【技术实现步骤摘要】
一种滨海软土层的取土装置及取土方法
[0001]本专利技术涉及滨海软土层取土
，尤其是涉及一种滨海软土层的取土装置及取土方法。
技术介绍
[0002]滨海软土具有高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度、高灵敏度、高流变性、扰动性大等特点，随着国内外滨海软土地区岩土工程勘察项目的增多，滨海软土层的取样质量直接决定了软土物理力学指标的客观评价，由此带来的工程质量问题、工程造价问题和运行期间的病害问题等常有案例发生。
[0003]目前，常规取土器如直接应用于滨海软土层取样过程，其存在问题如下：
[0004]1、常规取土器取样过程中常出现静压对土层扰动性大、上提溜样、底端封闭挤压、拆卸试样扰动等无法保证天然状态的现象，进而影响后续土样的物理和力学指标试验；
[0005]2、常规取土器一般依靠操作人员的经验静压深度，依赖性强，对取样质量会造成一定扰动；
[0006]3、常规取土器土样获取过程存在大范围人工削取土样步骤，造成对土样二次扰动，且工作效率低下。
[0007]为此，设计一种地质勘探中针对滨海软土层进行取样的取土装置及方法，改善扰动过程，就成为本专利技术想要解决的主要问题。
技术实现思路
[0008]鉴于上述现有情况和不足，本专利技术旨在提供一种取样过程可保证各环节土样天然状态的滨海软土层取土装置及取土方法，以避免对土样的二次扰动，提高取样质量和取样效率，进而确保土样物理和力学指标试验的准确性。
[0009]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：>[0010]一种滨海软土层的取土装置，包括相互活动连接的钻杆连接件、气液排出件、废土筒件、取土筒件和切割筒件，还包括用于切割筒件上刃口封闭的切割封闭件。切割封闭件通过切割筒件上设置的触发装置连接在切割筒件的外壁上。气液排出件的气液排出通道上设有单向阀。取土筒件螺纹连接在废土筒件上，废土筒件与取土筒件的连接端端面上设有径向的十字切割丝，废土筒件的管壁上设有与外界连通的手动压力平衡阀。切割筒件的内壁上还嵌有环形切割丝，环形切割丝上设有径向的抽拉手柄，抽拉手柄位于切割筒件的外壁上。
[0011]所述切割封闭件包括相互对称的左、右切割体以及两条环形弹性体。左、右切割体相互对接后形成漏斗状，靠近左、右切割体顶部和中部位置的内侧壁上设有水平方向环形分布的限位环，靠近左、右切割体顶部限位环的下方内壁上分别设有向内突出的卡扣，卡扣卡持在触发装置上。两条环形弹性体对应穿引在水平方向环形分布的限位环中。
[0012]所述环形弹性体包括钢丝和拉簧，钢丝穿引在限位环中并且两端分别与拉簧的两
个弹性连接端相连接；所述拉簧固定在切割体内壁上。
[0013]所述触发装置包括触发器、扭簧和卡槽。触发器为
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形，
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形触发器的一侧端部设有挂钩，另一侧端部设有向外侧突出的触碰开关，
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形触发器的直角部轴连接在靠近切割筒件顶部的外壁上。扭簧固定在靠近挂钩一侧的切割筒件外壁上，扭簧的一根触脚位于挂钩的连接通道上。切割筒件的外壁上分别设有与扭簧两条触脚位置对应的限位柱。卡槽设置在靠近刃口的切割筒件外壁上，卡槽位于挂钩的垂直下方。
[0014]所述卡槽的宽度大于卡扣的宽度。
[0015]所述废土筒件的管壁内侧还设有触发报警器。
[0016]所述环形切割丝靠近切割筒件的顶部端口。
[0017]所述取土筒件内沿长度方向分布有多个环刀，相邻环刀之间分布有一个对开卡瓦。
[0018]一种滨海软土层的取土方法，具体步骤包括：
[0019]步骤1、在取土筒件内壁中铺设环刀和对开卡瓦后，将钻杆连接件、气液排出件、废土筒件、取土筒件和切割筒件相互活动连接，然后将左、右切割体套在切割筒件上并向上推动，左、右切割体之间连接的拉簧撑开并带动钢丝绷紧，卡扣在上移过程中带动扭簧一侧触脚收缩并与触发器挂钩卡持，取土装置组装完成。
[0020]步骤2、将取土装置的钻杆连接件与外界钻机连接，对钻孔进行清孔后，下放取土装置到钻孔中。
[0021]步骤3、静压滨海软土层，废土筒件中气液增压，单向阀开启，废土进入废土筒件中触碰触发报警器报警，静压取土动作完成。
[0022]步骤4、静力上移取土装置，钻孔壁触动触碰开关，
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形触发器转动，挂钩开启，扭簧对卡扣产生向下的轴向推力，左、右切割体向下滑落的同时，拉簧带动钢丝收缩并使左、右切割体向内合拢，左、右切割体相互闭合形成漏斗状封闭在切割筒件的刃口上，卡扣滑落到卡槽中形成卡持，刃口封闭完成。
[0023]步骤5、利用外界钻机提升取土装置，取土装置拆下后平置在外界取样器支架上，操作手动压力平衡阀减压。
