专利名称：一种敞口式取原状土样的取土器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种取土器，尤其是一种敞口式取原状土样的取土器。适用于岩土工程勘察钻孔取原状土样，如淤泥质软塑土、粉土、粉砂等土层的原状取土。
背景技术：
在岩土工程勘察钻孔中，所采用的取土器种类很多，一般将取样管安装在取土器管靴上部的哈夫管内，其取样管所制作材料为厚Imm白铁皮,长一般在25cnT30cm之间，而且大部分残土管长在0.60m左右，因此一些外购取土器回次进尺在1.0m以内。而按照当前岩土工程勘察规范，回次进尺可以控制在2.0m以内，如果发明一种回次进尺接近2.0m，且又能满足原状取土的取土器，不但可以减少取样次数，同时提高台班进尺和工效。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制造方便的敞口式取原状土样的取土器，以满足取原状土样的要求，且又能在岩土勘察规范许可的回次进尺控制在2.0m范围内，减少起钻次数。本实用新型所采用的技术方案是:一种敞口式取原状土样的取土器，其特征在于:该取土器具有上接头，上接头上端连接钻杆，上接头下端螺纹连接导向杆，导向杆的上、下部位均开有径向通孔，该导向杆下端为实心圆锥台，上接头与导向杆内部形成一个轴向的中空通道并与径向通孔连通，所述导向杆上套装可沿导向杆上下移动的取土机构。所述取土机构包括套于导向杆上的外管接头，外管接头下端螺纹连接残土管，残土管经锁紧螺母连接取样管。所述取样管上端翻边贴于残土管下端面。所述导向杆为六棱柱。所述外管接头轴向具有六棱柱孔且该六棱柱孔上、下两端均具有圆形台阶。所述上接头外套有双向螺母，该双向螺母中空，其内部分为上下两段，上段与上接头螺纹连接，下段设有与所述外管接头上端外螺纹匹配的内螺纹。本实用新型的有益效果是:1、本实用新型利用原有钻进所用的钻机、水泵、供水管路以及钻杆，简化了操作方式，降低操作成本；2、本实用新型取土器，可以满足取原状土样的要求，且又能在岩土勘察规范许可的回次进尺控制在2.0m范围内，与常规取土器相比，起钻次数可以减少一半；3、本实用新型取土器，取样管一端直接贴在残土管底面，并通过锁紧螺母与残土管连接在一起，使取样管的下端悬空在残土管底端，取样通过钻机卡紧立轴钻杆加压完成，起钻后，只要把取土器松开锁紧螺母螺纹，取样管自动与取土器分离，把取样管内土二端用专用端盖保护即可；4、残土管内的土，可以通过双用螺母下端螺纹与外管接头上端公螺纹连接，使上接头与导向杆与残土管内之间形成通水通道，上接头上端螺纹与水泵管路连接，通过水泵水压，把残土管内残土压出残土管外即可，该操作方法具有操作方便、结构简单、构思巧妙、实用的特点。
图1是本实用新型在未受压取土状态下的结构示意图。图2是本实用新型在取土完成且起钻状态下的结构示意图。图3、图4为本实用新型拆卸取样管和用水把残土管内的土压出管外的示意图。
具体实施方式
本实施例为一种敞口式取原状土样的取土器，该取土器包括上接头1、六棱柱形的导向杆4和取土机构，其中上接头I上端制有可与钻杆相连的螺纹，上接头I下端为圆锥台1-1并与导向杆4螺纹连接，导向杆4的上、下部位均开有径向通孔4-1，该导向杆下端为实心圆锥台4-2，上接头I与导向杆4内部形成一个轴向的中空通道并与径向通孔4-1连通，导向杆4上套有取土机构，取土机构可沿导向杆4上下移动。本例中取土机构包括外管接头3、残土管5和取样管7，外管接头3轴向具有六棱柱孔眼且孔眼上、下两端均为圆形台阶3-1，外管接头3套于导向杆4外，该外管接头下端与残土管5螺纹连接。取样管7上端翻边贴在残土管5下端面，锁紧螺母6穿过取样管7，并利用内螺纹把取样管7固定在残土管5的下端面上。