[发明专利]一种基于绳索取心钻具的原位土样采集装置及方法

权利要求书

1.一种基于绳索取心钻具的原位土样采集装置，其安装于绳索取心钻具的内管接头上，其特征在于，包括：

延长管(1)，其一端套装在内管接头上；

环刀固定管接头(3)，其一端与所述延长管(1)的另一端相套装；

环刀固定管(4)，其一端与所述环刀固定管接头(3)的另一端相套装；

若干环刀(5)，其依次设于所述环刀固定管(4)内；以及

切土引导刀(6)，其套装于所述环刀固定管(4)的另一端内。

2.根据权利要求1所述的基于绳索取心钻具的原位土样采集装置，其特征是，还包括：

单向阀组(2)，其设于所述环刀固定管接头(3)与所述延长管(1)连接端的管内，将所述环刀固定管接头(3)由管内向外单向导通。

3.根据权利要求2所述的基于绳索取心钻具的原位土样采集装置，其特征是，所述单向阀组(2)包括：

单向阀盖(21)，其具有阀盖通孔(212)和阀盖台阶面(211)；

单向阀座(23)，其中间内空，上部设有阀盖固定孔(231)，侧面设若干侧通孔(232)，底部为阀孔(233)；以及

不锈钢球(22)；

其中，所述的不锈钢球(22)设于阀孔(233)内，所述单向阀盖(21)固定在所述阀盖固定孔(231)内，所述阀盖台阶面(211)压于所述单向阀座(23)端面上，所述单向阀座(23)固定后对应的管壁上设有与所述侧通孔(232)相通的管壁孔(31)。

4.根据权利要求1所述的基于绳索取心钻具的原位土样采集装置，其特征是，所述环刀固定管(4)根据所述环刀(5)的数量配备不同的长度。

5.根据权利要求1所述的基于绳索取心钻具的原位土样采集装置，其特征是，所述切土引导刀(6)切口端为锥面。

6.根据权利要求1所述的基于绳索取心钻具的原位土样采集装置，其特征是，所述切土引导刀(6)设有卡簧(7)。

7.一种基于绳索取心钻具的原位土样采集方法，其特征在于，采用权利要求1至6任一所述的基于绳索取心钻具的原位土样采集装置，包括以下步骤：

1)绳索取心钻具钻孔至所需要采集土样的深度，并将钻头提离孔底一段距离拔断芯样，提离孔底的距离应大于土样采集装置延伸出钻头的距离；

2)将绳索取心钻具装满芯样的内管总成用钻机自带的打捞工具从孔内提出；

3)拆下绳索取心钻具的内管总成上内管接头以下部分，包括内管及关联的不需要的零件；

4)将事先组装好的采集装置通过延长管安装在内管接头上；

5)将上步骤更换好土样采集装置投入或者用钻机自带打捞工具送入孔内，土样采集装置穿过留在孔内的钻头，到位后利用绳索取心钻具现有的定位机构定位到外管内；

6)钻机油缸给压，钻机动力头带动钻杆和外管总成向下运动，通过内管接头上部的定位机构将力递到采集装置上，带动土样采集装置进行原位切土和采样；采样过程中，根据土的强度，可以单纯静压，也可以增加动力头回转动作驱动钻杆和外管总成回转；

7)土样取满后，钻机油缸提起拔断样品；

8)使用钻具自带的打捞工具将采集装置打捞上来；

9)从采集装置上拆下包括环刀固定管的组件，再拆下切土引导刀；

10)清理环刀固定管两头多余的废土，分别盖上塑料密封盖密封，贴上标签，然后送实验室。