[发明专利]全封闭式土层测年龄样品取土器

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，特别是一种全封闭式土层测年龄样品取土器。

背景技术

在地质勘探领域，土层地质年代学测试在建立第四纪地层标准剖面和鉴定隐伏断层活动性等方面具有重要意义。土层测年方法有热释光、光释光、电子自旋共振、碳十四等，这些测年方法要求土层测年龄样品应避免异物污染、避光、避热等。在钻孔中采集土层测年龄样品质量的优劣直接影响到土层测年数据的可靠性。

针对上述土层测年方法对土层测年龄样品应避免异物污染、避光、避热的具体质量要求，目前在钻孔中使用的传统取土器存在以下不足之处：（1）传统取土器主要应用于工程地质勘查和岩土工程勘察等领域，对取土器的主要求是能够采集到免受扰动而保持土的原状结构的土样品即原状土样；传统取土器按其结构以及封闭形式可分为敞口式和封闭式，其中，敞口式取土器有球阀式、活阀式、回转式、气压式等，敞口式取土器在钻孔中下降过程中会使泥浆和渣土涌入取土器内部，在取土器提升过程中无法隔离泥浆与取土器下部的接触，因此，传统的敞口式取土器采集的土层测年龄样品不能避免钻孔中泥浆、渣土等异物的侵入和污染；传统的封闭式取土器有固定活塞式、自由活塞式、水压活塞式等，这些传统的封闭式取土器虽然在钻孔中下降过程中取土器内部为封闭状态，泥浆、渣土等不会涌入取土器内部，但是在取土器提升过程中也无法隔离泥浆与取土器下部的接触，同样存在钻孔内泥浆、渣土等异物的侵入和污染土样品的问题。（2）当传统敞口式取土器在钻孔内提升过程中其上部封闭不紧密时，取土器内部不能形成局部负压，还存在砂土样品常常从取土器中向下掉入钻孔内从而采集不到砂土样品的问题，即砂土样品的采取率比粉土和粘性土低，这与砂粒之间缺乏粘聚力、易坍塌等砂土的特性以及与传统敞口式取土器的结构有关。

总之，传统取土器采集的土样品主要为工程地质勘查或岩土工程勘察服务，对土样品的要求主要是在取样过程中保持土样品的原状结构，尽量避免或减少对土样品的扰动，很少考虑泥浆和渣土等异物对土样品的污染问题。然而，土层地质年代学测试对钻孔中土层测年龄样品的最基本要求是土样品不能遭受泥浆、渣土等异物的污染。可见，需要开发出一种适用于在钻孔中采集土层测年龄样品的取土器。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种全封闭式土层测年龄样品取土器，可有效解决传统取土器采集的土层测年龄样品易遭泥浆和渣土等异物污染和砂土土层测年龄样品采取率低的问题。

本发明解决的技术方案是，储塞管的上端口部上装有盖体，盖体顶部上面有竖直向上的钻杆接头，盖体的顶壁内分别有和盖体下部内腔连通的排气孔和钢丝孔，钢丝孔的下开口置于盖体的顶壁内表面中心，钢丝孔的上开口处有相互连通的橡皮软管，储塞管的下端和取土管的上端活动连接，取土管内装有贴合在一起的衬管，衬管的上端限位在储塞管的下端内，取土管的下端和外管的上端活动连接，外管内装有贴合在一起的气囊，气囊的上下沿分别经上垫片和下垫片卡装在外管上部的上卡槽和外管下部的下卡槽内，衬管的下端限位在上垫片顶部，气囊的气囊嘴伸出外管，外管的侧壁上有吸气孔，吸气嘴的吸气端穿过吸气孔与气囊和外管之间的贴合处相互连通，外管的下端和管靴的上端活动连接，管靴内密封有底部伸出的密封体，密封体的顶部有竖直向上的钢丝绳，钢丝绳的上端自下向上依次经钢丝孔和橡皮软管伸出盖体，橡皮软管和钢丝绳紧密接触，构成密闭结构，储塞管、衬管、气囊、管靴相互连通构成密封体和土层测年龄样品通道，密封体经钢丝绳的移动在密封体和土层测年龄样品通道内呈上升或下降状态。

本发明提供一种在取土器下降、取土和提升过程中取土管皆与钻孔中泥浆、渣土等污染物进行有效隔离的取土器，使取土管中的土层测年龄样品避免遭受泥浆、渣土等异物的污染，为土层地质年代学测试提供合格可靠的土层测年龄样品，本发明装卸和维护方便，适用于在钻孔中采集砂土、粉土、粘土等土层测年龄样品的采集。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图。

图2为本发明盖体的结构半剖视图。

图3为本发明储塞管的结构半剖视图。

图4为本发明外管的结构半剖视图。

图5为本发明气囊的结构立体图。

图6为本发明上垫片的结构半剖视图。

图7为本发明外套的结构半剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。