专利名称：软弱土层复壁束节式原状取土器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程地质勘察岩土取样装置的改进。
软弱土层复壁束节式原状取土器适用于软弱土层内钻孔时采取不扰动试样，即原状土试样。
目前，国内在软弱土层内采取不扰动土试样，通常使用薄壁取土器。这种取土器的价格比较昂贵，不便推广使用。国外，使用带衬管和束节式取土器代替薄壁取土器。这种取土器的废土段太长，将影响取土质量。
本实用新型的目的是提供一种价格比较便宜，取土器的废土段较短，取土质量较高的软弱土层复壁束节式原状取土器。
本实用新型的技术方案是这样实现的软弱土层复壁束节式原状取土器由上接头、六方杆、六方套接头、O型密封圈、余土管、活塞、橡胶垫、束节式半合管、衬管和束节式管靴组成。上接头分别与钻杆和六方杆连接，用于传递钻杆应力，并与取土器形成上下滑动的杆件。六方杆插入六方套接头中。六方杆的一端装有活塞、O型密封圈、橡胶垫和垫圈，并用螺母锁紧，以组成密封阀组。六方套接头与余土管连接。余土管的下端与束节式半合管连接，束节式半合管内装有衬管筒。束节式半合管的下端与束节式管靴连接，以构成取土器。束节式管靴具有尖锐的环刀状，使其插入土中时不扰动所取的土试样和尽量减小插入阻力。
以下结合附图对实用新型祥细描述如下
图1为软弱土层复壁束节式原状取土器的结构图。
本实用新型由上接头1、六方杆2、六方套接头3、O型密封圈4、余土管5、活塞6、O型密封圈7、橡胶垫8、垫圈9、螺帽10、束节式半合管11、衬筒12和束节式管靴13组成。
上接头1分别与钻杆和六方杆2连接，用于传递钻杆应力，并与取土器形成上下滑动的杆件。六方杆2插入六方套接头3中、六方杆2的一端装有活塞6，O型密封圈7，橡胶垫8，垫圈9，并用螺母10锁紧以组成密封阀组。当向下压时，呈开通状态。取土器内的气、水或泥浆通过开通的环状通道及六方套接头3上的排水孔向取土器的上方排出。取土器提升时六方杆2先向上滑动，同时带动密封阀组上行，使O型密封圈7进入六方套接头3的空腔内，使橡胶垫8压在六方套接头3的下端的环形锥口上，此时关闭了通水孔道，并形成了瞬时稍具负压的密封。由于钻杆继续提升橡胶垫8压紧六方套接头3后，迫使其上行带动整个取土器提出孔外。六方套接头3与余土管5连接。O型密封圈4与密封阀组共同对余土管5的内腔进行密封。余土管5的下端与束节式半合管11连接，束节式半合管11内装有衬筒12，束节式半合管11的下端与束节式管靴13连接，以构成取土器。
本实用新型中介绍的束节指的是缩小外圆直径。束节式管靴13下端制成具有尖锐的环刀状，使其插入土中时不扰动所取的土试样和尽量减小插入阻力。为此，需将环刀做得很薄才能满足上述要求。
实施例本实用新型中，在束节式管靴13上进行第一次束节时，束节长度为50mm，排开土壤的面积比Ar为9％，符合国家标准小于10～13％的规定。但这个束节长度仍不理想。为此，对该束节式管靴13的环刀上端至束节式半合管11的累计长度325mm部分再次进行束节，其二次束节排开土壤的面积比Ar达到13.5％，综合指标符合上述要求，同时满足累计长度大于或等于环刀刃口的三倍内径的要求。为了减小取土器压入时土试样与取土器内壁之间的摩擦阻力，在束节式管靴环刀内，有一段缩小了0.5mm，土试样通过环刀后，上部的束节式半合管11、衬筒12和余土管5的内径均比土试样外径大0.5mm，以便减小摩擦阻力，即减小扰动土试样。衬筒12用于装取土试样。当在钻孔内取土时，孔底虽经清孔器清除了大部分残留土屑，但仍有部分残土存在。因压入取土器时不允许土试样上端接触密封阀组零件，因此，需留一段空隙，为了满足上述要求，特设余土管5。取土器提出孔外后，拆卸开束节式半合管11，从中取出衬筒12，加盖封包待送试验。
第二次束节钻全部束节长度85％，是在束节式半合管11上进行的。其管内装有衬筒12，即约二分之一的衬筒长度在束节内。所谓废土段是指衬筒下端至束节式管靴刃口端的长度。该长度为土样直径的1.6倍，仅为现有束节式取土器的40％。
该取土器全长1020mm，束节式管靴13的内径为Φ99.5mm。第一次束节外径为Φ104mm，长50mm。第二次束节与第一次束节连接，并向上延伸至束节式半合管11。其累计长度为325mm。第二次束节的外径为Φ106mm。余土管5和六方套接头3的外径均为Φ108mm。束节式管靴内径为Φ99.5mm，长75mm。衬筒12和余土管5的内径均为Φ100mm。塑料衬筒厚为1.5mm，长为300mm，卧入束节式半合管11的槽中，槽的内径为Φ103mm。衬筒用塑料制成。
本实用新型与现有技术引比具有以下优点1.成本低；2.管靴内废土段减少60％；3.不扰动土试样，提高了取样质量；4.能在弱土层中取样，并获得较高的采取率。
权利要求1.一种带衬管的软弱土层复壁束节式原状取土器，其特征在于本实用新型由上接头、六方杆、六方套接头、O型密封圈、余土管、活塞、橡胶垫、束节式半合管、衬筒和束节式管靴组成，上接头分别与钻杆和六方杆连接，用于传递钻杆应力，并与取土器形成上下滑动的杆件，六方杆插入六方套接头中，六方杆的一端装有活塞、O型密封圈、橡胶垫和垫圈，并用螺母锁紧，以组成密封阀组；六方套接头与余土管连接，余土管的下端与束节式半合管连接，束节式半合管内装有衬筒，束节式半合管的下端与束节式管靴连接，以构成取土器；
2.根据权利要求1所述的软弱土层、复壁束节式原状取土器，其特征在于束节式管靴具有尖锐的环刀状。
专利摘要一种由上接头、六方杆、六方套接头、O形密封圈、余土管、活塞、橡胶垫、束节式半合管、衬筒和束节式管靴组成的软弱土层复壁束节式原状取土器如
图1所示。上接头分别与钻杆和六方杆连接，并与取土器形成上下滑动的杆件，六方杆插入六方套接头中。六方杆的一端装有活塞、O形密封圈、橡胶垫和垫圈，并用螺母锁紧。六方套接头与余土管连接。余土管下端与束节式半合管连接。束节式半合管内装有衬筒，其下端与束节式管靴连接。
文档编号E21B49/00GK2189203SQ9321857
公开日1995年2月8日 申请日期1993年7月19日 优先权日1993年7月19日
发明者姜珍 申请人:铁道部第四勘测设计院