专利名称：管式侧开闭口软土取土装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种取土装置，属于土木工程中岩土工程勘察领域。
技术背景·现有的取土装置采用的是圆柱状取土装置，采用静压或锤击方法。取土装置下压时，土从取土装置下端开口进入取土装置内，这种取土装置的缺点在于取土装置在下压时，由于取土装置壁对土的摩擦力，对所采土样产生一定影响，特别是软土，采样率较低。由于土与管壁的相对滑动，难以确定所取土样的实际深度。同时，现有取土装置高度一般小于50cm, 一次只能取一个土样，无法一次采到全部深度范围内的土样，而且容易遗漏土的薄弱夹层。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于能准确提取目标深度的流态或软塑态软土土样的装置。所取的土是非原状土，可以用来进行土的基本物理性质分析和确定土层的分布。目前水泥土搅拌桩是通过岩芯钻孔取样进行强度检测，需要取搅拌后28d的芯样进行无侧限抗压强度或水泥含量的检测，本实用新型取土装置在刚搅拌完后即可取土，可用于快速检测水泥土搅拌桩水泥含量检测。所述取土装置通过下压和提升外管控制侧开口打开和关闭，内外管开口对齐时，取土装置打开，内外管开口错开时，取土装置关闭。具有操作简便，组装灵活，工程成本相对较低的优点。本实用新型的技术方案为管式侧开闭口软土取土装置，包括钻头部分及管身部分，所述管身部分为多节组合式内外套管结构，所述内外套管结构包括内管及外管；所述内管的内腔等距设有若干个横向隔断板，所述内管的内腔被所述若干横向隔断板分割成若干个容积相同的腔室，在每一个腔室的管壁均对称地开有矩形管壁侧开口，所述矩形管壁侧开口的开口高度小于或等于上下两个矩形管壁侧开口的间距，所述外管对应于每一个内管上的矩形管壁侧开口开设外管管壁侧开口，矩形管壁侧开口与外管管壁侧开口形状大小相同。所述外管管壁侧开口下端设有外管壁倒片，所述外管壁倒片与外管壁之间夹角为a，所述a的值为30° 45°。所述每一个腔室上部的矩形管壁侧开口位于所述横向隔断板上方ClOcm处。所述内管与外管均为节式，各节之间通过螺纹连接；所述内管包括首节内管、内管中间节及内管接头，所述外管包括首节外管、外管中间节及外管接头；所述内管及外管除首节外每节中间节长度为定值。所述内管管壁上具有排气孔，所述排气孔位于每个腔室底部。本实用新型充分利用水泥土搅拌桩刚搅拌完后土的的流动性和外管开口下侧倒片切削作用，采用侧面进土的方式，可以一次取到目标深度范围内每间隔l(T20cm的所有土样并准确地确定所取土样的深度，克服了从下端进土时取样率不高、容易遗漏较薄软弱层土的缺点。且设备简单，操作容易，取土快捷方便，可以作为测定水泥土搅拌桩水泥含量和判定薄弱夹层的专用取土装置。
图I为首节内管结构示意图；图2为内管中间节结构示意图；图3为首节外管结构示意图；图4为外管中间节结构示意图；图5为首节内管与内管中间节组装结构示意图； 图6为首节外管与外管中间节组装结构示意图；图中，I、首节内管；2、首节外管；3、内管接头；4、外管接头；5、内管中间节；6、外管中间节；7、横向隔断板；8、矩形管侧壁开口 ；9、外管壁倒片；10、排气孔；20、钻头；a、夕卜管壁倒片与外管壁之间夹角。
具体实施方式
如附图所示，本实用新型提供了一种可以一次性在目标深度范围内，每间隔l(T20cm取扰动土样的软土取土装置。取土装置主体为两个同轴的圆柱形圆管，分为内管和外管。内管在外管内可以上下滑动，两头用插销固定，内管和外管之间不可以发生相对转动。外管和内管侧面每隔一定距离开矩形管壁侧开口，所述矩形管壁侧开口为两侧对开，开口大小形状相同。内管在每个矩形管壁侧开口的下方^lOcm位置处设置横向隔断板，使自矩形管壁侧开口位置取到的土储存在横向隔断板上方。所述外管管壁侧开口下端设有外管壁倒片，所述外管壁倒片的倾斜角度为30° 45°之间。取土装置为节式，除首节外每节长度为定值，内管和外管的节间设有螺纹连接。内管在外管内直线上下滑动，内管管侧壁开口与外管管侧壁开口错开时，内、外管关闭，水泥土不能进入管内；内管管侧壁开口与外管管侧壁开口重合时，内、外管打开，利用水泥土搅拌桩刚搅拌完后土的流动性，水泥土经管壁侧开口进入，并堆积在内管中的横向隔断板上。