，将衬管下部封闭，从而保证采取到软土和松散砂土的原状结构土样，又不会让土样从敞口的衬管中脱落。

图1是表示三管单动活门式取土器示意剖面图。

图2是表示装有环刀衬管示意剖面图。

下面是本实用新型的实施方案。在对这些实施方案作详细叙述并结合附图考虑时，其效果将变得更为明显。

一种三管单动活门式取土器。具有分水头（1）、取土器头（3）、外管（2）和清孔钻头（11）外，它的组成还有：内管由余土管（4）、连接管（5）和原状管（6）组成，相互以螺纹连接，余土管内径77厘米左右，衬管（7）作为土样筒插入在原状管（6）内，长度为50厘米，内径为70厘米左右。这样土样由衬管进入到余土管，可减少因土与管壁间的摩擦所造成的扰动，在土工试验规范要求下可以加长一次取土样的长度。内管和衬管内的土样长度一次可达1.5米左右，比现有取土器所取得土样长0.5米，相应每次钻孔进尺增加1／2，减少每个钻孔的钻进钻次，提高了工效。50厘米高的土样连同衬管两头盖上，盖后直立装箱运输到试验室比现在运输一米的土样要方便，不易受运输扰动影响，又减少了一半运输量，同时又能满足各项土工试验项目的需要。内管内的一米土样可在现场用于肉眼鉴定描述和简易测试，这样能做到全蕊取样，提高整个地质勘察的质量。活门装置由活门套（8）、活门座（10）和数个活门（9）组成；活门套（8）上端与原状管（6）螺纹连接，活门套（8）下端与活门座（10）螺纹连接；数个活门（9）均匀分布地铰接在活门座（10）上。刀口（12）下端带有刃口。上端之薄壁圆管（14）插入在活门座（10）内，中间有一圈突肩（13）。活门套（8）、活门座（10）和刀口（12）之间形成数个空心夹层（15）；在外管回转钻孔清孔、内管静压取土样时，数个活门（9）分别暗藏在一个环形夹层（15）中，软土或砂土的土样直接经过刀口（12）进入衬管（7）中，不会受到活门（9）的阻碍而扰动；在采取土样结束、提钻上升时，插入在活门座（10）内的刀口（12）随即脱落至清孔钻头（11）上，突肩（13）与清孔钻头（11）相卡，使刀口（12）随同取土器一起提升上来，与此同时所有活门（9）立即从夹层（15）中倒出，将衬管（7）下口完全封闭。这样就保证了采取到软土和砂土的原状土样，使其不致从衬管中脱落下来；而操作方法既简单又方便。

对于极软土和松散砂土的土样被运送到试验室并从衬管中取出后，在压入环刀时，仍会被完全扰动而破坏整个原状结构。本实用新型在取这些土质的土样时，用砂筒（16）代替衬筒（7）；可在砂筒（16）中间隔放入试验用的环刀（18）和哈夫圈（17）。这样，在钻孔压入取土样时土样直接进入环刀（18）中。送到试验室后，只要把环刀（18）顶出就可进行土工试验。减少了取出土样的环节，进一步保证了极软土和松散砂土的原状土样性质。

Claims (5)

1、一种三管单动活门式取土器，是用于工程地质勘察中取土样的设备。它除有分水头(1)、取土器(3)、外管(2)和清孔钻头(11)外，其特征在于它的组成还有：

①内管分别由余土管(4)、连接管(5)和原状管(6)组成，相互以螺纹连接。

②衬管(7)作为土样筒，长度为50厘米左右，套在原状管(6)内。

③有一个能够封闭衬管(7)下口的活门装置。

④用插入方式联结的刀口(12)。

2、根据权利要求1的取土器，其特征还在于所述的活门装置，是由活门套（8）、活门座（10）和数个活门（9）组成。活门套（8）上端与原状管（6）螺纹连接、下端与活门座（10）螺纹连接；活门套（8）、活门座（10）和刀口（12）之间形成空心夹层（15），数个活门（9）铰接在活门座（10）上。活门（9）能暗藏于夹层（15）中，又能随刀口（12）脱落而倒出，将衬管（7）下口封闭。

3、根据权利要求1或2的取土器，其特征还在于所述的刀口（12）下端带有刃口；上端之薄壁圆管（14）插入在活门座（10）内；中间有一圈突肩（13）。

4、根据权利要求1或2的取土器，其特征还在于在砂筒（16）中间隔放入环刀（18）和哈夫圈（17）。

5、根据权利要求3的取土器，其特征还在于在砂筒（16）中间隔放入环刀（18）和哈夫圈（17）。