原狀土體取樣裝置以及取樣方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種原狀土體取樣裝置以及取樣方法，屬于巖土勘探工程技術領域，提供一種對原狀土體擾動小，不易造成取樣土體松散，便于原狀土體取樣、封裝以及后期運輸、轉移的原狀土體取樣裝置以及原狀土體取樣方法。所述裝置包括兩端開口的取樣筒體和施力器，所述施力器包括套環和傳力把手；在取樣筒體頂部的外周壁上設置有卡環凸起，所述卡環凸起低于取樣筒體的頂部端面，所述套環可拆卸的套在卡環凸起上方的取樣筒體上。本發明專利技術所述的裝置，其結構簡單，可將取樣筒體完全壓入土體表面以下，使原狀土體能完全充滿整個取樣筒體，有效避免了土體松動的情況；也便于手動施力，降低施力過程中對土體原狀的擾動，提高原狀土體的取樣成功率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于巖土勘探工程
，尤其涉及一種。
技術介紹
隨著建筑、市政、交通等行業大型工程建設的加快，勘測設計水平得到了快速發展，對采取土體試樣的要求也隨之提高，目前對于取樣土體，往往要求其保持原狀。但是土體是巖石經過風化作用以及剝蝕、搬運、沉積作用等復雜自然環境所生成的各類沉積物，是由固體物質、水和氣體組成的三相體系，土體結構相對較為松散，在取樣操作、試樣封裝、貯存、運輸過程中，易擾動破壞其原有結構體系，造成土體原狀樣取樣困難，甚至取樣失敗?，F有技術中對土體原狀樣取樣的裝置大多僅為單一圓柱狀筒，并且主要通過錘擊取樣筒，以將其打入土體中，最后再拔出取樣筒，取得土體試樣。此種取樣裝置以及取樣方法主要存在以下不足:第一、采用錘擊方法容易出現取樣筒傾斜、偏移，并且在錘擊過程中，極易造成土體震動，破壞土體原有結構體系，導致原狀土體取樣失敗;第二、直接拔出取樣筒，容易造成取樣筒內土體低于取樣筒高度，因此在取樣筒內將剩余一定空間，這樣在后續運輸、轉移途中將造成取樣筒內的土體完全松散，導致原狀土體取樣失敗;第三，由于直接采用錘擊操作，因此取樣筒往往無法完全敲擊入土體表面以下，導致取樣筒內的上端將剩余一定空間，也會造成后期土體松散的情況;第四、現有土體取樣裝置沒有配備與取樣筒相配套的筒蓋，將造成試樣在封裝、貯存和運輸過程中的不便，容易造成原狀土體松散的情況。綜上，現有的原狀土體取樣裝置都存在著一定的技術缺陷，在取樣操作、試樣封裝以及運輸、轉移過程中對取樣的原狀土體產生極大的擾動破壞，同時操作流程較為復雜，取樣成功率較低。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題是提供一種對原狀土體擾動小，不易造成取樣土體松散，便于原狀土體取樣、封裝以及后期運輸、轉移的原狀土體取樣裝置以及原狀土體取樣方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:原狀土體取樣裝置，包括兩端開口的取樣筒體，在取樣筒體的底部設置有刃口，還包括施力器，所述施力器包括套環和傳力把手，傳力把手的一端與套環連接，其另一端為施力部;在取樣筒體頂部的外周壁上設置有卡環凸起，所述卡環凸起低于取樣筒體的頂部端面，所述套環可拆卸的套在卡環凸起上方的取樣筒體上，其中卡環凸起的外徑為Dl，卡環凸起上方的取樣筒體的外徑為D2，套環的內徑為D3，并且滿足D2<D3<D1。進一步的是:所述卡環凸起為固定的套設在取樣筒體頂部外周壁上的卡環件。進一步的是:所述卡環件與取樣筒體焊接連接。進一步的是:所述卡環凸起與取樣筒體為一體結構。進一步的是:當施力器上的套環套在卡環凸起上方的取樣筒體上時，傳力把手的施力部高于取樣筒體的頂部端面。進一步的是:所述施力器有兩個，兩個施力器呈鏡像對稱的分布在套環的兩側。進一步的是:所述傳力把手由橫向桿和豎向桿組成的“Π”形結構，豎向桿的底端與套環固定連接，橫向桿為傳力把手的施力部。進一步的是:所述傳力把手由第一橫向桿、第一豎向桿和第二橫向桿組成的“Z”形結構，第二橫向桿的自由端與套環固定連接，第一橫向桿為傳力把手的施力部;在第二橫向桿的下部沿其軸向設置有朝向下方的切削刃。進一步的是:還包括端蓋，所述端蓋有兩個，并且兩個端蓋可分別蓋在取樣筒體兩端的開口上。另外，本專利技術還提供一種利用上述原狀土體取樣裝置的原狀土體取樣方法，包括如下步驟:A.取下取樣筒體兩端開口的端蓋，將施力器上的套環套在卡環凸起上方的取樣筒體上；B.將取樣筒體底部的刃口貼在待取樣的土體表面，然后通過施力器上的施力部平穩施力，并將取樣筒體緩慢壓入土體內，直至取樣筒體全部進入土體，并且取樣筒體的頂部端面有土體冒出時停止施力;在施力過程中保持取樣筒體始終為豎直狀態；C.