一种双管单动活阀式取土器的制作方法

1.本实用新型涉及岩土工程勘察技术领域，具体为一种双管单动活阀式取土器。


背景技术：

2.为了了解地下土层在天然状态下的各项物理性质，要求钻取的原状土质量属于i-ii级，以用来进行物理指标试验，所以原状土样质量的好坏直接关系到试验的结果，取土器的结构和类型是又影响原状土样质量的主要因素之一，对取土器的基本要求是尽可能使所取土样不受或少受扰动，能顺利地切入土层中，尽量减小摩擦阻力；取土器要有可靠的密封性能，使取样时中途不掉土；结构要简单，便于加工和操作，除上述要求外，还应考虑下列因素：土试样顶端所受的压力：包括钻孔中的大气压力及土试样与取土管内壁摩擦时的阻力所产生的压密；土试样下端所受的吸力，包括真空吸力、土试样本身的黏聚力和土试样的自重。
3.回转取土器主要有两种类型，一类是单动二重(三重)管取土器，另一类是双动二重(三重)管取土器，双管单动活阀式取土器就其工作原理属于单动二重管取土器，国外回转压入取土器具代表性的主要有丹尼森型取土器和皮切尔型取土器，这两种类型的取土器适用软塑～硬塑的粘性土、粉土及粉细砂土，现国内使用的回转压入取土器大多是丹尼森型或皮切尔型取土器的仿制品，将此类取土器与常规取土器相比，现有技术中，以球阀式取土器为例，其优点是简单，但常因钢球与球底座之间夹杂泥沙而使球与座不能紧密接触，从而产生漏气和掉样，特别是在粉土及粉细砂土层，若取土器的密封性能差，使得取土器内不能产生负压，则在取土过程中土样容易掉落，活塞取土器的密封比较好，但是由于在取土器在钻取原样土下放过程中活阀处于关闭状态，不可避免会从孔壁刮削部分土体进入取土器中，有可能将排放孔堵塞，导致取土失败，故而提出一种双管单动活阀式取土器来解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中，以球阀式取土器为例，其优点是简单，但常因钢球与球底座之间夹杂泥沙而使球与座不能紧密接触，从而产生漏气和掉样，特别是在粉土及粉细砂土层，若取土器的密封性能差，使得取土器内不能产生负压，则在取土过程中土样容易掉落，活塞取土器的密封比较好，但是由于在取土器在钻取原样土下放过程中活阀处于关闭状态，不可避免会从孔壁刮削部分土体进入取土器中，有可能将排放孔堵塞，导致取土失败的的问题，而提出的一种双管单动活阀式取土器。
6.(二)技术方案
7.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
8.一种双管单动活阀式取土器，包括外管颈部，所述外管颈部的中心处开设有通孔，通孔的活动连接有钻杆接头，外管颈部的底端焊接有外管主体，外管颈部的底部设置有位
于外管主体内部的采样通气组件，采样通气组件的下方外侧设置有取土管，钻杆接头的底部活动连接有位于通孔内侧的连杆；
9.采样通气组件包括复位组件和密封通气组件；
10.密封通气组件包括安装槽，外管颈部的底部开设有与通孔相连通的安装槽，安装槽的内侧固定安装有轴承，轴承的内圈设置有连接座，连接座的底部设置有内管接头，内管接头的外侧设置有取土管，内管接头的中心处开设有密封孔，所述连杆的底端固定安装有位于密封孔内侧的圆台形活阀。
11.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
12.优选地，所述复位组件包括放置槽，外管颈部的内侧开设有与通孔相连通的放置槽，放置槽的内腔底端固定安装有位于连杆外侧的复位弹簧，所述连杆的外侧固定安装有连接环，复位弹簧的顶部固定连接与连接环的底部。
13.优选地，所述密封孔从上至下孔径逐渐增大，圆台形活阀的外侧粘贴有密封橡胶垫，密封橡胶垫的外侧与密封孔的内侧壁相接触。
14.优选地，所述外管颈部的内部开设有两个且均与通孔相连通的缺槽，缺槽的内腔底端固定安装有承压橡胶垫。