本实用新型管式侧开闭口取土装置取土的具体步骤为第一步、将首节内管和首节外管套在一起，此时首节内管上的管壁侧开口与外管上的管壁侧开口错开，取土装置为封闭状态；第二步、将首节内、外管一起固定在静力触探设备的反力架上，摇动静力触探转轮，将首节内、外管压入土中；第三步、安装内管中间节，用内管接头将内管中间节与首节内管连接，拧紧首节内管与内管中间节，用外管接头将外管中间节与首节外管连接，拧紧首节外管与外管中间节，装好中间节后，该节的内管上的管壁侧开口与外管上的管壁侧开口错开，取土装置为封闭状态；第四步、将内、外管中间节一起固定在静力触探设备的反力架上，摇动静力触探转轮，将其下压；第五步、重复操作第三步骤及第四步骤，依次接上内管中间节、外管中间节，直至目标深度；第六步、固定内管，用静力触探设备将外管下压一定距离，使内管上的管壁侧开口与外管上的外管壁侧开口重合，取土装置打开，土从所述重合在一起的内管壁侧开口与外管外管壁侧开口进入内管，落在内管上每个腔室的横向隔断板上，每个腔室内的气体从每个腔室下端的排气孔中逸出，再从内外管之间的缝隙逸出，1(Γ20分钟后，固定内管，再提升外管，提升时，外管倒片将其上方的土切削入内管，外管提升距离与下压距离相同，此时取土装置内管上的管壁侧开口与外管上的管壁侧开口再次错开，最后用插销固定内、外管使其不再发生相对滑动，同时提升内管和外管，将相对应的每节内管中间节和每节外管中间节一起依次拧下，取出每一节内管中间节横向隔断板上的土，装入有标记的铝盒，根据隔断距离与取土装置的每节长度确定所取土的实际深度。本实用新型充分利用水泥土搅拌桩刚搅拌完后土的的流动性，采用侧面进土的方式，可以一次取到目标深度范围内每间隔l(T20cm的所有土样并准确地确定所取土样的深度，克服了从下端进土时取样率不高、容易遗漏较薄软弱层土的缺点。且设备简单，操作容易，取土快捷方便，可以作为测定水泥土搅拌桩水泥含量和判定薄弱夹层的专用取土装置。
权利要求1.管式侧开闭口软土取土装置，包括钻头部分及管身部分，其特征在于所述管身部分为多节组合式内外套管结构，所述内外套管结构包括内管及外管；所述内管的内腔等距设有若干个横向隔断板，所述内管的内腔被所述若干横向隔断板分割成若干个容积相同的腔室，在每一个腔室的管壁均对称地开有矩形管壁侧开口，所述矩形管壁侧开口的开口高度小于或等于上下两个矩形管壁侧开口的间距， 所述外管对应于每一个内管上的矩形管壁侧开口开设外管管壁侧开口，矩形管壁侧开口与外管管壁侧开口形状大小相同。
2.根据权利要求I所述的管式侧开闭口软土取土装置，其特征在于所述外管管壁侧开口下端设有外管壁倒片，所述外管壁倒片与外管壁之间夹角为a，所述a的值为30。 45。。
3.根据权利要求I所述的管式侧开闭口软土取土装置，其特征在于所述每一个腔室上部的矩形管壁侧开口位于所述横向隔断板上方5 10cm处。
4.根据权利要求I所述的管式侧开闭口软土取土装置，其特征在于所述内管与外管均为节式，各节之间通过螺纹连接；所述内管包括首节内管、内管中间节及内管接头，所述外管包括首节外管、外管中间节及外管接头；所述内管及外管除首节外每节中间节长度为定值。
5.根据权利要求I所述的管式侧开闭口软土取土装置，其特征在于所述内管管壁上具有排气孔，所述排气孔位于每个腔室底部。
专利摘要本实用新型涉及一种取土装置，属于土木工程中岩土工程勘察领域。管式侧开闭口软土取土装置，包括钻头部分及管身部分，所述管身部分为多节组合式内外套管结构，所述内管的内腔等距设有若干个横向隔断板，所述内管的内腔被所述若干横向隔断板分割成若干个容积相同的腔室，在每一个腔室的管壁均对称地开有矩形管壁侧开口，所述外管对应于每一个内管上的矩形管壁侧开口开设外管管壁侧开口，矩形管壁侧开口与外管管壁侧开口形状大小相同。本实用新型充分利用水泥土搅拌桩刚搅拌完后土的流动性，采用侧面进土的方式，可以一次取到目标深度范围内每间隔10~20cm的所有土样并准确地确定所取土样的深度。
文档编号E02D1/00GK202767043SQ20122031427
公开日2013年3月6日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者俞海洲, 王保田, 李守德, 张文慧, 赵辰洋, 郭帅杰, 段衍伟 申请人:河海大学