[实用新型]一种用于岩土地层的新型水气同步取样探头

说明书

本实用新型公开了一种用于岩土地层的新型水气同步取样探头，包括锥尖、壳体组件、第一快接组件、驱动组件和线缆接头，壳体组件包括连接筒柱和线缆连接头，连接筒柱底部连接有锥侧连接头，锥侧连接头底部与锥尖之间设有透水圈，第一快接组件安装于连接筒柱中，第一快接组件包括第一连接头、第一快接公头、第一快接母头、第二连接头和第一取样筒，连接筒柱通过顶柱与线缆连接头连接，驱动组件包括电机、丝杠、导向块和导筒，筒底部与第一取样筒顶部连接固定。本实用新型通过连接头、快速接头及球头将两个取样筒连通并形成一个封闭的空间，利用电机驱动取样筒轴向移动，带动连接头和快速接头轴向移动，实现取样筒的打开或封闭，取样作业非常便捷。

技术领域

本实用新型涉及一种探头装置，尤其涉及一种用于岩土地层的新型水气同步取样探头。

背景技术

取样探头广泛应用于地质勘察、岩土工程勘察、海洋地质调查领域，用于对一定地区内的地下流体、岩石、地层构造、矿产及地貌等样品进行取样观察研究，通过对所采样品的组分、背景成分，样品的温度、压力、流量等参数测量来评价该地区的地质特征。

岩土地层中的水是地球岩石圈物质循环的重要组成部分，也是人类可利用水资源的重要组成部分。岩土中许多物理、化学和生物过程常常需要在一定的水分条件下才能进行。此外，许多土体性质，如结构性、塑性、压缩性、附着性、粘着性、粘结性等，都与地层中的水分状况密切相关。水分在岩土地层中的储存、运动和变化对岩土环境影响甚大，因此，在岩土工程中经常需要对不同地层和位置的地下水进行取样，经过测试化验分析后，了解和推断岩土层的相关特性。

岩土地层中还天然存在各种气体，如：大气、土壤中的气、沉积岩中的气、地幔排出气、海底沉积物中的气等。依据气体相态的不同可分为：游离气、溶解气、吸附气和固体水溶气；依据成分主要分为CH₄、N₂、H₂S和CO₂等。气体在岩土层中赋存并相互作用，一方面成为资源被开采利用，另一方面也可能成为一种潜在地质灾害对工程构成威胁。如我国的东南沿海、长江中下游地区，包括苏、浙、沪、闽、粤、琼、湘、鄂、赣等的第四系岩土地层中就广泛分布有浅层气(主要成分为CH₄)，成为一种典型的工程地质灾害——浅层气地质灾害。我国著名的杭州湾跨海大桥在前期的工程勘察过程中就曾出现过浅层气体喷发燃烧导致船损人伤的事故。随着地下空间开发的深入，越来越多的工程遭遇到了地下有害气体，含有害气体地层的工程灾害问题愈发突出。当工程遭遇含气地层时，首先要需要查明地层中气体的来源、主要贮存层位、分布范围等，而含气地层中气样的采集获取，对于反演所建工程场地中含气土层的产气环境、产气年代和气体运移聚集过程等十分重要。

现有岩土工程技术对地层中的水、气样品采集，多依赖于钻探。先在地表钻探成孔，成孔后再将取样器放入钻孔井内进行样品采集。这种方式由于预先钻孔，往往会造成地层沿不同深度层位的水或气体混溶，从而导致所取样品并非代表是从预定深度位置地层中获取的，可能导致不准确的化验结果，进而造成岩土层特性的误判。同时，现有的地下水、气样品采集装置往往是独立的，也即采水与采气样品装置各自独立，不具备对采水、采气的同步实施功能。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于岩土地层的新型水气同步取样探头，取样探头通过连接头、快速接头及设置在快速接头内的球头将两个取样筒连通，并能够在弹簧的支撑下组成一个封闭的空间，利用电机驱动取样筒轴向移动，带动连接头和快速接头轴向移动，使球头与快速接头内部的阶梯孔相配合，实现取样筒的打开或者封闭；将探头压入至预定层位，即可完成对预定层位的岩土地层中水气样品的同步采集工作，使用起来非常方便。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：