探井取样装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及岩土勘探领域，尤其是探井取样装置。
【背景技术】
[0002]国铁、地铁、工民建、水利等各项目建设过程中，往往需要现场进行探井试验并取I级试样。此种试样不扰动，虽然原位应力状态已经改变，但是其结构、密度和含水量变化等都很小，能满足室内试验各项要求，主要用于试验室进行土类定名、含水量、密度、强度试验、固结试验等。此类土的相应试验指标，可作为岩土工程技术人员进行土层力学参数确定的主要依据。目前市场上便于使用的探井取样装置并无成型，导致岩土技术人员在取样过程中存在诸多不便，影响了取样质量，同时也违背了探井取样的初衷。也不利于技术人员根据试验成果正确评估岩土体的力学特性，提出有效的力学参数。因此便于各工程技术人员现场使用的探井取样装置显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了探井取样装置，通过可拆卸的内衬体，便于取样完成后从装置内部取出试样。
[0004]本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0005]—种探井取样装置，其特征在于:所述装置包括承压端、取样体和掘进端，其中所述取样体由刚性外环和内衬体组成，所述刚性外环的底部开设有空腔，所述内衬体套装在所述空腔内部且与所述刚性外环的内壁表面间通过滚珠形成滑动配合，所述承压端固定在所述刚性外环的顶部表面，所述掘进端装配在所述内衬体的底端且贴紧在所述空腔的开口处的所述刚性外环上；所述掘进端开设有取样进口，所述取样体内部具有取样空间，所述取样进口与所述取样空间相连通。
[0006]所述掘进端由相固定的尖形锥体和挡环组成，所述挡环上设置有螺槽，所述内衬体底端设置有与所述螺槽相吻合适配的螺栓，所述尖形锥体通过所述挡环上的螺槽与所述螺栓间的螺纹配合装配在所述内衬体的底端；所述取样进口开设在所述尖形锥体和所述挡环上。
[0007]所述刚性外环的内壁顶部设置有限位台阶，所述内衬体的顶面抵触在所述限位台阶的台阶面上；所述内衬体的顶面上开设有被动通气孔。
[0008]所述刚性外环的顶部开设有一转动孔，所述转动孔处安装有一转轴，所述转轴的两端分别连接固定转动手柄和转盘，所述转动手柄位于所述刚性外环的外部，所述转盘位于所述刚性外环的内部，所述转盘上开设有主动排气孔。
[0009]所述内衬体内部设置有取样皮，所述取样皮贴合在所述内衬体的内壁四周；所述取样空间为所述取样皮所围成的区域。
[0010]本实用新型的优点是:构造简单、可操作性强、功能齐全；所取试样满足室内试验各项要求。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型的侧向剖视结构示意图；
[0013]图3为本实用新型中尖形锥体的侧向结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0015]如图1-3所示，图中标记1-23分别表示为:承压端1、取样体2、掘进端3、传力环
4、刚性外环5、内衬体6、取样皮7、滚珠8、螺栓9、尖形锥体10、挡环11、转动手柄12、转轴13、转动孔14、转盘15、主动排气孔16、被动排气孔17、固定环18、提手19、施力端20、空腔21、取样进口 22、取样空间23。
[0016]实施例:如图1和图2所示，本实施例中的探井取样装置包括承压端1、取样体2、掘进端3三部分。取样体2由刚性外环5和内衬体6构成。刚性外环5的底部开设有空腔21，内衬体6套装在空腔21之中。内衬体6和刚性外环5的两侧内壁之间夹装有滚珠8，使内衬体6与刚性外环5的内壁之间构成滑动配合，即使得内衬体6能从刚性外环5的空腔21之中滑进滑出。承压端1通过传力环4固定在刚性外环的顶部表面，使施力端20可以将压力依次通过承压端1和传力环4传递至取样体2外侧的刚性外环5上，从而完成装置的压入。刚性外环5顶面有固定环18，固定环18与传力环4尺寸相当，便于压力均匀传递。承压端1与传力环4之间设置可拆卸式连接固定，实现两者间的自由拆装、取放。
[0017]如图1和图3所示，刚性外环内5侧分布有内衬体6，内衬体6可通过滚珠8带动其内侧的取样皮7自动进出刚性外环5。取样皮7所围成的区域为取样空间23。滚珠8区域底部靠近内衬体6的外侧边缘固定有螺栓9，可通过尖形锥体10顶部的挡环11内螺槽与螺栓9之间的螺纹配合将掘进端3固定安装在取样体2的内衬体6的底端；当尖形锥体10顶部的挡环11与螺栓9扭紧后，挡环11贴紧在刚性外环5的空腔21的开口端面上，从而顶紧位于空腔21内的内衬体6，防止内衬体6在空腔21内的自由移动，保证取样体2的稳定性。由尖形锥体10与挡环11上开设有取样进口 22，取样进口 22与取样空间23相连通，土样自取样进口 22进入掘进端3，之后保存在取样皮7所围成的取样空间23之中。
