一种用于在软土中取原状土样的取样管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于在软土中取原状土样的取样管，其包括两个以上的取土管、过渡连接件、管靴、一个以上的连接环，其中取土管之间通过连接环螺纹连接，管靴通过连接环与取土管螺纹连接，过渡连接件通过连接环与取土管螺纹连接并设置在相对于管靴的一端；本实用新型专利技术可以较好地保证原状土取样质量、减少取样管壁摩擦、制样过程中推土的扰动及径向卸荷影响，弥补了现有取样需要退样操作的程序，不仅省去了不便的操作，更直接减小了制样中因退样造成的不必要的径向卸荷。本实用新型专利技术取样后，在制样过程中可大幅减少二次扰动及损伤，便于标准化过程操作，具有良好的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于在软土中取原状土样的取样管
本技术涉及一种用于在软土中取原状土样的取样管及其使用方法，属于岩土工程岩土原状样采集及室内试验方法领域。
技术介绍
随着工程建设的快速推进，岩土工程领域的勘察设计中，对岩土参数的原位状态的合理确定及选取却稍显滞后。尤其是软土的认识更需进一步研究，参照岩土工程勘察规范，对于天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应别定为软士，包括淤泥、淤泥质士、泥炭、泥炭质土等。它通常具有弱结构性、易扰动性、高孔隙比、高压缩性、高含水率、低强度等不良特性，对工程建设极为不利。很多学者认识到对岩土工程中原位测试的重要性，包括软土结构性。但大多取样上存在扰动破坏其结构性、制样本身受人为操作因素影响也较大，即在已获得的原状土试样制备中也要细致操作、减少制样产生的扰动及偏差。因而获取低扰动、高品质岩土样品对今后科研及工程建设有着重要的现实意义。现有的较多取土器虽能基本满足工程应用，但也存在诸多不足。比如，取土管段外壁全长与钻孔孔壁接触产生摩擦阻碍，需要更多的贯入压力；取土管内的土带回实验室后需要经过退样设备或器具退出，才能进一步制样，退样期间不仅操作麻烦，还给土样带来不必要的扰动及径向卸荷；其次在退样时，由于要克服很大阻力才能是使土样推出，难免造成局部压密，土样土体颗粒排列变化、孔隙压缩、结构性变化，导致试样的变异性增大，性质变化，产生更多累计误差。本技术能够减少常规取土管管壁全表面积与周围土层摩擦，拼装后的各段可以为制样阶段减少二次扰动。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种减少高液限、弱结构性软土制样扰动、减小人为因素制约、减少二次扰动及二次损伤，操作便捷的在软土中取原状土样的取样管。本技术在软土中取原状土样的取样管包括两个以上的取土管1、过渡连接件2、管靴3、一个以上的连接环4，其中取土管I之间通过连接环4螺纹连接，管靴3通过连接环4与取土管I螺纹连接，过渡连接件2通过连接环4与取土管螺纹连接并设置在相对于管靴3的一端。所述取土管I的端部设有缺口 5,缺口 5的圆心角90度，取土管的内径为75-115mm ;取土管的高度可设置为5cm、10cm、15cm,取土管的个数由实际要求确定。所述连接环4上开有缝，缝所在割线的圆心角90度。所述管靴3的右端部壁厚由2_渐变至0.3mm,刃脚坡度不超过15度，与取土管连接的一端设有缺口。组装时，根据试验所需埋深来安装各段取土管，将两个相邻取土管的缺口 5对齐，然后用连接环固定连接，密闭性良好，旋开后，取土管缺口与连接环上的缝恰好重合，用锋利的切土刀切削缺口中的土体即可使两相邻取土管分离，对土样的损伤较小。本技术与现有技术相比具有以下优点:1、无需室内退样设备或器具辅助，有利于减少制样中的二次损伤，操作简便。2、取样管外壁与钻孔孔壁接触面积小，由常规的全表面积摩擦减为连接环表面积的摩擦，可减少对孔壁损伤，降低有用功的损耗。3、试验所用试样直接通过对应的切土环刀(如高度为2cm或4cm)在特定管壁中切土，不会造成径向卸荷影响试样品质，且尺寸容易保证。4、上述取样管以多节管壁拼装而成，可根据试验样品尺寸量身取样，据所需试验试样的高度安装对应的管壁、测试试样深度精确。【附图说明】图1为本技术结构示意图；图2为本技术取土管、管靴结构示意图；图中:1_取土管、2-过渡连接件、3-管靴、4-连接环、5缺口、6-缝。