水下泥浆回淤物取样器及水下取样方法技术

本发明专利技术提出一种水下泥浆回淤物取样器及水下取样方法，能够实现水下无人操作，对回淤区域的扰动小，取样效率高，风险低。该水下泥浆回淤物取样器包括取样组件，以及用于将所述取样组件支撑于水底的支撑件；所述取样组件包括沿竖直方向设置于所述支撑件上的取样筒，可沿竖直方向在所述取样筒内滑动的活塞，以及可相对所述取样筒下落以带动所述活塞向上滑动的配重件；所述取样筒的底端设有具有单向阀的取样口，所述活塞与取样筒内壁滑动密封配合；所述配重件设置于所述取样筒外部，并通过连接件与所述活塞的顶端相连。

【技术实现步骤摘要】
水下泥浆回淤物取样器及水下取样方法
本专利技术属于海底基床施工
，尤其涉及一种水下泥浆回淤物取样器及水下取样方法。
技术介绍
在海底施工时，例如沉管隧道的深水施工，通常需要先铺设碎石基床，在碎石基床铺设后，由于水域中含沙量较多，且基床原泥面存在一定厚度的淤泥，随着水流的扰动会引发回淤问题。为了保证后续施工质量，需要检查基床的回於量及回淤物的成分，进而判定是否能够满足深水施工要求。目前，针对水下泥浆回淤物的检查，通常采用潜水员水下取样的方式进行。例如：中国专利CN104596803A公开了一种深水淤泥取样器，能够方便潜水员对回淤物进行取样。然而，这种深水淤泥取样器仍然需要潜水员在水下进行操作，取样时对回淤区域的扰动较大，而且，取样效率低，风险大。因而，对水下泥浆回淤物进行取样时，如何减小对回淤区域的扰动，提高取样效率，并降低取样风险，是当前急需解决的一项技术问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述的技术问题，提出一种水下泥浆回淤物取样器及水下取样方法，能够实现水下无人操作，对回淤区域的扰动小，取样效率高，风险低。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：水下泥浆回淤物取样器，包括取样组件，以及用于将所述取样组件支撑于水底的支撑件；所述取样组件包括沿竖直方向设置于所述支撑件上的取样筒，可沿竖直方向在所述取样筒内滑动的活塞，以及可相对所述取样筒下落以带动所述活塞向上滑动的配重件；所述取样筒的底端设有具有单向阀的取样口，所述活塞与取样筒内壁滑动密封配合；所述配重件设置于所述取样筒外部，并通过连接件与所述活塞的顶端相连。作为优选，所述取样筒外套设有保护罩。作为优选，所述配重件为环形，并套设于所述保护罩或取样筒外。作为优选，所述保护罩或取样筒的外壁设有用于托住所述配重件的托块，所述托块可相对于所述保护罩或取样筒的外壁伸出或缩回。作为优选，所述保护罩或取样筒的外壁设有用于限制所述配重件最大下落高度的限位块。作为优选，所述取样筒采用玻璃材质制作，所述活塞采用橡胶材质制作。作为优选，所述连接件为钢丝绳。本专利技术还提供一种利用上述任一项技术方案所述的水下泥浆回淤物取样器的水下取样方法，包括如下步骤：将所述水下泥浆回淤物取样器沉放至回淤区域的水底，使所述水下泥浆回淤物取样器的支撑件支撑于水底，取样筒与水底垂直；沉放过程中控制所述配重件与取样筒的相对位置，以保证所述取样筒中的活塞始终位于初始位置；释放所述配重件，使所述配重件在自身重力作用下相对于所述取样筒下落，进而带动所述活塞向上滑动以通过气压将水下泥浆回淤物吸入所述取样筒中；回收所述水下泥浆回淤物取样器，完成取样操作。作为优选，沉放所述水下泥浆回淤物取样器时，通过伸出的托块托住所述配重件控制所述配重件与取样筒的相对位置不变。作为优选，通过控制所述托块缩回以释放所述配重件。与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果在于：1、本专利技术提供的水下泥浆回淤物取样器，通过设置的配重件带动取样筒中的活塞滑动，利用气压差实现了自动取样，无需潜水员进行水下操作，实现了水下无人取样，对回淤区域的扰动小，取样效率高，风险低；2、本专利技术提供的水下泥浆回淤物取样器，能够针对指定区域进行精确取样，取样准确性高。附图说明图1为本专利技术实施例提供的水下泥浆回淤物取样器的结构示意图；图2为图1中沿A-A线的剖视图；图3为本专利技术实施例提供的水下取样方法的取样过程示意图；以上各图中：1、支撑件；2、取样组件；21、配重件；22、活塞；23、取样筒；231、取样口；3、单向阀；4、连接件；5、保护罩；6、托块；7、限位块；8、水面；9、水底；10、回淤区域。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“顶”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。如图1所示，本专利技术实施例涉及一种水下泥浆回淤物取样器，包括取样组件2，以及用于将取样组件2支撑于水底的支撑件1；取样组件2包括沿竖直方向设置于支撑件1上的取样筒23，可沿竖直方向在取样筒23内滑动的活塞22，以及可相对取样筒23下落以带动活塞22向上滑动的配重件21；取样筒23的底端设有具有单向阀3的取样口231，活塞22与取样筒23内壁滑动密封配合，以使取样筒23仅能通过取样口231与外部相连通；配重件21设置于取样筒23外部，并通过连接件4与活塞22的顶端相连。上述水下泥浆回淤物取样器中，如图1所示，支撑件1位于取样筒23底部，以保证将取样组件2平稳地支撑于水底。需要说明的是，支撑件1可以为支撑架或多根支腿，如图2所示，本实施例中支撑件1具体为支撑架。可以理解的是，支撑件1的结构并不局限于上述列举的支撑架或支腿，本领域技术人员也可采用其他合理的支撑件1，只要能够起到稳定支撑作用即可。进一步的，上述水下泥浆回淤物取样器中，取样组件2用于对水下泥浆回淤物进行取样。使用时，通过释放配重件21使其在自身重力作用下下落，进而带动活塞22沿取样筒23向上滑动，使取样筒23内外产生气压差，将水下泥浆回淤物从具有单向阀3的取样口231吸入取样筒23内，由于取样口231设置有单向阀3，能够保证吸入取样筒23内的回淤物不会从取样口231流出。需要说明的是，取样筒23可采用玻璃材质制作，活塞22可采用橡胶材质制作，以保证取样筒23的密封性。此外，作为一种优选，如图1所示，连接件4为钢丝绳，采用钢丝绳作为连接件4，能够实现配重件21与活塞22的柔性连接，更有利于利用配重件21的重力作用带动活塞22滑动。为了避免取样筒23因外部水压作用而被破坏，如图1所示，取样筒23外套设有保护罩5。当该水下泥浆回淤物取样器沉放至水底时，设置的保护罩5能够承受外部水压，起到保护取样筒23的作用。进一步的，如图2所示，配重件21为环形，并套设于保护罩5外。采用这种环形的配重件21，更有利于保证水下泥浆回淤物取样器在取样过程中的平衡。可以理解的是，当不设置保护罩5时，环形的配重件21可套设于取样筒23外。为了防止配重件21在取样器沉放过程中相对于取样筒23下落，造成错误取样，作为一种优选，如图1所示，保护罩5的外壁设有用于托住配重件21的托块6，托块6可相对于保护罩5的外壁伸出或缩回。当沉放水下泥浆回淤物取样器时，将托块6伸出以托住配重件21，取样时控制托块6缩回，配重件21失去托块6的支撑后，在其自身重力作用下下落。需要说明的是，对于托块6伸缩时的驱动和控制方式，在本实施例中不做具体限定，只要是能够控制并驱动托块6伸缩的方式均可适用，例如，托块6的伸缩可采用伸缩杆驱动，其控制可采用控制器进行控制。可以理解的是，当不设置保护罩5时，托块6可设置于取样筒23的外壁，并可相对于取样筒23的外壁伸出或缩回。此外，还需要说明的是，也可不设置托块6，在沉放取样器的过程中，通过吊绳等拽住配重件21，以避免其带动活塞22向上滑动，造成错误取样。进一步的，如图1所示，保护罩5的外壁设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
水下泥浆回淤物取样器，其特征在于：包括取样组件(2)，以及用于将所述取样组件(2)支撑于水底的支撑件(1)；所述取样组件(2)包括沿竖直方向设置于所述支撑件(1)上的取样筒(23)，可沿竖直方向在所述取样筒(23)内滑动的活塞(22)，以及可相对所述取样筒(23)下落以带动所述活塞(22)向上滑动的配重件(21)；所述取样筒(23)的底端设有具有单向阀(3)的取样口(231)，所述活塞(22)与取样筒(23)内壁滑动密封配合；所述配重件(21)设置于所述取样筒(23)外部，并通过连接件(4)与所述活塞(22)的顶端相连。

