原狀三相土樣取樣器和取樣方法技術

本發明專利技術公開了一種原狀三相土樣取樣方法，包括如下步驟：1)對于要取樣的砂性土，先將上方的雜土清理干凈，清理的面積不小于所要取樣的面積；2)將取樣裝置置于所述步驟1)中清理干凈的取樣區域，操作人員向取樣裝置施加向下的壓力，緩慢地將取樣裝置壓入土層，直至土樣填滿整個取樣裝置；3)將取土裝置的下端口封閉，使取樣裝置內的土樣與外界土壤完全分離；4)取出取樣裝置。本發明專利技術還公開了一種原狀三相土樣取樣器。在將取樣裝置壓入到土層后，封閉取樣裝置的下端口，使取樣裝置內的土樣與外界土壤完全分離，如此，取樣裝置內的土樣不會受到外界土壤的影響，土樣中的氣體等也不會跑出，能夠有效防止取樣得到的土體發生改變。

【技術實現步驟摘要】
原狀三相土樣取樣器和取樣方法
本專利技術屬于取樣器
，具體的為一種原狀三相土樣取樣器和取樣方法。
技術介紹
我國東南沿海廣泛分布著淺層生物氣，埋藏深度在10-100米左右。含淺層生物氣砂土屬于非飽和土，是由生物氣、水、土顆粒三相共同組成的，由于此類砂土含有封閉的生物氣，土層中生物具有一定的壓力，使得與一般陸相沉積形成的非飽和砂土性質不同，因此如何正確的把握含淺層氣的砂土力學特性，對工程建設安全性有重要意義。目前，常用的土壤樣品采集設備主要是環刀土壤采樣器，并且在取土時大多都是采用直壓入式、錘擊加壓方式等，將儀器壓入土體，完成取土。但在取樣過程中，極易對土樣邊緣產生擾動，取土的時候因為人為的擺動使所取的土樣無法和原始狀態一樣。尤其使砂性土，不能良好的保持土樣的三相比例，造成取樣失敗。公開號為CN106525484A的中國專利申請公開了一種一種原狀砂性土取樣方法及其取樣裝置，但是該裝置要求土體還要在冷凍狀態下進行取樣，將會浪費較多的時間和錢財，而且在冷凍土體過程中還要防止周圍土體會對其造成影響。公開號為CN1609583A的中國專利公開了一種支架旋轉式原狀土取樣器，采用了旋轉切割的取樣方式，在旋轉過程中容易造成土樣邊緣松動發生改變，同時該取樣器無法封口，極易使土體松動，并使其中的氣體跑出，最終導致取樣得到土體發生改變。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種原狀三相土樣取樣器和取樣方法，不僅能夠實現取樣，而且能夠有效防止取樣得到的土體發生改變。為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：本專利技術首先提出了一種原狀三相土樣取樣方法，包括如下步驟：1)對于要取樣的砂性土，先將上方的雜土清理干凈，清理的面積不小于所要取樣的面積；2)將取樣裝置置于所述步驟1)中清理干凈的取樣區域，操作人員向取樣裝置施加向下的壓力，緩慢地將取樣裝置壓入土層，直至土樣填滿整個取樣裝置；3)將取土裝置的下端口封閉，使取樣裝置內的土樣與外界土壤完全分離；4)取出取樣裝置。進一步，所述步驟4)中，先清理取樣裝置周圍的土壤，清理深度大于等于所述取樣裝置壓入的深度，形成一個凹形的空槽，而后再取出所述取樣裝置。進一步，還包括步驟5)，驅動取樣封口機構打開取土刃口的下端口，并將取樣裝置的取土刃口取下，鏟掉底部廢棄土壤，然后用下部密封蓋密封取樣內桶的底部。進一步，還包括步驟6)，將取樣內桶從取樣外桶的下端口處取出，并在取樣內桶的頂部蓋上上部密封蓋。