【具体实施方式】实施例1:本技术在软土中取原状土样的取样管有5个取土管1，6个连接环4，I个过渡连接件2、管靴3，其中取土管I之间通过连接环4螺纹连接，管靴3通过连接环4与取土管I螺纹连接，过渡连接件2通过连接环4与取土管螺纹连接并设置在相对于管靴3的一端；所述取土管I的端部设有对称缺口 5,缺口 5的圆心角90度,取土管的内径为75mm ;取土管的高度5cm ;所述连接环4上开有缝,缝所在割线的圆心角90度；管靴3右端部壁厚由2mm渐变至0.3mm，刃脚坡度为10度，与取土管连接的一端设有缺口(见图1_2)。组装完成后，可以对浅层底层取样，也可以借助地质钻等设备对深层土体采样。采集样品完成后对其进行土样描述、封闭保存及稳妥运输至实验室。逐段旋转连接环4，当连接环4的缝与取土管I上的缺口重合时，用涂有减阻剂的锋利切土刀穿过取土管缺口及连接环的缝，完整切割一圈后，两相邻土样段分离。这样可以明显减少土样端部的扰动，保证较好的原状性。然后用环刀直接在脱开的取土管中切取土样，环刀可以是实验室任何一种环刀，如渗透试验环刀、30cm2或50cm2的固结试验环刀、直剪试验环刀。切取后整平两端、擦拭干净后即可进行相关试验，整个过程无需退土设备或器具、操作简单、受外界干扰因素少。对渗透试验，试样高度要求4cm，因而选用高为5cm规格的取样管进行组装。在设计试验点对应位置处组装5cm高取土管，取土后进行制样，旋转连接环，在连接环缝与取土管缺口重合时，用切土刀穿过缺口切割一周，使相邻两段取土管分离。用涂有减阻剂的4cm高渗透试验环刀按试验规程压入上述5cm高的取土管后，松动周边余土，取出环刀土样整平两端后即可进行一个渗透试验。若安装IOcm高取土管，操作同上，用2个4cm高渗透试验环刀，从该段取土管的两端同时压入，松动周边余土即可取出2个渗透试验土样。实施例2:本技术在软土中取原状土样的取样管有4个取土管1，5个连接环4，I个过渡连接件2、管靴3，其中取土管I之间通过连接环4螺纹连接，管靴3通过连接环4与取土管I螺纹连接，过渡连接件2通过连接环4与取土管螺纹连接并设置在相对于管靴3的一端；所述取土管I的端部设有对称缺口 5,缺口 5的圆心角90度,取土管的内径为IOOmm ;取土管的高度5cm ;所述连接环4上开有缝,缝所在割线的圆心角90度；管靴3右端部壁厚由2mm渐变至0.3mm，刃脚坡度为10度。对固结试验或直接剪切试验，试样高度要求2cm，可选用高为5cm规格的取样管进行组装。在设计试验点对应位置处组装5cm高取土管，取土后进行制样，旋转连接环，在连接环与取土管缺口重合时，用切土刀穿过缺口切割一周，使相邻两段取土管分离。用涂有减阻剂的2cm环刀，按试验规程压入上述5cm高的取土管后，从该段取土管的两端同时压入环刀，松动周边余土即可取出2个土样。实施例3:本技术在软土中取原状土样的取样管有5个取土管1，6个连接环4，I个过渡连接件2、管靴3，其中取土管I之间通过连接环4螺纹连接，管靴3通过连接环4与取土管I螺纹连接，过渡连接件2通过连接环4与取土管螺纹连接并设置在相对于管靴3的一端；所述取土管I的端部设有对称缺口 5,缺口 5的圆心角90度,取土管的内径为115mm ;取土管的高度IOcm ;所述连接环4上开有缝，缝所在割线的圆心角90度；管靴3右端部壁厚由2mm渐变至0.3mm,刃脚坡度为15度。对三轴试验或无侧限抗压强度试验，对于Φ 3.91cm X 8cm根据试样尺寸可选用高度为IOcm规格的取样管进行组装。在设计试验点对应位置处组装取土管，取土后进行制样，旋转连接环，在连接环与取土管缺口重合时，用切土刀穿过缺口切割一周，使相邻两段取土管分离。用涂有减阻剂的8cm高、直径3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在软土中取原状土样的取样管，其特征在于：其包括两个以上的取土管（1）、过渡连接件（2）、管靴（3）、一个以上的连接环（4），其中取土管（1）之间通过连接环（4）螺纹连接，管靴（3）通过连接环（4）与取土管（1）螺纹连接，过渡连接件（2）通过连接环（4）与取土管螺纹连接并设置在相对于管靴（3）的一端。

【技术特征摘要】
1.一种用于在软土中取原状土样的取样管，其特征在于:其包括两个以上的取土管(I)、过渡连接件(2)、管靴(3)、一个以上的连接环(4)，其中取土管(I)之间通过连接环(4)螺纹连接，管靴(3 )通过连接环(4 )与取土管(I)螺纹连接，过渡连接件(2 )通过连接环(4 )与取土管螺纹连接并设置在相对于管靴(3)的一端。2.根据权利要求1所述用于在软土中取原状土样的取样管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂跃，余志华，曹净，刘海明，丁祖德，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53