一种取样杆的制作方法与工艺

本实用新型涉及一种取样装置，特别涉及一种取样杆。

背景技术：
泥饼是盾构机的刀盘切削下来的细小粘土颗粒、碎屑在刀盘上和土舱内重新聚集而成的半固结和固结状的块状体。当刀盘结泥饼后，渣土流动通道容易被泥饼堵塞，进而造成盾构机推进速度降低、推力增大、土体改良效果变差、刀盘轴承温度增长过快等现象，继而可能引起地面变形增大甚至出现地面坍塌事故，严重影响盾构施工安全。泥饼问题已成为影响盾构施工安全和效率的重要危害因素。在采用盾构法施工的过程中，需要在盾构机与隧道掌子面之间形成一定的压力以使得该压力支撑起隧道掌子面以及盾构机的刀盘与盾构机的盾体之间的隧道壁。现有技术中通常采用泥水平衡法或者土压平衡法在盾构机的土仓中形成该压力。然而，当盾构机的土仓中带压时，难以对刀盘上泥饼进行取土采样分析。

技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题为如何对恶劣环境中的样品进行取样。针对上述技术问题，本实用新型提出了一种取样杆，其包括：杆状的本体以及设置在本体的一端的取样桶，取样桶内设置有开口朝背离本体方向开设的样品容纳室。在一个具体的实施例中，取样桶为圆筒状，本体的外周面为与取样桶外径相同的圆柱面，取样桶与本体同轴设置。在一个具体的实施例中，样品容纳室为与取样桶同轴的圆柱状的腔室。在一个具体的实施例中，取样桶位于样品容纳室的开口处的端部的端壁为尖端。在一个具体的实施例中，取样桶的位于样品容纳室的开口处的端部的端面为 内锥面。在一个具体的实施例中，取样桶与本体之间可拆卸连接。在一个具体的实施例中，本体朝向取样桶的端部设置有向取样桶方向凸出的且外周面为外锥面的圆台，外锥面上设置有外螺纹，取样桶朝向本体的一端设置有用于容纳圆台的且内周壁为内锥面的装配孔，内锥面上设置有与外螺纹相配合的内螺纹。在一个具体的实施例中，取样杆还包括推杆，推杆包括设置在样品容纳室内的且能沿平行于取样桶的深度方向滑动的滑块以及从滑块延伸至本体内的直杆，取样桶朝向本体的一端设置有供直杆通过的通孔，直杆内设置有用于容纳直杆的让位空间。在一个具体的实施例中，滑块为垂直于直杆的平板，平板的外缘与样品容纳室的内周壁间隙配合。在一个具体的实施例中，取样杆还包括用于密封通孔的孔壁与直杆的外周壁之间的间隙的密封圈。技术人员抓住取样杆的一端，这一端远离取样杆的取样桶，将取样杆插入到需要被采样的物料(例如泥饼)中，然后再拔出取样杆。该物料的一部分被取样桶的桶壁切割下来，并容纳于该取样桶的样品容纳室内而被带出，由此实现取样的功能。这种取样杆结构简单，方便易用。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：图1为本实用新型的一种实施方式中的取样杆的全剖示意图；图2为取样杆的使用状态示意图；图3为图1中的密封组件的全剖示意图；图4为图1中的取样杆的拆解示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。图1显示了本实用新型的一种实施方式中的取样杆40。取样杆40包括本体41以及取样桶43。本体41构造成杆状，取样桶43设置在本体41的一端。在本实施例中，取样桶43构造为大致的桶状结构。取样桶43的底端连接于本体41的端部。取样桶43内设置有样品容纳室45。样品容纳室45的开口朝背离本体41的方向。样品容纳室45用于容纳样品90。技术人员抓住取样杆40的一端，这一端远离取样杆40的取样桶43，将取样杆40插入到需要被采样的物料(例如泥饼)中，然后再拔出取样杆40。该物料的一部分(即样品90)被取样桶43的桶壁切割下来，并容纳于该取样桶43的样品容纳室45内而被带出，由此实现取样的功能。如图2所示，下面进一步说明取样杆40安装到盾构机上时如何对泥饼进行取样。这种取样杆40安装组件1通常安装在盾构机的土仓隔板2上。该取样杆40安装组件1包括球窝座10，设置在球窝座10内的球芯20。球芯20内设置有通道21，取样杆40能穿过该通道21而伸向刀盘(未示出)。球芯20构造为球形，球芯20内的通道21设置成直通道，且该通道21通过球芯20。球窝座10设置有安装孔，该安装孔用于容纳球芯20。安装孔的内周壁为球面。该球面与球芯20的外周面相匹配，以使得球芯20与球窝座10之间形成球窝连接。当球芯20安装到球窝座10内时，球芯20内的通道21贯通球窝座10的两侧。盾构机的土仓隔板2上通常设置有球窝座安装孔，球窝座10安装在盾构机的土仓隔板2的球窝座安装孔内。