[实用新型]水工沥青混凝土层芯样无扰动快速取样系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及水工沥青混凝土的取样，具体是水工沥青混凝土层芯样无扰动快速取样系统。

背景技术

水工沥青混凝土心墙是大坝防渗的关键，骨料是其中的主要材料，对心墙的防渗性、变形性能和耐久性以及大坝的安全运行至关重要。目前，国内已建的和在建的大坝沥青混凝土材料中的骨料大多采用碱性骨料，如白云岩、石灰石、水泥。而对于水工沥青混凝土心墙的建设，其建设方法是：将水工沥青混凝土铺设一层，然后采用碾压装置对水工沥青混凝土进行碾压，一般水工沥青混凝土的一层厚度为20至30cm，在叠加三层以后，需要进行密封性检测，常规的检测手段，是采用吸盘装置，沿最上层的水工沥青混凝土进行检测，其检测的对象是针对水工沥青混凝土表面是否渗漏，而经过研究发现，一般发生渗漏的区域是2个水工沥青混凝土层之间的连接缝，因此，传统的吸盘结构无法检测出层叠式的水工沥青混凝土层的连接缝是否出现渗漏，为此，我们需要设计一种针对水工沥青混凝土层间结合密闭性的检测仪，而要检测水工沥青混凝土层间结合密闭性，则需要对水工沥青混凝土层间结合密闭性进行开孔，而开孔的同时需要保证取样的样芯保持完整形态，以便研究其层间结合密闭性，一般开孔的方式是采用筒钻，使得样芯保持完整，形成一个圆柱形的样芯，由于针对的目标是水工沥青混凝土，因此该样芯具有质地软、粘黏性高等特性，不易将完整的样芯取出，而常规取芯的方式是等芯样长时间冷却变脆后再长时间反复摇动疲劳破坏取出，因此常规的取芯不适合水工沥青混凝土层芯样的取出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水工沥青混凝土层芯样无扰动快速取样系统，可以快速且完整的将样芯整体取出。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：水工沥青混凝土层芯样无扰动快速取样系统，其特征在于：包括沿水工沥青混凝土层叠体层叠方向开设的芯样孔洞，芯样孔洞内有待取的芯样，芯样的底部与水工沥青混凝土层叠体一体化连接，芯样的四周面与芯样孔洞内部存在间隙，还包括套设在芯样外径面、并位于芯样底部区域的取样套环，取样套环连接有取样套件杆体，取样套件杆体延伸出芯样孔洞的一端连接有取样挂圈，还包括设置在水工沥青混凝土层叠体上表面的取样支承，取样支承设置有若干从上到下设置的档位孔，还包括取样杆，取样杆一端从取样挂圈内穿过，取样杆另一端穿入与取样挂圈高度相差最小的档位孔内。

上述系统的操作原理过程为：我们要达到快速且完整的取出芯样，本结构先将取样套环套设在芯样底部，也就是芯样与水工沥青混凝土层叠体的连接部，俗称根部，然后利用取样支承作为支撑结构，取样杆作为杠杆机构，由于芯样的高度或者取样套环的深度不定，因此取样支承配有多个高度不同的档位孔，最后将取样杆一端从取样挂圈内穿过，取样杆另一端穿入与取样挂圈高度相差最小的档位孔内，此时就构成了一个杠杆机构，这时，我们手拿住取样杆远离取样支承的一端，以取样支承与取样杆的接触点为支点，进行杠杆抬升操作，将芯样整体取出，整个操作可以在1分钟之内完成，而传统的取样操作需要进行2小时，还不能保证芯样的完整形态。

优选的，所述取样杆的一端设置有取样杆弯曲部，该取样杆弯曲部穿入到与取样挂圈高度相差最小的档位孔内。取样杆弯曲部的设置是为了防止在撬动的过程中造成打滑。

优选的，档位孔的数目至少为3个，档位孔按照从上至下的顺序依次呈一字型排列。

优选的，所述取样套件杆体的轴线与取样套环所在的环面垂直。

优选的，所述取样杆弯曲部为U形弯曲件。

为了将取样套环放入到芯样底部区域，还包括取样导杆，取样导杆一端向取样导杆内部凹陷形成一个凹槽，取样导杆具有凹槽的一端延伸到芯样孔洞内并顶触到取样套环上。在操作中，先将取样套环放置在钻好的芯样顶部，将取样导杆的凹槽对准取样套环，让取样套环、取样导杆同时下降，直达芯样根部即可。

优选的，取样套件杆体的轴线与芯样轴线平行。

本实用新型的优点在于：水工沥青混凝土不用长时间冷却就能使用该仪器取样；取样时间很快；对水工沥青混凝土芯样没有扰动和性能破坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为取样导杆的结构示意图。

图3为取样支承的结构示意图。

图4为取样杆的结构示意图。

图5为取样套件杆体、取样套环、取样挂圈的组合示意图。