[发明专利]贯入式敞口薄壁取土器及取样方法

说明书

技术领域

本发明涉及取土装置及方法，尤其是一种用于岩土工程勘察取样的敞口式薄壁取土器及取样方法。

背景技术

取土器广泛应用于生产实践中，是一种最基本的勘察工具。室内土工试验所提供的参数由于受取土扰动的影响并不能真实的反映原位土的工程性质，影响因素有很多，其中取土器本身结构的合理性是个重要的因素。

现有双壁式螺旋取土器主要用于获取岩样土或者土壤地层分布状况，其取土器壁厚较大，贯入过程中会对土样造成极大的扰动，变形严重，满足不了工程上高质量取土的要求，从而不能准确的获取土样的真实物理力学参数。

现有薄壁取土器取土时比厚壁取土扰动相对要小的多，但由于土样与取土管壁之间依然存在较大的摩擦作用，导致土样产生较大的扰动：取土器贯入时，由于土样与取土管壁之间摩擦力的作用，对土样造成很大扰动；土样推样时，推土器对土样的推力以及土样与取土管壁之间摩擦力也会造成很大的扰动，有时候甚至会导致整个土样变形，破坏土体的结构性，从而影响土体的力学性质指标。

采用现有技术取得的土样不仅变形特别严重，而且有断裂的痕迹，表面也不光滑，扰动非常大。

发明内容

发明目的：本发明的一个目的是提供一种敞口式薄壁取土器以及取样方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种贯入式敞口薄壁取土器，其特征在于，包括接头，与接头联接的取土器头，设置在取土器头内部的活塞及O型密封圈，用于推动活塞机O型密封圈往复移动的六角提杆，与取土接头联接的废土管，薄壁取样管，用以联接废土管和薄壁取样管的连接套，以及表面光滑的内衬；

所述薄壁取样管包括外套管和内套管；所述外套管的一端具有刃脚，外套管的内周开设一与内套管适配的配合部；所述内套管容置于配合部中，形成内径一致的取样通道；内衬安装于内套管的内壁。

所述内衬为聚酯薄膜。所述废土管底端刻有螺纹，所述薄壁取样管上端设有卡头。所述取土器头成上端小、下端大的钟形帽盖。所述O型活塞上设有排气孔。所述内套管的一端开有圆孔，所述外套管对应设置有凹槽。

一种采用上述贯入式敞口薄壁取土器进行取样的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在内套管的内壁涂覆润滑剂，用强力胶带将内衬粘接于内套管内壁； 

S2、将内套管连同内衬放入外套管中；

S3、使用连接套将薄壁取样管与废土管连接；

S4、将取土器连接于钻探设备上，以一定速度压入土层中开始采取土样；

S5、从土层中取出取土器，并将内套管取出；

S6、封装内套管的土样，并贴好标签；

S7、将土样从内套管中拉出，获得实验土样。

有益效果：本发明能够大大减少土样在贯入与推样过程中与取土器之间的摩擦作用，降低土样的扰动程度，减少土样的变形，显著提高取土质量。

附图说明

图1是本发明薄壁取样管的结构示意图。

图2是本发明取土器的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的贯入式敞口薄壁取土器主要包括接头1，取土器头2，六角提杆3，活塞及O型密封圈4，废土管5，薄壁取样管，连接套6，以及内衬9。

其中，薄壁取样管由外套管7和内套管8组成，外套管7主要用于抵抗取土器贯入过程中的贯入阻力，防止取样管发生变形，影响取土质量。内套管8用于实际取土，并方便从外套管7中取出。内套管和外套管安装后，薄壁取样管的内径一致。例如，外套管：外径105mm，内径99mm和101mm两段，高度500mm；管靴：刃角为5°，刃尖厚度取0.25mm；内套管：外径101mm，内径99mm，有效长度为460mm；光滑内衬：厚度0.2mm,高度460mm，宽度为内套管内周长。当内套管和外套管装在一起时，形成一内径为99mm的取样通道，使得土样可顺利进入。

内衬9为表面光滑的聚酯薄膜，可以减少土样在贯入及推样过程中摩擦造成的土样扰动。

废土管设置在薄壁取样管上部并通过连接套与薄壁取样管连接，这是因为在取样过程中，土层上部土样一般扰动较大，一般作废土处理，这种设计给在取样过程中产生的上部废土提供存放空间，增大有效取土量。