这样，球芯20内的通道21贯通土仓隔板2。这样就可以将取样杆40的取样桶43从土仓隔板2的一侧插入球芯20内的通道21，并且穿过该通道21而达到盾构机的土仓内对盾构机的刀盘上的泥饼进行取样，技术人员可以对取出的样品90进行进一步地进行土岩分析判断。尤其是在转动球芯20时可以使得取样杆40对刀盘的不同位置上的泥饼进行取样。另外在取样杆40进行取样之前，还可以利用取样杆40对刀盘的预定区域进行探测，以判断刀盘上是否凝结有泥饼，这样就无需打开土仓来观察刀盘上是否有泥饼，能提升施工人员的安全。如图3所示，取样杆安装组件1还包括密封组件50。密封组件50包括筒体51和密封件52。筒体51的一端接通于球芯20，并且与球芯20的通道21同轴设置。筒体51与球芯20的之间密封设置。密封件52构造为环形。密封件52固定 设置在筒体51内并与筒体51同轴设置。密封件52具有挠性或弹性。密封件52的内孔用于通过取样杆40。取样杆40插入到密封组件50内后，密封件52用于密封筒体51与取样杆40之间的间隙。当盾构机的土仓内的压力较大，例如盾构机为泥水平衡盾构机带压施工时，采用取样杆40探测泥饼或者冲洗泥饼，密封组件50可以防止土仓内的泥水沿取样杆40的外壁倒灌入操作室内。这样可以避免在土仓带压状态下，人工带压进入土仓作业，提高带压作业时对泥饼取样的安全性。优选地，取样桶43为桶状结构。本体41为与所述取样桶43外径相同的圆杆。取样桶43与本体41同轴设置。由于本体41的直径与取样桶43的直径相同，并且这两者同轴设置，本体41在取样桶43插入物料时，取样桶43的底端的各处均始终紧抵于本体41的端部，使得取样桶43受力合理。而在拔出取样桶43时，由于本体41的直径与取样桶43的直径相等，物料不容易沾在取样桶43和本体41的结合处。更优选地，样品容纳室45为与所述取样桶43同轴的圆柱状腔室。取样桶43的周壁厚度均匀。这样，在插入物料时，取样桶43的端壁的各处受力相等，取样杆受力更合理。优选地，取样桶43位于样品容纳室45的开口处的端部为尖端。这种结构的取样桶43的桶壁能轻易地削物料以使得取样桶43能更容易插入物料中。更优选地，取样桶43的端面为内锥面。由于取样桶43的端面构造为内锥面，在削切物料时，端面可以引导更多的物料进入到取样桶43中。优选地，如图4所示，取样桶与本体41之间采用可拆卸连接。例如，取样桶43与本体41之间采用螺纹连接。在用取样杆40进行取样以后，将取样桶43从本体41上拆卸下来，可以更方便地将样品从取样桶43的样品容纳室45中取出。更优选地，本体41朝向取样桶43的端部设置有圆台49。圆台49从该端部向取样桶43方向凸出。圆台49的外周面为外锥面。该外锥面上设置有外螺纹。取样桶43朝向本体41的一端设置有装配孔79。装配孔79用于容纳圆台49。装配孔79的内周壁为内锥面。该内锥面上设置有与外螺纹相配合的内螺纹。通过圆台49上的外螺纹与装配孔79上的内螺纹相配合，取样桶43相对于本体41旋转较少的圈数即可将取样桶43和本体41相对安装起来或拆卸开来，这样就实现本体41与取样桶43之间的快速安装和拆卸。同时，圆锥形的圆台49和内锥形 的装配孔79之间配合使得本体41与取样桶43的结合处的结构强度更大。优选地，取样杆40还包括设置在取样桶43内的推杆44。取样桶43的底部开设有轴向延伸的通孔。推杆44包括滑块48以及从滑块48延伸出的直杆47。滑块48设置在取样桶43内并且直杆47贯穿通孔。直杆47内设置有供直杆47插入的让位空间53。直杆47在取样时插入到该让位空间53内。当探测杆取出样品90后，将取样桶43从本体41上取下来，然后将直杆47推入到取样桶43内，滑块48将样品90顶出，样品90不会碎裂，更方便土体的样品90的采集。更优选地，滑块48为平板结构。滑块48垂直于直杆47。这样，样品容纳室45的容积更大，一次取得的样品90的量更多。滑块48可以是与取样桶43同轴的圆饼结构。直杆47垂直于滑块48，并从滑块48的中心伸出。更优选地，滑块48的边缘与样品容纳室45的内周壁间隙配合。这样，在推出样品90时，样品90受力均匀，样品90不容易残留在取样桶43内。更优选地，取样桶43底部的通孔内设置有套装在直杆47上的密封圈46。密封圈46用于密封取样桶43底部的通孔的内壁与直杆47之间的间隙。虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。