[0024]步骤6、固定废土筒件，旋转取土筒件，十字切割丝将废土筒件中废土样断开，提拉环形切割丝上的抽拉手柄，环形切割丝将切割筒件内的废土样断开。
[0025]步骤7、拆下废土筒件和切割筒件，将外界端盖连接在取土筒件两端，滨海软土层取土样过程完成。
[0026]步骤8、将带有端盖的取土筒件送至实验室，去掉两端端盖后，将取土筒件下部朝下安装在外界推土器上。
[0027]步骤9、操作推土器推动取土筒件中环刀、对开卡瓦和土样整体上移，直至环刀部分露出取土筒件。
[0028]步骤10、用钢丝锯将土样顶部削平至与环刀顶端平齐，并放置玻璃板后，操作推土器继续向上推动，直至对开卡瓦完全露出。
[0029]步骤11、剥掉对开卡瓦，用钢丝锯在对开卡瓦处切割，得到第一段土样。
[0030]步骤12、将第一段土样随玻璃板反向放置在削土台上，用钢丝锯将土样削至与环刀端面平齐，盖上玻璃板，得到环刀土样。
[0031]步骤13、重复上述步骤9
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12，直至取土筒件中所有环刀土样取出。
[0032]本专利技术所述一种滨海软土层的取土装置及取土方法的有益效果包括：
[0033]1、整个取土方法从静压取土、上移、取土装置拆卸、取土样断开、环刀土样获取等环节分别进行了扰动保护，有效确保了滨海软土层取土过程的取土质量，避免了人为二次干扰，并为后续得到准确试验数据提供了基础保障；
[0034]2、通过在气液排出件中设置单向阀，有效控制了静压取土过程中废土筒件内水、液压力持续增加的问题，并在控压前提下，确保了取土筒件中保留一定的压力平衡，避免失压对取土样的干扰；
[0035]3、通过设置十字切割丝和环形切割丝，使废土筒件和切割筒件在拆卸前即可完成废土样与取土样间的切割、断开，避免了后续再切割过程可能对取土样造成的二次干扰，同时，简化了操作步骤；
[0036]4、通过设置手动压力平衡阀，在最终拆卸过程中可随时调整取土装置的内、外压差，避免压差对取土样产生二次扰动；
[0037]5、通过触发装置控制切割封闭件对刃口下部土层进行快速切割并本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种滨海软土层的取土装置，包括相互活动连接的钻杆连接件、气液排出件、废土筒件、取土筒件和切割筒件，其特征在于，还包括用于切割筒件上刃口封闭的切割封闭件，所述切割封闭件通过切割筒件上设置的触发装置连接在切割筒件的外壁上；所述气液排出件的气液排出通道上设有单向阀；所述取土筒件螺纹连接在废土筒件上，废土筒件与取土筒件的连接端端面上设有径向的十字切割丝，废土筒件的管壁上设有与外界连通的手动压力平衡阀；所述切割筒件的内壁上还嵌有环形切割丝，环形切割丝上设有径向的抽拉手柄，抽拉手柄位于切割筒件的外壁上。2.根据权利要求1所述的一种滨海软土层的取土装置，其特征在于，所述切割封闭件包括相互对称的左、右切割体以及两条环形弹性体；所述左、右切割体相互对接后形成漏斗状，靠近左、右切割体顶部和中部位置的内侧壁上设有水平方向环形分布的限位环，靠近左、右切割体顶部限位环的下方内壁上分别设有向内突出的卡扣，卡扣卡持在触发装置上；所述两条环形弹性体对应穿引在水平方向环形分布的限位环中。3.根据权利要求2所述的一种滨海软土层的取土装置，其特征在于，所述环形弹性体包括钢丝和拉簧，所述钢丝穿引在限位环中并且两端分别与拉簧的两个弹性连接端相连接；所述拉簧固定在切割体内壁上。4.根据权利要求1所述的一种滨海软土层的取土装置，其特征在于，所述触发装置包括触发器、扭簧和卡槽；所述触发器为
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形，
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形触发器的一侧端部设有挂钩，另一侧端部设有向外侧突出的触碰开关，
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形触发器的直角部轴连接在靠近切割筒件顶部的外壁上；所述扭簧固定在靠近挂钩一侧的切割筒件外壁上，扭簧的一根触脚位于挂钩的连接通道上；所述切割筒件的外壁上分别设有与扭簧两条触脚位置对应的限位柱；所述卡槽设置在靠近刃口的切割筒件外壁上，卡槽位于挂钩的垂直下方。5.根据权利要求4所述的一种滨海软土层的取土装置，其特征在于，所述卡槽的宽度大于卡扣的宽度。6.根据权利要求1所述的一种滨海软土层的取土装置，其特征在于，所述废土筒件的管壁内侧还设有触发报警器。7.根据权利要求1所述的一种滨海软土层的取土装置，其特征在于，所述环形切割丝靠近切割筒件的顶部端口。8.根据权利要求1所述的一种滨海软土层的...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏玉云，门青波，王冉，乔建伟，柳旻，唐立军，邵兵厂，郑园，
申请(专利权)人：机械工业勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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