本專利技術還提出了一種適用于如上所述原狀三相土樣取樣方法的原狀三相土樣取樣器，包括取樣套筒，所述取樣套筒的上方可拆卸地設有施力器，所述取樣套筒的下方可拆卸地設有取土刃口，所述取樣套筒和所述取土刃口內設有連通的取樣通道，所述取樣套筒包括取樣外桶和套裝在所述取樣外桶內的取樣內桶；還包括用于下端封口的取樣封口機構；所述取樣封口機構包括環形均布設置在所述取樣刃口內壁內的封口切片，所有的所述封口切片閉合時可組成封閉所述取樣通道的封口體，且還包括用于驅動所有的所述封口切片同步運動并閉合形成所述封口體或打開露出所述取樣通道的封口驅動機構。進一步，所述封口驅動機構包括設置在所述取樣套筒中心的驅動桿，所述驅動桿與每一片所述封口切片之間分別設有驅動連桿機構。進一步，所述驅動連桿機構包括與所述封口切片鉸接連接的第一連桿和與所述驅動桿下端鉸接連接的第二連桿，所述取樣內桶的上端面外側緣與所述第二連桿一一對應設有套筒，所述第二連桿滑動配合套裝在所述套筒內，且所述套筒與所述取樣內桶的上端面外側緣鉸接連接。進一步，所述封口切片環形均布設置為兩片，且所述切口封片呈四分之一球形，兩片所述切口封片的兩端交接連接且球心重合，且兩片所述切口封片繞過其球心和兩端鉸接連接點的封口軸線轉動，所述封口軸線與所述取樣通道的軸線垂直。進一步，所述取土刃口的內壁上設有與所述封口切片配合的四分之一球面槽，且所述球面槽的槽口設有使所述取樣通道內徑保持不變的取樣擋板，所述取樣擋板的底端與所述球面槽之間設有用于所述封口切片進出的間隙。進一步，所述封口切片的球徑與所述取樣通道的內徑之比為本專利技術的有益效果在于：本專利技術的原狀三相土樣取樣方法，在將取樣裝置壓入到土層后，封閉取樣裝置的下端口，使取樣裝置內的土樣與外界土壤完全分離，如此，取樣裝置內的土樣不會受到外界土壤的影響，土樣中的氣體等也不會跑出，能夠有效防止取樣得到的土體發生改變。具體的，本專利技術的原狀三相土樣取樣方法具有以下優點：1)不需要冷凍土地，耗費的時間和財力較小；2)可形成密封環境，防止原土樣受損，若土樣中的氣體水分跑出，則會造成三相比例與原樣不符。本專利技術的原狀三相土樣取樣器，通過設置取樣封口機構，利用封口驅動機構驅動所有的封口切片同步運動，當取樣裝置壓入到土層后，利用封口驅動機構驅動封口切片閉合形成封口體，如此即可將取樣裝置內的土樣與外界土壤完全隔離開，并形成密封環境防止土樣受損，能夠有效防止取樣得到的土體發生改變。附圖說明為了使本專利技術的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本專利技術提供如下附圖進行說明：圖1為本專利技術原狀三相土樣取樣器實施例的結構示意圖；圖2為圖1的左視圖的全剖視圖；圖3為本實施例取樣封口機構閉合后的使用狀態參考圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本專利技術并能予以實施，但所舉實施例不作為對本專利技術的限定。如圖1所示，為本專利技術原狀三相土樣取樣器實施例的結構示意圖。本實施例的原狀三相土樣取樣器，包括取樣套筒，取樣套筒的上方可拆卸地設有施力器1，取樣套筒的下方可拆卸地設有取土刃口2，取樣套筒和取土刃口2內設有連通的取樣通道3，取樣套筒包括取樣外桶4和套裝在取樣外桶4內的取樣內桶5，取樣內桶5可從取樣外桶4下端取出。本實施例的原狀三相土樣取樣器還包括用于下端封口的取樣封口機構。本實施例的取樣封口機構包括環形均布設置在取樣刃口2內壁內的封口切片6，所有的封口切片6閉合時可組成封閉取樣通道的封口體，且還包括用于驅動所有的封口切片6同步運動并閉合形成封口體或打開露出取樣通道3的封口驅動機構。