15.优选地，所述外管颈部的底部开设有两个且均与通孔相连通的冷却孔。
16.优选地，所述取土管包括余土管，所述内管接头的外侧通过螺栓连接有余土管，余土管的下方外侧螺纹连接有环形管，环形管的内侧下方螺纹连接有内管管靴。
17.优选地，所述外管主体的下方外侧螺纹连接有外管钻头，所述外管钻头为合金钻头。
18.优选地，所述外管主体的内侧固定安装有两组支架，上方支架的内侧与余土管的外侧紧密贴合，下方支架的内侧与环形管的外侧紧密贴合。
19.优选地，所述连接座包括连接件，所述轴承的内圈固定安装有连接件，连接件的底端固定安装有缓冲橡胶垫，缓冲橡胶垫的底端固定安装有内管接头。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益技术效果：
22.本实用新型在采取土样时，可充分将空气排除，保证取到的原状土样不会在提升途中掉落，保证样土质量，能减小取土过程中对待取土层的扰动，能较好地保持土的原始结构，同时在取土完毕后，能够对该取土器起到冷却和清除被切割粉碎土体的作用。
附图说明
23.图1为本实用新型剖视结构示意图；
24.图2为本实用新型图1中a处放大图；
25.图3为本实用新型图1中b处放大图；
26.图4为本实用新型外管主体与支架和余土管的仰视剖视连接图；
27.图5为本实用新型连接座的结构示意图。
28.图中：1、外管颈部；2、通孔；3、钻杆接头；4、外管主体；5、采样通气组件；51、复位组件；511、放置槽；512、复位弹簧；513、连接环；52、密封通气组件；521、安装槽；522、轴承；523、连接座；5231、连接件；5232、缓冲橡胶垫；524、内管接头；525、密封孔；526、圆台形活
阀；6、取土管；61、余土管；62、环形管；63、内管管靴；7、连杆；8、密封橡胶垫；9、承压橡胶垫；10、冷却孔；12、外管钻头；13、支架。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例中，由图1-5给出，一种双管单动活阀式取土器，包括外管颈部1，外管颈部1的中心处开设有通孔2，通孔2的活动连接有钻杆接头3，外管颈部1的底端焊接有外管主体4，外管颈部1的底部设置有位于外管主体4内部的采样通气组件5，采样通气组件5的下方外侧设置有取土管6，钻杆接头3的底部活动连接有位于通孔2内侧的连杆7，钻杆接头3的内侧开设有两个进液孔，钻杆接头3的底部固定安装有插块，连杆7的顶部开设有与插块相适配的插槽，插块活动连接与插槽的内侧；
31.采样通气组件5包括复位组件51和密封通气组件52；
32.密封通气组件52包括安装槽521，外管颈部1的底部开设有与通孔2相连通的安装槽521，安装槽521的内侧固定安装有轴承522，轴承522的内圈设置有连接座523，连接座523的底部设置有内管接头524，内管接头524的外侧设置有取土管6，内管接头524的中心处开设有密封孔525，连杆7的底端固定安装有位于密封孔525内侧的圆台形活阀526。
33.参照图1和图2，其中，复位组件51包括放置槽511，外管颈部1的内侧开设有与通孔2相连通的放置槽511，放置槽511的内腔底端固定安装有位于连杆7外侧的复位弹簧512，连杆7的外侧固定安装有连接环513，复位弹簧512的顶部固定连接与连接环513的底部；
34.通过上述结构设置，设置有复位组件51，能够在取土的过程中通过复位弹簧512的弹性作用力将连杆7向上推动，从而达到复位的目的。
35.参照图1和图3，其中，密封孔525从上至下孔径逐渐增大，圆台形活阀526的外侧粘贴有密封橡胶垫8，密封橡胶垫8的外侧与密封孔525的内侧壁相接触；
