适用粉细砂层的半合管取样器制造技术

本实用新型专利技术涉及适用粉细砂层的半合管取样器，其包括钻杆、钻头管、取样管、以及盖头管，取样管包括第一半合管以及第二半合管；第一半合管与第二半合管合围形成整体呈圆筒形的取样管，盖头管、取样管、钻头管依次连接，盖头管设置有转杆管，转杆管内设置有圆台形的转杆管腔，转杆管腔的小径等于钻杆的外径，钻杆依次穿过盖头管、取样管、钻头管从转杆管腔露出。本实用新型专利技术可以方便地对粉细砂层以及沙壤土层进行取样；爪簧可以卡入钻杆的螺旋槽，便于通过钻杆将盖头管、取样管、以及钻头管从大孔中取出，还可以防止出现掉芯现象。

【技术实现步骤摘要】
适用粉细砂层的半合管取样器
本技术涉及适用粉细砂层的半合管取样器。
技术介绍
粉细砂泛指0.075mm<粒径<0.5mm的含量大于50％的砂类土，具有分散、透水的特性，在我省洞庭湖、长江干堤、湘资沅澧四水等地区的地基中分布广泛。在新建堤防或已建堤防加固工程中，由于粉细砂层固有的特殊性质，对堤基的抗滑稳定、渗透稳定、砂土震动液化有着十分重要的影响。上世纪“96”、“98”洞庭湖区和长江流域发生两次大洪水，湖区堤垸及长江干堤多处出现管涌险情，长江干堤全线告急，并发生了团洲垸、民主垸、西官垸、安造垸等堤垸溃决事件。管涌的实质就是地基中的粉细砂层在一定水头压力作用下发生的渗透破坏。1998年以后，我院在长江干堤及洞庭湖区的工程勘察中，将堤基粉细砂层的勘探取样和分析评价作为堤防工程勘察的重点之一。在钻探过程中提高粉细砂层取芯率并保证取芯质量，是查明粉细砂的分布位置、厚度、结构及性状的关键，是提高勘察成果质量的基础。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供适用粉细砂层的半合管取样器，可以方便地对粉细砂层进行取样。本技术采取的详细技术方案为：适用粉细砂层的半合管取样器，其包括钻杆、钻头管、取样管、以及盖头管，取样管包括第一半合管以及第二半合管；第一半合管与第二半合管合围形成整体呈圆筒形的取样管，盖头管、取样管、钻头管依次连接，盖头管设置有转杆管，转杆管内设置有圆台形的转杆管腔，转杆管腔的小径等于钻杆的外径，钻杆依次穿过盖头管、取样管、钻头管从转杆管腔露出。进一步地，钻头管内还固定设置有至少三个整体呈L形的爪簧，各爪簧绕钻头管的轴心均布，爪簧的末端抵持钻杆。爪簧可以卡入钻杆的螺旋槽，便于通过钻杆将盖头管、取样管、以及钻头管从大孔中取出，还可以防止出现掉芯现象。优选地，钻头管的内壁设置有爪簧槽；爪簧以及爪簧槽均设置有卡簧螺纹孔，爪簧卡入爪簧槽，螺丝钉旋入爪簧的卡簧螺纹孔以及爪簧槽的爪簧槽，从而使爪簧与钻头管固定连接。便于更换、定位爪簧。进一步地，还包括至少一个整体呈环形的加固件，取样管为磁吸材料制成，加固件为永磁材料制成，加固件的外径等于取样管的内径，加固件套在取样管的中部。可以防止取样时第一半合管与第二半合管的中部相互远离形成缝隙，导致被取样物外漏、使取样结果不准确，还便于加固件与取样管之间的拆卸、安装。进一步地，第一半合管设置有定位卡块；第二半合管设置有定位卡槽；定位卡块与定位卡槽相匹配，定位卡块分别嵌入定位卡槽中。可以使第一半合管与第二半合管端面对齐，还可以防止取样管无法顺利地与盖头管以及钻头管螺纹连接。