【技术特征摘要】
1.水下泥浆回淤物取样器，其特征在于：包括取样组件(2)，以及用于将所述取样组件(2)支撑于水底的支撑件(1)；所述取样组件(2)包括沿竖直方向设置于所述支撑件(1)上的取样筒(23)，可沿竖直方向在所述取样筒(23)内滑动的活塞(22)，以及可相对所述取样筒(23)下落以带动所述活塞(22)向上滑动的配重件(21)；所述取样筒(23)的底端设有具有单向阀(3)的取样口(231)，所述活塞(22)与取样筒(23)内壁滑动密封配合；所述配重件(21)设置于所述取样筒(23)外部，并通过连接件(4)与所述活塞(22)的顶端相连。2.根据权利要求1所述的水下泥浆回淤物取样器，其特征在于：所述取样筒(23)外套设有保护罩(5)。3.根据权利要求1或2所述的水下泥浆回淤物取样器，其特征在于：所述配重件(21)为环形，并套设于所述保护罩(5)或取样筒(23)外。4.根据权利要求3所述的水下泥浆回淤物取样器，其特征在于：所述保护罩(5)或取样筒(23)的外壁设有用于托住所述配重件(21)的托块(6)，所述托块(6)可相对于所述保护罩(5)或取样筒(23)的外壁伸出或缩回。5.根据权利要求3所述的水下泥浆回淤物取样器，其特征在于：所述保护罩(5)或取样筒(23)的外壁设有用于限制所述配重件(21)最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德进，冯海暴，冯甲鑫，
申请(专利权)人：中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37