36.通过上述结构设置，通过对密封孔525的形状进行限定和设置有密封橡胶垫8，能够在一定程度上保证两者之间的密封性。
37.参照图1和图2，其中，外管颈部1的内部开设有两个且均与通孔2相连通的缺槽，缺槽的内腔底端固定安装有承压橡胶垫9；
38.通过上述结构设置，通过设置有缺槽和承压橡胶垫9，使得钻杆接头3在进行下移时，能够通过承压橡胶垫9对钻杆接头3进行抵住，减少钻杆接头3与外管颈部1之间的撞击。
39.参照图1和图2，其中，外管颈部1的底部开设有两个且均与通孔2相连通的冷却孔10；
40.通过上述结构设置，设置有冷却孔10，在取土完毕后，可将冷却液倒入至进液孔中，在冷却孔10的导流作用下，从而就可对该取土器进行冷却，同时也可将冲洗液倒入至进液孔中，从而就可对取土管6的外侧进行清理，将附着在取土管6外侧的土体冲洗掉。
41.参照图1，其中，取土管6包括余土管61，内管接头524的外侧通过螺栓连接有余土管61，余土管61的下方外侧螺纹连接有环形管62，环形管62的内侧下方螺纹连接有内管管
靴63；
42.通过上述结构设置，通过对取土管6进一步的进行扩充，使得在取土结束后，可将环形管62从余土管61的底部取下，从而就可将环形管62内侧的土壤送去检测地点，减少了携带时的负担。
43.参照图1，其中，外管主体4的下方外侧螺纹连接有外管钻头12，外管钻头12为合金钻头；
44.通过上述结构设置，设置有外管钻头12，能够在取土的过程中便于将外管主体4插入至土壤中，从而使得取土工作更加顺利，同时对外管钻头12的材质进行限定，保证了外管钻头12的强度，使得在取土的过程中不易出现损坏的现象。
45.参照图1和图4，其中，外管主体4的内侧固定安装有两组支架13，上方支架13的内侧与余土管61的外侧紧密贴合，下方支架13的内侧与环形管62的外侧紧密贴合；
46.通过上述结构设置，设置有支架13，在取土的过程中能够对余土管61和环形管62的外侧托住，保证余土管61和环形管62不会发生错位。
47.参照图1和图5，其中，连接座523包括连接件5231，轴承522的内圈固定安装有连接件5231，连接件5231的底端固定安装有缓冲橡胶垫5232，缓冲橡胶垫5232的底端固定安装有内管接头524；
48.通过上述结构设置，设置有连接件5231和缓冲橡胶垫5232，在取土的过程中能够缓冲内管接头524与外管颈部1之间的冲击力，减少对取土管6的损伤。
49.工作原理：
50.创新点实施步骤：
51.第一步：在取土时，将钻杆接头3与外界取土动力输出设备的输出端相连接，然后启动外界动力输出设备，外管主体4发生旋转，此时在轴承的作用下，取土管6不跟转，只承受重力和钻机施加的压力，在向下的压力下，复位弹簧512被压缩，圆台形活阀526被打开，同时外管主体4底端外管钻头12切割土层，内管管靴63压入土层，随着取土器的钻进，土样被压进环形管62内侧，由于圆台形活阀526处在打开的状态，可充分将空气排除，保证取到的原状土样不会在提升途中掉落，保证样土质量，能减小取土过程中对孔底待取土层的扰动，能较好地保持土的原始结构；
52.第二步：钻取土完毕，将钻杆接头3与外界取土动力输出设备的输出端相分离，从而可将冷却液从进液孔中倒入，在冷却孔10的导流作用下，将冷却液引流至取土管6的外侧，从而就可对取土管6和外管钻头12进行冷却，同时也可将冲洗液倒入至进液孔中，从而就可对取土管6的外侧进行清理，将附着在取土管6外侧的土体冲洗掉；
53.第三步：在双管单动活阀取土器提升过程中，向上提动钻杆接头3，在复位弹簧512的弹性作用力下将圆台形活阀526向上顶动，从而圆台形活阀526就可置于密封孔525的内侧，将密封孔525进行密封，防止所取土样掉落。
54.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。