本實施例的封口驅動機構包括設置在取樣套筒中心的驅動桿7，驅動桿7與每一片封口切片6之間分別設有驅動連桿機構。本實施例的驅動連桿機構包括與封口切片6鉸接連接的第一連桿9和與驅動桿7下端鉸接連接的第二連桿8，取樣內桶5的上端面外側緣與第二連桿8一一對應設有套筒，第二連桿8滑動配合套裝在套筒內，且套筒旋與取樣內桶5的上端面外側緣鉸接連接。如此，提升驅動桿7，驅動第二連桿在套筒內滑動并驅動套筒繞取樣內桶5上端面外側緣轉動，如此，即可驅動第一連桿9向下運動，進而驅動所有的封口切片6同步向下運動閉合形成封口體。當取樣完成后，可以驅動驅動桿7朝向取土刃口所在側移動，在打開封口體后，繼續移動，則可利用第二連桿8與取樣內桶5上端面之間的限位關系，將取樣內桶5從取樣外桶4的下端推出。具體的，本實施例的封口切片6環形均布設置為兩片，且切口封片6呈四分之一球形，兩片切口封片6的兩端交接連接且球心重合，且兩片切口封片6繞過其球心和兩端鉸接連接點的封口軸線10轉動，封口軸線10與取樣通道的軸線垂直。本實施例的取土刃口2的內壁上設有與封口切片6配合的四分之一球面槽，且球面槽的槽口設有使取樣通道本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種原狀三相土樣取樣方法，其特征在于：包括如下步驟：1)對于要取樣的砂性土，先將上方的雜土清理干凈，清理的面積不小于所要取樣的面積；2)將取樣裝置置于所述步驟1)中清理干凈的取樣區域，操作人員向取樣裝置施加向下的壓力，緩慢地將取樣裝置壓入土層，直至土樣填滿整個取樣裝置；3)將取土裝置的下端口封閉，使取樣裝置內的土樣與外界土壤完全分離；4)取出取樣裝置。

【技術特征摘要】
1.一種原狀三相土樣取樣方法，其特征在于：包括如下步驟：1)對于要取樣的砂性土，先將上方的雜土清理干凈，清理的面積不小于所要取樣的面積；2)將取樣裝置置于所述步驟1)中清理干凈的取樣區域，操作人員向取樣裝置施加向下的壓力，緩慢地將取樣裝置壓入土層，直至土樣填滿整個取樣裝置；3)將取土裝置的下端口封閉，使取樣裝置內的土樣與外界土壤完全分離；4)取出取樣裝置。2.根據權利要求1所述的原狀三相土樣取樣方法，其特征在于：所述步驟4)中，先清理取樣裝置周圍的土壤，清理深度大于等于所述取樣裝置壓入的深度，形成一個凹形的空槽，而后再取出所述取樣裝置。3.根據權利要求1或2所述的原狀三相土樣取樣方法，其特征在于：還包括步驟5)，驅動取樣封口機構打開取土刃口的下端口，并將取樣裝置的取土刃口取下，鏟掉底部廢棄土壤，然后用下部密封蓋密封取樣內桶的底部。4.根據權利要求3所述的原狀三相土樣取樣方法，其特征在于：還包括步驟6)，將取樣內桶從取樣外桶的下端口處取出，并在取樣內桶的頂部蓋上上部密封蓋。5.一種適用于如權利要求1-4任一項所述原狀三相土樣取樣方法的原狀三相土樣取樣器，包括取樣套筒，所述取樣套筒的上方可拆卸地設有施力器，所述取樣套筒的下方可拆卸地設有取土刃口，所述取樣套筒和所述取土刃口內設有連通的取樣通道，其特征在于：所述取樣套筒包括取樣外桶和套裝在所述取樣外桶內的取樣內桶；還包括用于下端封口的取樣封口機構；所述取樣封口機構包括環形均布設置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢曉峰，劉衛東，錢志宇，商夏英，張旭東，許四法，馮亮，
申請(專利權)人：浙江中林勘察研究股份有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33