扶穩取樣筒體，之后刨掉取樣筒體周圍的土體，形成一環形空槽，并且露出整個取樣筒體；D.扶穩取樣筒體，取下施力器;之后清理取樣筒體頂部土體，直到頂部土體與取樣筒體的頂部端面齊平后蓋上端蓋；E.用鏟板穿過取樣筒體下方的土體，然后抬起鏟板并連同取樣筒體一起翻轉180°，使刃口端朝上，再移開鏟板，之后清理取樣筒體刃口以上的土體，直到刃口端土體與刃口的上端面齊平后蓋上端蓋。本專利技術的有益效果是:本專利技術所述的原狀土體取樣裝置，其結構簡單，通過設置結構巧妙的施力器，一方面可將取樣筒體完全壓入土體表面以下，使原狀土體能完全充滿整個取樣筒體，有效避免了土體松動的情況;另一方面也便于手動施力，降低施力過程中對土體原狀的擾動，提高原狀土體的取樣成功率。另外，通過設置端蓋，在取樣后用端蓋將取樣筒體兩端的開口密封，更便于取樣后對取樣筒體的運輸和轉移，并可有效降低在后期運輸、轉移過程中對取樣筒體內原狀土體的破壞。【附圖說明】圖1為本專利技術所述原狀土體取樣裝置的三維視圖；圖2為取樣筒體和施力器裝配后的三維視圖；圖3為圖2的主視圖；圖4為圖3中A-A截面的剖視圖；圖5為圖4中局部區域B的放大示意圖；圖6為第一種施力器的三維視圖；圖7為第二種施力器的三維視圖；圖8為圖7所示施力器的側視圖；圖9至圖15為本專利技術所述原狀土體取樣方法的流程步驟示意圖；圖中標記為:取樣筒體1、頂部端面11、刃口2、施力器3、套環31、傳力把手32、施力部321、卡環凸起4、橫向桿51、豎向桿52、第一橫向桿61、第一豎向桿62、第二橫向桿63、切削刃631、端蓋7、環形空槽8、鏟板9、卡環凸起的外徑為D1、卡環凸起上方的取樣筒體的外徑為D2、套環的內徑為D3?！揪唧w實施方式】下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術進一步說明。如圖1至圖8所示，本專利技術所述的原狀土體取樣裝置，包括兩端開口的取樣筒體I，在取樣筒體I的底部設置有刃口 2，還包括施力器3，所述施力器3包括套環31和傳力把手32，傳力把手32的一端與套環31連接，其另一端為施力部321;在取樣筒體I頂部的外周壁上設置有卡環凸起4，所述卡環凸起4低于取樣筒體I的頂部端面11，所述套環31可拆卸的套在卡環凸起4上方的取樣筒體I上，其中卡環凸起4的外徑為Dl，卡環凸起4上方的取樣筒體的外徑為D2，套環31的內徑為D3，并且滿足D2<D3<D1。設置卡環凸起4的作用是用于與套環31配合，以使套環31套在取樣筒體I上后可由卡環凸起4限位，進而實現軸向力的傳力。這樣，在取樣操作過程中可通過向施力器3施力，即可將取樣筒體I壓入土體內。并且通過將傳力把手32的施力部321設置為高于取樣筒體I的頂部端面11的情況，方便在取樣操作時將取樣筒體I完全壓入土體內部，以使土體可完全充滿整個取樣筒體I。另外，卡環凸起4與取樣筒體I可為分體結構或者一體結構。當采用分體結構時，卡環凸起4可為一卡環件，通過將其固定的套設在取樣筒體I頂部外周壁上即可，當然，其固定方式可采用焊接或者螺釘連接等方式。更具體的，為了便于操作人員的雙手施力，提高對施力器3施力過程中的平穩性，降低對原狀土體的擾動，可優選設置施力器3有兩個，兩個施力器3呈鏡像對稱的分布在套環31的兩側。另外，施力器3的具體結構可優選采用如圖6和圖7所示的結構，其中圖6所示為第一種施力器3的具體結構，其傳力把手32由橫向桿51和豎向桿52組成的“π”形結構，豎向桿52的底端與套環31固定連接，橫向桿51為傳力把手32的施力部321;圖7所示為另一種施力器3的具體結構，其傳力把手32由本文檔來自技高網...

【技術保護點】
原狀土體取樣裝置，包括兩端開口的取樣筒體(1)，在取樣筒體(1)的底部設置有刃口(2)，其特征在于：還包括施力器(3)，所述施力器(3)包括套環(31)和傳力把手(32)，傳力把手(32)的一端與套環(31)連接，其另一端為施力部(321)；在取樣筒體(1)頂部的外周壁上設置有卡環凸起(4)，所述卡環凸起(4)低于取樣筒體(1)的頂部端面(11)，所述套環(31)可拆卸的套在卡環凸起(4)上方的取樣筒體(1)上，其中卡環凸起(4)的外徑為D1，卡環凸起(4)上方的取樣筒體(1)的外徑為D2，套環(31)的內徑為D3，并且滿足D2≤D3＜D1。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡亞東，楊靜熙，張世殊，黃潤太，肖華波，祝華平，
申請(專利權)人：中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51