用于勘察工作软土区域现场取样的设备及方法与流程

本发明属于勘察取样领域，特别涉及一种用于勘察工作软土区域现场取样的设备及方法。

背景技术：

软土区域勘察是软基加固工程中的一项重要工作。对于软土区域工程项目在立项和工程可行性研究前期，必须要详细了解现场的基本土层情况。因此，需要对软土区域进行勘察取样。目前，软土区域勘察取样的设备和方法主要有三种：第一种，软土区域具有较低的含水率和较高的承载能力，采用常规钻探设备进行勘察取样，常规钻探在成孔过程中对下部土层造成一定的扰动；第二种，软土区域具有较高的含水率和较低的承载能力，常规钻探设备由于自身重量较大，无法在上面工作；第三种，软土区域具有很高的含水率和很低的承载能力，人员及设备无法在其上工作，靠自然晾晒干化后再进行勘察取样工作。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于勘察工作软土区域现场取样的设备及方法，该装置结构简单，安装速度快，可操作性强，能够获取不同深度的土样。

本发明提供的技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种用于勘察工作软土区域现场取样的设备，包括：

承载平台，其安装在待取样软土区域上方；

取样装置，其包括外筒和设置在所述外筒内部的内筒，所述内筒包括一呈环形的取样器和与所述取样器以可拆卸方式连接的伸缩杆，在所述取样器的内部设置有一环形部件，所述环形部件以可在所述取样器内部移动的方式设置，其中，所述取样器的上端部和下端部均呈开口状，当所述内筒下移，土样进入至所述取样器内部时推动所述环形部件沿所述取样器的纵轴向向上移动，直至所述环形部件遮盖住所述取样器的上端开口；

取样驱动装置，其设置在所述承载平台上，所述取样装置的伸缩杆固定在所述取样驱动装置上，在所述取样驱动装置的驱使下上下移动。

优选的是，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述伸缩杆与所述取样器可拆卸连接，其具体设置方式为：所述伸缩杆的外表面上设置有外螺纹，在所述取样器的环形内侧的外表面上设置有与所述伸缩杆外表面上的外螺纹相适配的内螺纹，所述伸缩杆与所述取样器螺纹固接。

优选的是，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述环形部件以可在所述取样器内部移动的方式设置，其具体设置方式为：在所述取样器的上端开口处设置有第一环形遮挡部，所述第一环形遮挡部与所述环形部件相配合保证所述取样器的密封性，在所述取样器的下端开口处设置有第二环形遮挡部。

优选的是，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述第一环形遮挡部的宽度大于所述第二环形遮挡部的宽度，且所述第二环形遮挡部的宽度为1mm～2mm。

优选的是，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，在所述取样装置的呈环形的下端轴心处设置有一挡片，所述挡片与所述取样器的内环壁为一体结构。

优选的是，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述取样驱动装置包括一驱动电机和与所述驱动电机连接的丝杠，所述丝杠通过一螺母与所述伸缩杆连接，驱动所述伸缩杆上升和下沉。

优选的是，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，还包括一盖体，其用于盖合所述取样器的下端开口。

优选的是，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述外筒设置有多节，相邻的两节以可拆卸的方式设置。

第二方面，本发明提供了一种用于勘察工作软土区域现场取样的方法，用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述方法包括：

步骤一、安装承载平台和取样驱动装置；

步骤二、取样驱动装置驱动内筒下沉，使取样器获得首层土样，然后取样驱动装置驱动内筒上升，将取样器从伸缩杆上取下，并将盖体盖合在取样器的下端开口处，然后将一新的取样器安装在所述伸缩杆上；

步骤三、将外筒放置在内筒取样的位置处保护形成的孔，然后，所述取样驱动装置驱动换了新取样器的内筒下沉，使新的取样器获得下一层的土样，然后所述取样驱动装置驱动内筒上升，将新取样器从伸缩杆上取下，将盖体盖合在新取样器的下端开口处，并将另一新的取样器安装在所述伸缩杆上；

步骤四、将所述外筒下沉保护形成的孔。

本发明至少包括以下有益效果：由于设置有承载平台，安装在待取样软土区域上方，可以方便施工人员活动；由于设置的取样装置包括外筒和设置在所述外筒内部的内筒，外筒可以很好地保护形成的孔，不让孔周围的土坍塌进入至孔中，所述内筒包括一呈环形的取样器和与所述取样器以可拆卸方式连接的伸缩杆，如此设置的好处是，，取样驱动装置驱动伸缩杆下沉时，和伸缩杆连接的取样器下沉，让土样进入至取样器中，当取样器装满后，伸缩杆上升，能够方便地将装满土样的取样器取下，并安装一新的取样器，且伸缩杆的长度可调节，能够获取不同深度的土样。在所述取样器的内部设置有一环形部件，由于所述取样器的上端部和下端部均呈开口状，当所述内筒下移，土样进入至所述取样器内部时推动所述环形部件沿所述取样器的纵轴向向上移动，直至所述环形部件遮盖住所述取样器的上端开口，环形部件沿所述取样器轴向向上移动的过程中，也能够把取样器内部的空气排出，尽可能地保证取样器内部为真空状态，保证土样水分的完整性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备的结构示意图；

