[发明专利]一种含水松散地层维持土体全貌的取芯装置、方法及应用

权利要求书

1.一种含水松散地层维持土体全貌的取芯装置，其特征在于，包括：

外管总成及内管总成；

外管总成包括外套筒，外套筒下端通过管靴接头与旋切机构连接；

内管总成包括内管筒，内管筒位于外套筒内部，内管筒顶部与双管接头下部连接，双管接头侧部与外套筒固定连接；

内管总成包括内管排水孔、扇形封门；

所述内管筒上具有通孔，双管接头上具有与所述通孔连通的异形槽，所述双管接头上端通过异径接头与压杆接头相连接，异径接头下部通过弹簧与球头连接，所述球头位于所述异形槽当中，依靠弹簧的弹力控制球头与排水孔的相对距离来调节内管筒的密闭性；通过调节球头上端弹簧的松紧刚度来控制内管筒的密封压力；

所述内管筒由两片半圆筒组成，两片半圆筒分别在上、中、下3个位置的边缘上焊接有拆分卡口，通过拆分卡口与相应螺栓的紧固连接来实现两片半圆筒的组合或拆分；所述内管筒根据功能可分为余土区、取土区和扰动区；

所述内管筒内侧下端设置有多个扇形封门，所述扇形封门为6扇，每扇扇形封门所对应的圆心角均为60°，每扇扇形封门均通过一个转动轴安装于内管筒的内壁上；所述扇形封门在封闭过程中，先旋转关闭3片扇形封门，即每间隔1片关闭1片，然后再关闭剩余的3片扇形封门；

扇形封门具有凸起部，凸起部的一侧通过转动轴转动连接于内管筒内壁，另一侧与电机的 输出轴固定连接，扇形封门可以在电机的驱动下绕转动轴进行旋转，电机位于内管筒上的凹槽内。

2.根据权利要求1所述的取芯装置，其特征在于，所述旋切机构为旋转钻头。

3.根据权利要求1所述的取芯装置，其特征在于，所述旋切机构为管靴刃口。

4.根据权利要求1所述的取芯装置，其特征在于，所述扇形风门被电机驱动。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的取芯装置的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、完成预先准备工作；

步骤二、采用钻孔机钻孔至预定深度，并清孔；

步骤三、将本装置安装于钻孔机上，进行下钻取芯；

步骤四、令扇形封门至水平状态；

先旋转关闭3片扇形封门，即每间隔1片关闭1片，然后再关闭剩余的3片扇形封门；

随后取芯起钻；

步骤五、将样芯取出。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当取芯对象为软粘土、含水粘性土或含水砂性土时，旋切机构选择为管靴刃口。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当取芯对象为硬粘土、黄土、松散砂砾岩、含水紧密砂性土或含水碎裂岩层时，旋切机构选择为旋转钻头。

8.如权利要求1-4任一项所述的取芯装置在取芯工作中的应用。