[实用新型]小扰动分层底泥原位取样器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分层底泥原位取样器，适用于江河湖库以及海洋底泥的原位取样，属于水利工程、土木工程、环境工程和海洋工程技术领域。

背景技术

在对水体底泥的取样过程中，由于受到水下作业、淤泥流动性和底部封闭问题的限制，很难取到不扰动或小扰动的原状样。

由于淤泥的性质很软，机械钻机钻孔取样方式不适用于取沉积底泥，现有的浅水底泥取样器也大多采用手工操作的方法。在底泥的原位取样中，其核心难题有三个：(1)如何降低取样器插入泥中时对底泥的摩擦扰动；(2)如何封闭取样器底端防止泥样泄出；(3)如何减小取样器上提时管中水下泄对泥面的冲刷。经过专利检索，现有可用于底泥取样的取样器在这三点上都或多或少的存在问题，中国专利申请号为200720095447.7，实用新型名称为用于超软土地基上的便携式原位土地取样器，虽然下部为圆锥形探头，但取样管为顶在直径稍大于取样管的圆锥头上，只可以起到托起软土的作用，但对于水下呈流动状态的流动底泥却不能奏效。而且各段的连接和插入方式也只能用于人可以站在上面进行操作的软土地基上，而不适用于水下底泥的取样场合。中国专利申请号为200520026080，实用新型名称为淤泥取样器的下部为尺寸比较大的滚动式取样头，在海底取样时通过使滚动轴和外壳的纵向通孔重合将淤泥挤入取样管中，而且在将泥取出海面后，又用下部带孔的有机玻璃管从取样器有机玻璃管中取样，这样做存在三个问题，第一、滚动式取样头尺寸太大，在沉入泥底时已经对底泥的分层产生不可忽视的扰动；第二、取泥时，底泥是挤入取样器中，也会对分层产生扰乱；第三、取泥出水后，双再次放入有机下部带孔的有机玻璃管进行取泥，又会对底泥的分层产生较大的扰动。中国专利申请号为03210082.5，实用新型名称为浅水水体沉积物的分层样品取样器，仍为筒式压入取样器，尽管取样器可以取到柱状样，但器壁在压底泥中时已经对底泥的分层产生了扰动，而且在利用叶片将淤泥推进到分隔舱中时，又对底泥产生了扰动，影响了底泥分层的精度。综上所述，现有可用于底泥取样的取样器都存在着取样器插入泥中时对底泥分层的扰动，在向上提出时也都没有考虑管中水下泄对泥面的冲刷。

发明内容：

本实用新型针对底泥取样中的三个难题，提供一种小扰动分层底泥取样器，可以有效的克服底泥取样的三个核心难题。

本实用新型的小扰动分层底泥原位取样器，包括外管、内管，外管包括外管联接段、外管取样段，外管联接段和外管取样段以螺纹连接，所述内管包括内管联接段、内管取样段，内管联接段和内管取样段以凸头和凹槽结构相嵌连接，内管联接段套接在外管联接段内，内管取样段套接在外管取样段内，所述外管取样段、内管取样段分别为开有C型缺口的C形管段，内管联接段上端设置手柄，外管取样段下端焊接外管锥头。

进一步的根据取样现场情况，本实用新型外管联接段，外管取样段分别由以螺纹连接的多节组成，内管联接段、内管取样段分别由以凸头和凹槽结构相嵌连接的多节组成。

本实用新型还包括充气塞，充气塞由充气塞框架、薄膜、导气管、单向充气阀和排气阀组成，所述充气塞框架呈圆柱状，上下为圆形板片，上下板片间由板条相接，板片的直径小于所述内管的内径，薄膜包裹在充气塞框架板条外围并通过该薄膜上下端固定在充气塞框架的上下板片上，导气管通入充气塞框架内，导气管的上端设置所述单向充气阀和排气阀。

本实用新型的外管取样段在C型缺口处设置外管C型缺口加强筋，所述内管取样段在C型缺口处设置内管C型缺口加强筋。

通过采用以上的技术方案，可实现以下的有益技术效果：

(1)先将取样器一次插入全部泥中，将淤泥稍微向外排外，不会扰乱淤泥的分层，避免了现有自上往下插入的筒式取样器对底泥分层的摩擦扰动；

(2)下部锥形头与外管为封闭连接，取样器在提出水中时为封闭状态，底泥不会泄出；

(3)取样器在插入水中底泥取样时，由于封闭问题，泥面以上不可避免的会进入水，在上提时，由于水的下泄，会冲刷泥面，本实用新型采用柔性充气活塞来保护泥面，不会对泥面产生破坏；

(4)取样器取泥时为旋切方式将各层泥同时切入取样器中，不会扰乱泥层的分布，泥面分层准确；

(5)取样器取泥出水后，平放在地面上打开C缺口，可以精确的取到分层的泥样。

附图说明

图1是本实用新型小扰动分层底泥原位取样器内、外管结构示意图；

图2是本实用新型小扰动分层底泥原位取样器内、外管结构B-B向示意图；

图3是本实用新型小扰动分层底泥原位取样器内、外管结构A局部剖视图；