专利名称：内置环取土器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种取土器。
背景技术：
在沉积地层细粒土区域，勘探取土，现行方法是在现场使用取土管取土芯后，在地面截取土样，用铁皮蜡封装样。土样送至土工试验室后，开封取大、小环刀。用大环刀求土样天然密度、压缩系数和压缩模量，用小环刀求土样的内摩擦角和粘聚力。在以上操作过程中对土样产生了两次主要的扰动，改变了原位土的物理和力学性状。 第一次扰动产生在截取土样过程中，取土管中土芯被取出时，土芯原位应力由于失去管壁约束而释放，土的结构和天然含水率发生变化。截取和运送土样过程中，土的结构和天然含水率发生变化。第二次扰动产生在取环刀过程中，打开铁皮后，制备环刀试样，土的结构和天然含水率发生变化。以上两次主要的扰动，直接影响土样天然密度、天然含水率及内摩擦角、粘聚力的原位性状，也影响土样压缩变形的原位性状。现有的厚壁取土器在取样管内加装内衬管的取土器，其外管多采用半合管，易于卸出衬管和土样。其下接厚壁管靴，能应用于软硬变化范围很大的多种土类。由于壁厚，面积比Ar可达30% 40%，对土样扰动大，只能取得II级以下的土样。薄壁取土器可只用一薄壁无缝管作取样管，面积比Ar可降低至10%以下，可作为采取I级土样的取土器。薄壁取土器只能用于软土或较疏松的土取样。土质过硬，取土器易于受损。薄壁取土器内不可能设衬管，一般是将取样管与土样一同封装送到实验室。因此，需要大量的备用取土器，这样既不经济，又不便于携带。
发明内容本实用新型的目的是提供一种避免扰动，又提高试样准确度的取土器。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 本实用新型包括钻杆接头，钻杆接头连接废土管，废土管连接半合取样管，所述的半合取样管内设嵌环内槽，嵌环内槽内设嵌环。所述的嵌环内槽内还设有半合衬环，半合衬环与嵌环交替设置。嵌环内槽的两端为半合衬环。所述的半合衬环为7个，嵌环为6个。所述的嵌环为钢环。采用上述技术方案的本实用新型，在取土管中内置6个钢环，在钻机钻进取土过程中，直接取出环刀土样，即取出的土样外有环刀包裹，可不用试验人员人工取环刀土样了，直接利用这6个钢环土样进行试验。这样即节省的工序，又接到了扰动，提高了试样的准确度。
图I为本实用新型的整体结构示意图。图2为半合衬环的主视图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型包括钻杆接头8，钻杆接头8下部为跑水、跑气用的球阀I，钻杆接头8连接废土管2，废土管2起到连接和提供富余土样的作用。废土管2连接半合取样管3，上述的半合取样管3内设嵌环内槽6，嵌环内槽6内设嵌环5，嵌环5为钢环。除此之外，嵌环内槽6内还设有半合衬环4，半合衬环4与嵌环5交替设置。半合取样管3的底部为加厚管靴7，它为取土器的下端刃口，刀刃状端口可增加钻进切土的钻进强度，易于钻进取土。如图2所示，需要说明的是，改进前取土管中没用嵌套钢环，改进后在取土管中刻槽，嵌环内槽的两端为半合衬环4，并共嵌进6个钢环5，7个半合衬环4，可直接在取土器中取出试验用环刀土样，每个钢环之间用I个隔环相衬，可以起到富余和衬垫作用。另外，本实用新型还做了如下计算(I)面积比
U 2_U 2Ar= ^..............P'.........X100K =19. 4% (厚壁)Dw一取土器管靴最大外径，mm ；De一取土器刃口内径，臟。当改用3mm厚薄壁管靴时，面积比可减小为15. 6%，可取流塑、软塑、可塑的粘性土以及部分粉土和粉砂的一、二级原状土样。(2)内间隙比
MM mmmmm §βC\ = sn exioo% =4. 26%
U rDs一取土管内径，mm ;De一取土器刃口内径，mm。(3)外间隙比==0% (厚壁)
UtDw一取土器管靴最大外径，mm ；Dt—取土管外径，mm。[0035]薄壁取土器无外间隙比指标。(4)取土器直径厚壁取土器管靴最大外径Dw =87. 2mm,取土器刃口内径De =79. 8mm,取土管内径Ds =79. 8mm ，取土管外径为Dt =86. 8mm (+2 X O. 2mm)，其中O. 2mm为钢环卡槽与钢环间的预留间隙。薄壁取土器取土器刃口内径De =79. 8mm,外径Dw =85.4 mm(+0. 4mm),取土管内径Ds =79. 8mm,取土管外径为 Dt =86. 2mm。(5)取土器长度厚壁取土器总长为660mm,土样管长190mm,取土管中土样保护带上下各长50mm,环刀共6个,均高20mm,半开式隔环共7个,均高10mm。薄壁取土器总长为670mm,管靴由厚壁时的80 mm加长为90 mm,其余与厚壁式相同。(6)刃口角度为 5。 10°。本实用新型的工作原理主要运用于岩土和地质工程勘察中，是勘察用钻机的重要配件，当钻机需要在钻孔中取土样时，可将原来的钻进用钻头卸下，换成取土器，取土器是通过其上部螺丝接口与钻杆连接，这是钻杆与其顶部的取土器在钻机的机械驱动下，下降至钻孔底部，此时，取土器与土层接触，然后再继续钻进一个取土器深度，就完成了土样的提取。
权利要求1.一种内置环取土器，其特征在于它包括钻杆接头(8)，钻杆接头(8)连接废土管(2)，废土管(2)连接半合取样管(3)，其特征在于所述的半合取样管(3)内设嵌环内槽(6)，嵌环内槽(6)内设嵌环(5)。
2.根据权利要求I所述的内置环取土器，其特征在于所述的嵌环内槽(6)内还设有半合衬环(4)，半合衬环(4)与嵌环(5 )交替设置。
3.根据权利要求2所述的内置环取土器，其特征在于嵌环内槽的两端为半合衬环(4)。
4.根据权利要求3所述的内置环取土器，其特征在于所述的半合衬环(4)为7个，嵌环(5)为6个。
5.根据权利要求4所述的内置环取土器，其特征在于所述的嵌环(5)为钢环。
专利摘要一种内置环取土器，它包括钻杆接头，钻杆接头连接废土管，废土管连接半合取样管，所述的半合取样管内设嵌环内槽，嵌环内槽内设嵌环。采用上述技术方案的本实用新型，在取土管中内置6个钢环，在钻机钻进取土过程中，直接取出环刀土样，即取出的土样外有环刀包裹，可不用试验人员人工取环刀土样了，直接利用这6个钢环土样进行试验。这样即节省的工序，又接到了扰动，提高了试样的准确度。
文档编号E02D1/04GK202380453SQ201120519368
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者徐峰, 杨长伟, 王庆环, 苏蕾 申请人:河南省电力勘测设计院