[0018]取样体2顶部设置有转动手柄12，转动手柄12通过转轴13穿越刚性外环5顶面的转动孔14与转盘15连接，转盘15上分布有三个主动排气孔16，内衬体6的顶面与主动排气孔16的对应位置分布有三个被动排气孔17。当装置在掘进过程中，通过转动手柄12，将主动排气孔16与被动排气孔17位置相对应形成导通，使土样进入内衬体6过程中可排除内衬体6顶部位置的多余空气，便于掘进。当土样掘进完毕，调节转动手柄12，使主动排气孔16与被动排气孔17位置错开，从而保证取样体2内土样与内衬体6之间无多余气体，便于装置的取出以及土样的完整性，避免土样松动从内衬体6内散落。刚性外环5顶部固定设置有若干提手19，便于技术人员施加拉力从土体中取出装置。
[0019]本实施例在具体实施时:刚性外环5、提手19、承压端1、传力环4、尖形锥体10等应采用纯钢工艺成型，保证装置的整体稳定性。内衬体6、转动手柄12、转盘15等可用质量较轻、易于成型、且具有一定刚度的塑料或其它复合材料制作。转动手柄12、转盘15及内衬体6顶部的主动、被动出气孔的设置，也可根据市场普遍使用的磨具类型，选用其它形状，以不影响相关部件的使用功能便可。压力施加，可采用千斤顶、人力压进等既有施力方法，可根据土样性质择优选择，压力施加不在本装置的考虑范围之内。取样皮7可采用铁皮或其它易于成型、具有一定塑性、可重复利用的材料制作。内衬体6与刚性外环5之间的滚珠8，可采用市场既有技术改进使用。
[0020]本实施例在具体操作时，按以下步骤进行:
[0021]1、将取样皮7放置内衬体6内，然后将内衬体6通过滚动钢珠8放入刚性外环5内，之后将尖形锥体10及挡环11连接至螺栓9上，使档环11顶紧内衬体6。
[0022]2、调节转动手柄12，使转盘15上的主动排气孔16与内衬体6上的被动排气孔17位置对应形成导通。
[0023]3、将取样体2及掘进端3放置需取样的位置，操作人员一人固定装置，另一人将承压端1及传力环4放置刚性外环顶端固定环18内，然后施加压力，装置被逐渐进入土体中。此时，土样从掘进端3的取样进口 22处进入取样皮7的取样空间23之中。
[0024]4、当取样皮7的取样空间23内存满土样后，从固定环18上拆卸移走承压端1及传力环4，再次调节转动手柄12，使转盘15上的主动排气孔16与内衬体6上的被动排气孔17位置错位形成封闭。
[0025]5、通过刚性外环5顶部的提手19，轻微转动装置，随后慢慢从土体中取出装置。卸下掘进端3的尖形锥体10及挡环11，通过滚珠8从刚性外环5的空腔21中取出内衬体6，进而从内衬体6中取出取样皮7及土样，封存完毕送至试验室。
[0026]6、重复步骤1-5，进行另外一组的取样工作。
[0027]虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如:主动、被动排气孔的结构形式和分布位置、施力端20的具体结构形式等，故在此不一一赘述。
【主权项】
1.一种探井取样装置，其特征在于:所述装置包括承压端、取样体和掘进端，其中所述取样体由刚性外环和内衬体组成，所述刚性外环的底部开设有空腔，所述内衬体套装在所述空腔内部且与所述刚性外环的内壁表面间通过滚珠形成滑动配合，所述承压端固定在所述刚性外环的顶部表面，所述掘进端装配在所述内衬体的底端且贴紧在所述空腔的开口处的所述刚性外环上；所述掘进端开设有取样进口，所述取样体内部具有取样空间，所述取样进口与所述取样空间相连通。2.根据权利要求1所述的一种探井取样装置，其特征在于:所述掘进端由相固定的尖形锥体和挡环组成，所述挡环上设置有螺槽，所述内衬体底端设置有与所述螺槽相吻合适配的螺栓，所述尖形锥体通过所述挡环上的螺槽与所述螺栓间的螺纹配合装配在所述内衬体的底端；所述取样进口开设在所述尖形锥体和所述挡环上。3.根据权利要求1所述的一种探井取样装置，其特征在于:所述刚性外环的内壁顶部设置有限位台阶，所述内衬体的顶面抵触在所述限位台阶的台阶面上；所述内衬体的顶面上开设有被动通气孔。4.根据权利要求3所述的一种探井取样装置，其特征在于:所述刚性外环的顶部开设有一转动孔，所述转动孔处安装有一转轴，所述转轴的两端分别连接固定转动手柄和转盘，所述转动手柄位于所述刚性外环的外部，所述转盘位于所述刚性外环的内部，所述转盘上开设有主动排气孔。5.根据权利要求1所述的一种探井取样装置，其特征在于:所述内衬体内部设置有取样皮，所述取样皮贴合在所述内衬体的内壁四周；所述取样空间为所述取样皮所围成的区域。
【专利摘要】本实用新型涉及岩土勘探领域，尤其是探井取样装置，其特征在于：所述装置包括承压端、取样体和掘进端，其中所述取样体由刚性外环和内衬体组成，所述刚性外环的底部开设有空腔，所述内衬体套装在所述空腔内部且与所述刚性外环的内壁表面间通过滚珠形成滑动配合，所述承压端固定在所述刚性外环的顶部表面，所述掘进端装配在所述内衬体的底端且贴紧在所述空腔的开口处的所述刚性外环上；所述掘进端开设有取样进口，所述取样体内部具有取样空间，所述取样进口与所述取样空间相连通。本实用新型的优点是：构造简单、可操作性强、功能齐全；所取试样满足室内试验各项要求。
【IPC分类】G01N1/04
【公开号】CN205138815
【申请号】CN201520866121
【发明人】雷文, 王其合, 肖玉兰, 邓磊
【申请人】中铁上海设计院集团有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月3日