优选地，钻头管设置有钻头连接槽，盖头管设置有盖头连接槽，第一半合管的一端以及第二半合管的一端均设置有钻头连接凸起，第一半合管的另一端以及第二半合管的另一端均设置有盖头连接凸起；钻头连接槽、盖头连接槽、钻头连接凸起、盖头连接凸起均设置有螺纹，钻头连接凸起旋入钻头连接槽，盖头连接凸起旋入盖头连接槽，从使盖头管、取样管、钻头管依次连接。进一步地，钻头管的一端设置有插入倒角。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1、可以方便地对粉细砂层以及沙壤土层进行取样；2、爪簧可以卡入钻杆的螺旋槽，便于通过钻杆将盖头管、取样管、以及钻头管从大孔中取出，还可以防止出现掉芯现象；3、可以防止取样时第一半合管与第二半合管的中部相互远离形成缝隙，导致被取样物外漏、使取样结果不准确，还便于加固件与取样管之间的拆卸、安装。附图说明图1是本技术中的适用粉细砂层的半合管取样器的立体示意图。图2是本技术中的适用粉细砂层的半合管取样器的立体分解示意图。图3是本技术中的适用粉细砂层的半合管取样器的半剖示意图。图4是钻头管2的局部剖视的示意图。钻杆1；钻头管2；钻头连接槽21；爪簧22；爪簧槽221；爪簧螺纹孔；插入倒角23；取样管3；第一半合管31；第二半合管32；钻头连接凸起33；盖头连接凸起34；定位卡块35；定位卡槽36；盖头管4；盖头连接槽41；转杆管42；转杆管腔421；加固件5。具体实施方式请参阅图1-图4，本技术为适用粉细砂层的半合管取样器，其包括钻杆1、钻头管2、取样管3、以及盖头管4。取样管3包括第一半合管31以及第二半合管32；第一半合管31与第二半合管32合围形成整体呈圆筒形的取样管3。盖头管4、取样管3、钻头管2依次连接。比如，钻头管2设置有钻头连接槽21，盖头管4设置有盖头连接槽41，第一半合管31的一端以及第二半合管32的一端均设置有钻头连接凸起33，第一半合管31的另一端以及第二半合管32的另一端均设置有盖头连接凸起34；钻头连接槽21、盖头连接槽41、钻头连接凸起33、盖头连接凸起34均设置有螺纹，钻头连接凸起33旋入钻头连接槽21，盖头连接凸起34旋入盖头连接槽41，从使盖头管4、取样管3、钻头管2依次连接。盖头管4设置有转杆管42，转杆管42内设置有圆台形的转杆管腔421，转杆管腔421的小径【即转杆管腔421的圆台形的两个圆形的端面中，直角较小的端面的直径】等于钻杆1的外径。钻杆1依次穿过盖头管4、取样管3、钻头管2从转杆管腔421露出。通常，取样管3的外径为Φ108mm或者Φ127mm，取样管3的长度为1.0m或者2.0m。本技术中的适用粉细砂层的半合管取样器的工作原理为：使用前，在所需采用的位置、比如湖区堤防的地基处，转大孔【直径约为108mm或者127mm的孔】到达所需采样的深度【通常为6-8m】即可。使用时，将钻杆1的尾端与钻机【附图未画出】连接，将钻杆1和盖头管4、取样管3、以及钻头管2放置进大孔打孔中，然后开启钻机【附图未画出】使钻杆1旋转，被采样物沿钻杆1的螺旋槽经过钻头管2进入取样管3；一段时间【通常为5-10min】后即完成取样。取样完成后，将钻杆1以及盖头管4、取样管3、以及钻头管2从大孔中取出，然后将盖头管4、钻头管2从取样管3拆卸下，并将第一半合管31、第二半合管32拆分开，即可将取样管3内的采样物取出进行进一步地分析，比较方便。