本实施例中外管接头3的上、下圆形台阶3-1可分别与上接头I的圆锥台1-1或导向杆4的实心圆锥台4-2接触形成环线封闭。上接头I外套有双用螺母2，该双向螺母2中空，内部分为上下两段，上段与上接头I螺纹连接，下段设有与外管接头3上端的外螺纹相匹配的内螺纹。本实施例中各部件的具体尺寸如下:上接头I长143mm，其中外部表面尺寸至上而下依次为:与钻杆螺纹连接端长55mm ;设有外径为M60X2-左旋螺纹，长IOmm ;设有大径64臟、小径62mm，牙型半角为5度的左旋螺纹，长20mm ;设有外径为60mm圆柱长43mm ;设有外径为70mm长IOmm圆柱；设有大径65mm、小径56mm,长为5mm圆锥台1-1 ;其上接头轴内长78mm,设有直径为20mm的通水目艮，其余长65mm内螺纹与导向杆4外螺纹相连接。导向杆4长211mm，其外表尺寸至上而下依次为:与上接头I连接螺纹长50mm ;其次为长138mm,棱角尺寸为52mm,对边为45mm的六棱柱；底端外径为64mm,长为17mm的实心圆柱，圆柱与六棱柱之间设长为6mm的锥台；导向杆外螺纹加六棱柱长，累计188mm,轴心设有直径为20mm圆孔，另在六棱柱长度中，距上端螺纹20mm和距锥台15mm处，均选择一组对面设有直径为16mm径向通孔4-1。双用螺母2长为62mm,其外表尺寸至上而下依次为:长5mm,小径为70mm,大径为90mm的圆锥台，其余为外径90mm长为57mm的圆柱；其轴内上段设有长为22mm，大径为64mm、小径为62mm,牙型半角为5度的左旋螺纹,其余长40mm,设有大径为80mm、小径为78mm，牙型半角为5度的螺纹；该双用螺母先安装在上接头I内，再用长IOmm大径为70mm，内螺纹为M60X2-左旋螺纹连接并电焊成一个组件。外管接头3长105mm,外面自上而下为长25mm,大径为80mm、小径为78mm,牙型半角为5度的螺纹；中间长40mm为直径90mm圆柱,下端长40mm,大径为84mm、小径为82.5mm,牙型半角为5度的螺纹；外管接头3里面两端均设有直径为60mm，长15mm圆形台阶3_1，其余长最大尺寸为52mm,对边为45_的六棱柱孔眼。残土管5长170cm，外径为89mm，中空直径为77mm，母扣端与外管接头3公扣连接(大径为84mm、小径为82.5mm,牙型半角为5度的螺纹)，另一端为公扣，它与锁紧螺母6连接，其具体配合尺寸为:大径为89_、小径为87.5_，牙型半角为5度的螺纹。锁紧螺母6长45mm,与残土管7螺纹连接端最大外径为95mm,长为32mm,底端13_为圆锥台，小径为82.5mm;锁紧螺母6内径尺寸，扣除与残土管螺纹连接长28mm外，其余17mm为直径81mm通孔。取样管7长300mm，其材料为80 X 2不锈钢管，其中与残土管6对接一端翻边最大外径尺寸为83.5mm,另在底端长IOmm加工成管靴锥台，即大径为80mm,小径为76mm,长IOmm的空心锥台。本实施例的具体操作方法如下:钻杆与取土器上接头I螺纹连接，取土器通过钻杆下到预定取样孔底。外管接头3安装在导向杆4六棱柱外，其外管接头3上下行程为33mm。如图1所示，取样时外管接头3处在行程上端，钻机卡紧立轴钻杆，通过油压系统使立轴钻杆向下加Pm外管接头3上部直径为60mm圆形台阶3-1与上接头I圆锥台1_1接触形成环线封闭(导向杆4上端的径向通孔4-1被封闭，下端径向通孔4-1导通)，随着土不断进入取样管7和残土管5内，残土管和取样管的水先通过导向杆4下端径向通孔4-1，以及导向杆4中空通道、上接头I通孔、流入中空的钻杆内。