图2为本发明所述的用于勘察工作软土区域现场取样的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明实施例提供的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，包括：承载平台4，其安装在待取样软土区域上方；取样装置，其包括外筒1和设置在所述外筒内部的内筒2，所述内筒2包括一呈环形的取样器21和与所述取样器以可拆卸方式连接的伸缩杆22，在所述取样器21的内部设置有一环形部件9，所述环形部件9以可在所述取样器内部移动的方式设置，其中，所述取样器的上端部和下端部均呈开口状，当所述内筒下移，土样进入至所述取样器内部时推动所述环形部件沿所述取样器的纵轴向向上移动，直至所述环形部件遮盖住所述取样器的上端开口；取样驱动装置，其设置在所述承载平台上，所述取样装置的伸缩杆固定在所述取样驱动装置上，在所述取样驱动装置的驱使下上下移动。

由于设置有承载平台，安装在待取样软土区域上方，可以方便施工人员活动；由于设置的取样装置包括外筒和设置在所述外筒内部的内筒，外筒可以很好地保护形成的孔，不让孔周围的土坍塌进入至孔中，所述内筒包括一呈环形的取样器和与所述取样器以可拆卸方式连接的伸缩杆，如此设置的好处是，，取样驱动装置驱动伸缩杆下沉时，和伸缩杆连接的取样器下沉，让土样进入至取样器中，当取样器装满后，伸缩杆上升，能够方便地将装满土样的取样器取下，并安装一新的取样器，且伸缩杆的长度可调节，能够获取不同深度的土样。在所述取样器的内部设置有一环形部件，由于所述取样器的上端部和下端部均呈开口状，当所述内筒下移，土样进入至所述取样器内部时推动所述环形部件沿所述取样器的纵轴向向上移动，直至所述环形部件遮盖住所述取样器的上端开口，环形部件沿所述取样器轴向向上移动的过程中，也能够把取样器内部的空气排出，尽可能地保证取样器内部为真空状态，保证土样水分的完整性。

为了能够方便快速地将取样器取下，且尽量不使用较小的零部件，本发明实施例的另一种优选实施方式为：所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述伸缩杆与所述取样器可拆卸连接，其具体设置方式为：所述伸缩杆的外表面上设置有外螺纹，在所述取样器的环形内侧的外表面上设置有与所述伸缩杆外表面上的外螺纹相适配的内螺纹，所述伸缩杆与所述取样器螺纹固接。

其中，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，在所述取样装置的呈环形的下端轴心处设置有一挡片3，所述挡片与所述取样器的内环壁为一体结构。

如此设置的好处是，保证了土样不会进入至伸缩杆和取样器的螺纹连接处，保证连接处的干燥，延长其寿命。

为了方便环形部件运动，且能保证取样器的密闭性，本发明实施例的又一实施方式为：所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述环形部件以可在所述取样器内部移动的方式设置，其具体设置方式为：在所述取样器的上端开口处设置有第一环形遮挡部10，所述第一环形遮挡部与所述环形部件相配合保证所述取样器的密封性，在所述取样器的下端开口处设置有第二环形遮挡部11。其中，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述第一环形遮挡部的宽度大于所述第二环形遮挡部的宽度，且所述第二环形遮挡部的宽度为1mm～2mm。

具体实施时，为了进一步保证取样器的密闭性，可在环形部件上设置凹槽或者凸起，在第一环形遮挡部上设置与环形部件上设置的凹槽或凸起相对应的凸起或凹槽。所述第一环形遮挡部，可以设置在环形的取样器的其中一个侧壁上，也可以设置在两个侧壁上，但是必须保证取样器留有用于排气的孔。第二环形遮挡部的宽度尽可能的小，使其不影响土样进入至取样器中，第二环形遮挡部的主要目的使环形部件不能从取样器中出来，

具体的，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述取样驱动装置6包括一驱动电机和与所述驱动电机连接的丝杠7，所述丝杠通过一螺母8与所述伸缩杆连接，驱动所述伸缩杆上升和下沉。伸缩杆采用常规方法，只要能实现本发明实施例即可，本发明实施例不做具体要求。

进一步的，所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，还包括一盖体，其用于盖合所述取样器的下端开口。盖体的设置能够方便将取样器进行密封。

为了能够方便地保护形成的不同深度的孔，本发明实施例的又一优选实施方式为：所述的用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述外筒设置有多节，相邻的两节以可拆卸的方式设置。

本发明实施例还提供了一种用于勘察工作软土区域现场取样的方法，图2所示，用于勘察工作软土区域现场取样的设备，所述方法包括：

s01、安装承载平台和取样驱动装置；

s02、取样驱动装置驱动内筒下沉，使取样器获得首层土样，然后取样驱动装置驱动内筒上升，将取样器从伸缩杆上取下，并将盖体盖合在取样器的下端开口处，然后将一新的取样器安装在所述伸缩杆上；

s03、将外筒放置在内筒取样的位置处保护形成的孔，s031、然后，所述取样驱动装置驱动换了新取样器的内筒下沉，使新的取样器获得下一层的土样，然后所述取样驱动装置驱动内筒上升，将新取样器从伸缩杆上取下，将盖体盖合在新取样器的下端开口处，并将另一新的取样器安装在所述伸缩杆上；

s04、将所述外筒下沉保护形成的孔。

通过上述步骤，可以对不同深度的土进行取样，并进行测量。

如上所述，该装置结构简单，安装速度快，可操作性强，能够获取不同深度的土样。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。