[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

说明书

本发明公开一种基于绳索取心钻具的原位土样采集装置及方法，该装置安装于绳索取心钻具的内管接头上，包括依次套装连接的延长管、环刀固定管接头、环刀固定管和切土引导刀；环刀固定管接头内设有由管内向外单向导通的单向阀组；环刀固定管内在环刀固定管接头的下端与切土引导刀的上端之间依次设有若干环刀；该方法将取样制样一次完成，采样过程中可以单纯静压，也可以增加外管边回转，直接采用安装环刀的环刀固定管两头加装塑料密封盖封装土样。本发明的装置及方法使用方便，效率高，土样适应性广泛；实现样品上机实验前零扰动，保证实验前土样各项物理指标不被破坏，能反映原有土层的真实情况，确保实验数据不失真。

技术领域

本发明涉及地质勘探的技术领域，具体是一种基于绳索取心钻具的原位土样采集装置及方法。

背景技术

在建筑施工过程中需要进行地质勘探，通过室内土剪切实验获取土层的力学性质，用来计算承载能力，评价地基的稳定性。现有的做法是先钻孔，采集土样，样品封装，运输至实验室，在实验室再拆样，利用环刀切取制作标准规格(大小、厚度)的便于试验仪器直接进行试验所需的土样，上机实验。工序多，而且样品沉重，操作起来不方便，费时费力；特别是不同的工序对样品扰动大，改变了土样原有的结构和性状，使得最终得出来的实验数据不能反映原有土层的真实情况。

因此，需要解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对以上技术问题，提供一种基于绳索取心钻具的原位土样采集装置及方法, 该采集装置直接安装于绳索取心钻具的内管接头上，使用方便，互换性好；将实验室中制样的环刀集成到采集装置中，直接使用安装环刀的环刀固定管两头加装塑料密封盖封装土样，实现样品上机实验前零扰动，保证实验前土样不被破坏和实验数据反映原有土层的真实情况，即确保实验数据不失真。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于绳索取心钻具的原位土样采集装置及方法，其安装于绳索取心钻具的内管接头上，包括：

延长管，其一端套装在内管接头上；

环刀固定管接头，其一端与所述延长管的另一端相套装；

环刀固定管，其一端与所述环刀固定管接头的另一端相套装；

若干环刀，其依次设于所述环刀固定管内；以及

切土引导刀，其套装于所述环刀固定管的另一端内。

上述的采集装置通过延长管安装于绳索取心钻具的内管接头上，使用方便，互换性好。将环刀集成至环刀固定管内，使得采集装置不仅可以取样，同时还完成了制样的工序，节省工时，使用方便。

进一步还包括单向阀组，其设于所述环刀固定管接头与所述延长管连接端的管内，将所述环刀固定管接头由管内向外单向导通。

采集装置取样过程中，单向阀组导通，排出管内的空气和泥浆；取样结束打捞采集装置过程中，单向阀组关闭，保证土样不掉落，管外的空气和泥浆不会混入土样内，样品不会被破坏。

进一步所述单向阀组包括：

单向阀盖，其具有阀盖通孔和阀盖台阶面；

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

不锈钢球；

其中，所述的不锈钢球设于阀孔内，所述单向阀盖固定在所述阀盖固定孔内，所述阀盖台阶面压于所述单向阀座端面上，所述单向阀座固定后对应的管壁上设有与所述侧通孔相通的管壁孔。