采用本技术中的适用粉细砂层的半合管取样器，选取已知的粉细砂层【细砂粒含量为50％以上】、已知的沙壤土层【细砂粒含量为50％以下，且细粒土含量为30％以上】的地基处进行取样，具体的取样结果见下表。由上表可以看出，本技术中的适用粉细砂层的半合管取样器，可以方便地对粉细砂层以及沙壤土层进行取样。钻头管2内还固定设置有至少三个整体呈L形的爪簧22，各爪簧22绕钻头管2的轴心均布，爪簧22的末端【即爪簧22的最靠近钻杆1的轴心的一端】抵持钻杆1。爪簧22可以卡入钻杆1的螺旋槽，便于通过钻杆1将盖头管4、取样管3、以及钻头管2从大孔中取出，还可以防止出现掉芯现象【即取样管3内的被取样物从取样管3中滑落】。钻头管2的内壁设置有爪簧槽221；爪簧22以及爪簧槽221均设置有爪簧螺纹孔，爪簧22卡入爪簧槽221，螺丝钉【附图未画出】旋入爪簧22的爪簧螺纹孔以及爪簧槽221的爪簧槽221，从而使爪簧22与钻头管2固定连接。爪簧22属于损耗件，该结构便于更换、定位爪簧22。还包括至少一个整体呈环形的加固件5，取样管3为磁吸材料制成【可以被磁铁、磁性钢等吸附的材料】，加固件5为永磁材料制成【磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用粉细砂层的半合管取样器，其特征在于：包括钻杆(1)、钻头管(2)、取样管(3)、以及盖头管(4)，取样管(3)包括第一半合管(31)以及第二半合管(32)；第一半合管(31)与第二半合管(32)合围形成整体呈圆筒形的取样管(3)，盖头管(4)、取样管(3)、钻头管(2)依次连接，盖头管(4)设置有转杆管(42)，转杆管(42)内设置有圆台形的转杆管腔(421)，转杆管腔(421)的小径等于钻杆(1)的外径，钻杆(1)依次穿过盖头管(4)、取样管(3)、钻头管(2)从转杆管腔(421)露出。

【技术特征摘要】
1.适用粉细砂层的半合管取样器，其特征在于：包括钻杆(1)、钻头管(2)、取样管(3)、以及盖头管(4)，取样管(3)包括第一半合管(31)以及第二半合管(32)；第一半合管(31)与第二半合管(32)合围形成整体呈圆筒形的取样管(3)，盖头管(4)、取样管(3)、钻头管(2)依次连接，盖头管(4)设置有转杆管(42)，转杆管(42)内设置有圆台形的转杆管腔(421)，转杆管腔(421)的小径等于钻杆(1)的外径，钻杆(1)依次穿过盖头管(4)、取样管(3)、钻头管(2)从转杆管腔(421)露出。2.如权利要求1所述的适用粉细砂层的半合管取样器，其特征在于：钻头管(2)内还固定设置有至少三个整体呈L形的爪簧(22)，各爪簧(22)绕钻头管(2)的轴心均布，爪簧(22)的末端抵持钻杆(1)。3.如权利要求2所述的适用粉细砂层的半合管取样器，其特征在于：钻头管(2)的内壁设置有爪簧槽(221)；爪簧(22)以及爪簧槽(221)均设置有卡簧螺纹孔(222)，爪簧(22)卡入爪簧槽(221)，螺丝钉旋入爪簧(22)的卡簧螺纹孔(222)以及爪簧槽(221)的爪簧槽(221)，从而使爪簧(22)与钻头管(2)固定连接。4.如权利要求3所述的适用粉细砂层的半合管取样器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：万海涛，陈建，毛成钧，张青，彭中柱，杨明驰，
申请(专利权)人：湖南省水利水电勘测设计研究总院，
类型：新型
国别省市：湖南,43