钻机立轴油缸重复向下多次，且累计运行行程小于残土管加上取样管的长度时，即累计进尺接近2.0m时，钻机立轴瞬间向上提升，通过钻机油压系统使卡紧得立轴钻杆突然改变用力方向，即有P压变为Le，如图2所示，导向杆4瞬间向上提升移动33mm，外管接头3下部直径为60mm圆形台阶3_1与导向杆4的实心圆锥台4_2接触形成环线封闭(导向杆4上端的径向通孔4-1导通，下端径向通孔4-1被封闭)，此时，残土管5内形成真空状态，而且钻杆内水，先通过上接头I中通孔，再经导向杆4中上端中空通道至导向杆上端的径向通孔4-1，回流到钻孔中。最后拆除立轴钻杆，通过钻机卷扬机把取土器提出孔外，如图3所示，拆除锁紧螺母6，取样管7自动与残土管5分离，原状土样留在取样管7内，取样管两端用专用端盖盖好即可。如图4所示，去除残土管5内土:双用螺母2下端螺纹与外管接头3上端的外螺纹连接，此时，导向杆4下端径向通孔4-1与残土管5上部空腔连通，通水水泵向上接头I中通孔中注水，且随着残土管4内的水量不断增多，且压力加大，残土管5内土很容易被水挤出残土管5外。由以上内容不难看出，利用本实施例所述的原状取土器，将取样管7直接安装在取土器最底端，并通过取土器导向杆自由活动功能，使进入取样管和残土管5内土与取土器外部隔离，且钻杆内的水又无法回流到残土管内，形成管内真空，使取土器管内的土无法掉出管外。
权利要求1.一种敞口式取原状土样的取土器，其特征在于:该取土器具有上接头(1)，上接头(I)上端连接钻杆，上接头(I)下端螺纹连接导向杆(4)，导向杆(4)的上、下部位均开有径向通孔(4-1),该导向杆下端为实心圆锥台(4-2),上接头(I)与导向杆(4)内部形成一个轴向的中空通道并与径向通孔(4-2)连通，所述导向杆(4)上套装可沿导向杆上下移动的取土机构。
2.根据权利要求1所述的敞口式取原状土样的取土器，其特征在于:所述取土机构包括套于导向杆(4)上的外管接头(3)，外管接头(3)下端螺纹连接残土管(5)，残土管(5)经锁紧螺母(6)连接取样管(J)。
3.根据权利要求2所述的敞口 式取原状土样的取土器，其特征在于:所述取样管(7)上端翻边贴于残土管(5 )下端面。
4.根据权利要求2或3所述的敞口式取原状土样的取土器，其特征在于:所述导向杆(4)为六棱柱。
5.根据权利要求4所述的敞口式取原状土样的取土器，其特征在于:所述外管接头(3)轴向具有六棱柱孔且该六棱柱孔上、下两端均具有圆形台阶(3-1)。
6.根据权利要求2所述的敞口式取原状土样的取土器，其特征在于:所述上接头(I)外套有双向螺母(2)，该双向螺母(2)中空，其内部分为上下两段，上段与上接头(I)螺纹连接，下段设有与所述外管接头(3)上端外螺纹匹配的内螺纹。
专利摘要本实用新型涉及一种敞口式取原状土样的取土器。本实用新型的目的是提供一种结构简单、制造方便的敞口式取原状土样的取土器，以满足取原状土样的要求，且又能在岩土勘察规范许可的回次进尺控制在2.0m范围内，减少起钻次数。本实用新型的技术方案是一种敞口式取原状土样的取土器，其特征在于该取土器具有上接头，上接头上端连接钻杆，上接头下端螺纹连接导向杆，导向杆的上、下部位均开有径向通孔，该导向杆下端为实心圆锥台，上接头与导向杆内部形成一个轴向的中空通道并与径向通孔连通，所述导向杆上套装可沿导向杆上下移动的取土机构。本实用新型适用于岩土工程勘察钻孔取原状土样，如淤泥质软塑土、粉土、粉砂等土层的原状取土。
文档编号G01N1/08GK203083843SQ20122070555
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者许启云, 洪炉, 牛美峰, 周光辉, 张明林, 赵金昌, 王振红, 高启闽, 吕毓成 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院, 浙江华东建设工程有限公司