[发明专利]一种淤泥和软土的取样设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种取样设备，特别涉及一种淤泥和软土的取样设备。

背景技术

在围海造陆和河道疏浚清淤工程中，会形成大量的吹填区和泥塘，该区域内既不是单纯的泥，也不是单纯的水，而是泥水混合物，成流塑状态，具有很高的含水率和很低的强度，吹填土的含水率大，超过100%。这样的地质条件下，船舶不能在上面航行，车辆更无法在上面行驶，如果需要在这样的地质条件下取土，常规钻探设备由于自身重量较大，无法在其上工作，即使通过搭设浮筒的形式可以浮在泥面上，但其移动也非常困难。故急需开发出一种新型的适用于吹填软土区取土的轻便取土设备，该设备应具有操作简单、轻便的特点，可以在吹填软土区自由活动，并应能取得高等级原状土样。

发明内容

本发明为解决吹填软土区、泥塘区或水下软泥的取样问题而提供一种能够在其上灵活移动，并能获得高等级原状样的取样设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种淤泥和软土的取样设备，包括取样装置和与所述取样装置通过可拆连接的静力压入和提升装置，所述取样装置包括铅垂设置的取样薄壁管和设置在所述取样薄壁管上端的阀门，所述阀门包括与所述取样薄壁管通过内丝直接连接的阀体和与所述阀体转动连接的旋塞体，所述旋塞体上固接有拉环，所述拉环上连接有拉绳。

所述静力压入和提升装置包括支架、与所述阀体通过连接接头固接的铅垂连接杆、与所述铅垂连接杆固接的水平托板、与水平托板连接的传动链和与传动链连接的主动链轮，所述主动链轮固接在水平转轴上，所述水平转轴支承在所述支架上，所述水平转轴通过链传动机构与摇杆连接；所述铅垂连接杆滑动连接在所述支架上。

所述取样薄壁管的下端设有刃角。

本发明具有的优点和积极效果是：通过上端设有阀门的薄壁管取样，取样时，使阀门处于开启状态，允许土样上下通行，薄壁管上有刃角，在薄壁管下行取样过程中基本不对试样形成扰动。在薄壁管完成下行取样后，关闭阀门，将薄壁管的上端密封，形成真空；上提薄壁管，原状样就会随着薄壁管一起向上运动，实现对试样的获取。整个取样过程对淤泥和淤泥质土扰动非常小。避免了常规钻探在成孔过程中对下部土层的扰动及常规薄壁取土器在取土工程中可能对土样产生的挤压，可取得一级和二级原状试样。本发明原理清晰、结构简单、轻质，操作简便，效率高，稳定性好，适合在吹填形成的吹填区和泥塘等常规钻机无法工作的环境下进行取样工作。配备气垫船等行驶工具，可实现在吹填形成的吹填区和泥塘区域进行自行驶取样工作，适用于软塑和流塑状淤泥原状样的采取。还可用于海底或湖底淤泥土样的采取。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、摇杆，2、链传动机构，3、转轴，4、铅垂连接杆，5、支架，6、传动链，7、水平托板，8、拉绳，9、拉环，10、取泥薄壁管，11、阀体，12、旋塞体，13、地锚。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1，一种淤泥和软土的取样设备，包括取样装置和与所述取样装置通过可拆连接的静力压入和提升装置，所述取样装置包括铅垂设置的取样薄壁管10和设置在所述取样薄壁管10上端的阀门，所述阀门包括与所述取样薄壁管10通过内丝直接连接的阀体11和与所述阀体11转动连接的旋塞体12，所述旋塞体12上固接有拉环9，所述拉环9上连接有拉绳8。

在上述实施例中，所述静力压入和提升装置包括支架5、与所述阀体11通过连接接头固接的铅垂连接杆4、与所述铅垂连接杆4固接的水平托板7、与水平托板7连接的传动链6和与传动链6连接的主动链轮，所述主动链轮固接在水平转轴3上，所述水平转轴3支承在所述支架5上，所述水平转轴3通过链传动机构2与摇杆1连接；所述铅垂连接杆4滑动连接在所述支架5上。为了有利于取泥薄壁管10的下行和上提，所述取样薄壁管10的下端设有刃角。

当在吹填软土区取样时，可直接将静力压入和提升装置固定在地面上，采用地锚13支承，也可以固定于气垫船或其它适合的行驶工具上。在进行泥塘区域、海底或湖底淤泥试样的采取时，可将静力压入和提升装置固定在船舶、气垫船或其它适合的行驶工具上。

本发明的工作原理：

以在吹填软土区取样为例，将地锚13旋入地下，将静力压入和提升装置支承在地锚13上，将取样装置通过连接接头和铅垂连接杆4进行连接；开启阀门，转动摇杆1，通过传动装置带动铅垂连接杆4将取样装置压入地层中，取样薄壁管10切割土体，压入到预定深度后，取样薄壁管10内形成样柱，此时，拉动拉绳8，关闭阀门，将取泥薄壁管10顶部密封；反转摇杆1，将铅垂连接杆4向上提起，取泥薄壁管10内的土样由于顶部密封，形成真空，会随着取泥薄壁管10一起向上运动，提到地面上后，旋动内丝直接，将取泥薄壁管10取下，两端密封，即完成了一次取样工作；旋动内丝直接将新的取泥薄壁管10与阀体11进行连接，重复以上过程，完成另一深度的取样工作。