[实用新型]一种内外套筒式真空软土取土器

说明书

技术领域

本实用新型属于软土地基加固处理前后的勘察技术领域，更具体涉及一种内外套筒式真空取土设备，该装置不仅适用于各类灵敏度高的软粘土地基加固处理前后的勘察取样，还特别适用于吹填超软淤泥土质的一、二类原状土样的获取。

背景技术

真空预压处理吹填超软淤泥土时，由于常采用无砂垫层的真空预压法，真空负载一段时间后，在0~0.5m范围内会形成一层硬壳层，为获得土体的各类物理指标和力学性能，需要对加固的土体进行取样，但一般钻机配合薄壁取土器取样无法获得硬壳层以下土体的原装样，主要原因是：硬壳层以下含水率较大，土体强度不高，无法附着于薄膜取土器；取土时土体易扰动，取土质量不高；取出的土样脱样时易导致二次扰动等。

 为了克服先前上述主要缺点和不足，有必要设计一种能有效获取吹填超软淤泥土质的一、二类原状样的装置。

发明内容

本实用新型的目的是在于为解决吹填区的软土取样问题，提供了一种内外套筒式真空软土取土器，因设备较为轻便，能够现场灵活移动，并能获得较高等级的原状土。

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种内外套筒式真空软土取土器，包括真空泵、支座、传动装置、铅垂探杆和取样套筒，传动装置固定在支座上，传动装置与铅垂探杆连接，其特征在于：所述的真空泵连接真空表，真空表与中空的铅垂探杆上端连接，铅垂探杆下端装有逆止阀，逆止阀下方连接着取样套筒，所述的取样套筒包括取样外靴和取样内筒，取样外靴的内壁设有半球形的凹洞，凹洞内镶嵌滚珠，凹洞半径略大于滚珠半径，滚珠在凹洞内可滑动而不至于脱落，取样内筒的外壁设有与钢珠契合的凹槽，凹槽为沿着取样内筒轴向延伸至取样内筒底端，取样内筒的凹槽沿着滚珠套入取样外靴的筒璧内，取样外靴的顶部设有外靴顶板，外靴顶板内顶面上设有与内套筒外形一致的环形槽，外靴顶板与取样外靴的筒璧通过螺纹连接，取样外靴的下端部设有刃刀，刃刀外壁沿着与取样外靴连接处向内缩口，刃刀的内壁与取样内筒内壁在同一铅垂线上，方便内筒外靴的安装和拆卸。

所述的传动装置包括传力链条、摇杆、水平转轴，戒子及山形板，水平转轴通过轴承固定在支座上，水平转轴的两端固定连接摇杆，摇杆通过齿轮连接传力链条，山形板卡在传力链条上，戒子紧贴山形板，戒子卡在铅垂探杆的接头处。摇动摇杆，传力链条转动时，山形板推动戒子，带动铅垂探杆上下移动。

所述的铅垂探杆为内部中空的杆，铅垂探杆包括通过螺纹连接的多段0.5-1.5m的铅垂连接杆，并在连接处外部进行塑胶密封，为真空系统提供环境。铅垂探杆的长度根据所取土样所在的深度确定，即铅垂连接杆的数量也是根据所取土样所在的深度确定。

所述的滚珠与取样内筒的凹槽契合部分的圆心角为100-150°，优选地，圆心角为120°。

所述的逆止阀允许地面真空泵等设备将套筒内空气吸出，但气体不能够通过逆止阀门进入套筒，从而保证提升时套筒的密闭性，逆止阀与套筒通过螺纹连接，逆止阀旋入外靴顶板。

所述的刃刀角度不大于7.5°。

所述的滚珠的数量为2-6个，对应的取样外靴内壁的凹洞有2-6个，取样内筒外壁上的凹槽的数量为2-6个。

所述的滚珠为钢质珠。

取样外靴和取样内筒的拆装：外靴与内筒安装时，首先将内筒下端从外靴的上端口插入，使内筒的凹槽与滚珠契合后，继续推动内筒，内筒凹槽沿着滚珠方向插入外靴，直至内筒的下端口与刃刀的顶部贴合，然后将外靴顶板沿第一螺纹拧上外靴的筒壁，即完成安装，拆卸的过程与安装过程相反。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

外靴刃刀采用较小角度刃刀，在取样过程中减小了土的扰动；内外套筒采用钢珠连接，有利于将内外筒分离，降低了土样的二次扰动；阀门采用逆止阀，提高了套筒的密封性；铅垂连接杆之间通过螺纹连接并且外部经过塑胶扣密封，提高了系统的密封性，从而保证低结构强度土体的高质量取样。本实用新型原理清晰，结构简单，操作简便，且效率高、性能稳定，适合在吹填区进行取样工作。

附图说明

   下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为一种内外套筒式真空软土取土器的结构示意图。

图2为一种取土套筒的结构示意图。

图3为一种取样套筒截面示意图。

图4为一种取样套筒外靴内筒滚珠连接处局部放大图。

图5为外靴顶板结构示意图。