[发明专利]一种套杆式原位侧向取土装置

说明书

本发明公开了一种套杆式原位侧向取土装置，包括用于在钻孔时套置于钻杆上的套筒，套筒包括同心设置的内套筒和外套筒，内套筒用于套置在钻杆上，所述内套筒的外壁与外套筒之间设有环状气囊，环状气囊设有气嘴，所述外套筒的筒壁上开设有若干第一通孔，每个所述第一通孔内设有取样器，所述取样器为T型，取样器的前端贯穿第一通孔延伸至外套筒外，取样器的前端开设有取样口。与现有技术相比，本发明与动力触探配合使用，结构简单可靠、应用方便、成本低廉；取出孔内土样，直观鉴定土的类别；随着取样器数量的增加，地质环境中的薄层土和透镜体土样不容易遗漏；土层分界面划分准确性大幅提高。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别是一种套杆式原位侧向取土装置。

背景技术

动力触探试验因其成本低廉、钻进速度较快、操作简单可靠，在岩土工程勘察领域应用十分广泛。其工作原理是依靠某一钻进深度（如10cm或30cm）的锤击数对土层类别及分界面进行判定。然而，这种判定方法不可避免的存在以下几个主要问题：

1.由于在土层分界面会出现“超前滞后”效应，使得土层分界面划分可能不准确；

2.因为动力触探不取土样，土层类别判定可能会出现错误；

3.可能遗漏地质环境中的薄层土和透镜体。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种套杆式原位侧向取土装置，该装置可以沿孔壁深度方向从侧向密集取样，从而对土样进行直观观察，以解决常规动力触探中土类判别错误、土层分界不准确、遗漏薄层土和透镜体等难题。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种套杆式原位侧向取土装置，包括用于在钻孔时套置于钻杆上的套筒，套筒包括同心设置的内套筒和外套筒，内套筒用于套置在钻杆上，所述内套筒的外壁与外套筒之间设有环状气囊，环状气囊设有气嘴，所述外套筒的筒壁上开设有若干第一通孔，每个所述第一通孔内设有取样器，所述取样器为T型，取样器的前端贯穿第一通孔延伸至外套筒外，取样器的前端开设有取样口。

进一步地，每个第一通孔内沿着外套筒的径向固定有限位筒，限位筒的长度小于取样器的前端的长度，所述取样器的前端贯穿限位筒后再贯穿第一通孔延伸至外套筒外，取样器上套设有弹簧，所述弹簧的一端与取样器的后端固定连接，弹簧的另一端与限位筒后端固定连接。

进一步地，所述套筒上的两端设有用于封堵内套筒与外壁与外套筒之间的环状腔体的顶板和底板，顶板和底板中心均开设有与内套筒内径相同的第二通孔。

进一步地，所述气嘴设置为多个，所述气嘴贯穿顶板上端面后固定在顶板上。

本发明的工作过程和原理是：

在进行动力触探过程之前，将本发明套在钻杆上。当动力触探试验钻进到一定深度时，往环状气囊中充气，使得环状气囊膨胀，环状气囊膨胀给予形取样器一个径向推力，推动取样器向外伸出，此时弹簧被压缩，取样器前端插入侧向孔壁中；环状气囊放气时，受压缩的弹簧恢复，带动取样器缩回，此时取样器中装满土样，完成一次土样采集工作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.与动力触探配合使用，结构简单可靠、应用方便、成本低廉；

2.取出孔内土样，直观鉴定土的类别；

3.随着取样器数量的增加，地质环境中的薄层土和透镜体土样不容易遗漏；

4.土层分界面划分准确性大幅提高。

附图说明

图1为本发明的环状气囊未充气状态的结构示意图。

图2为本发明的环状气囊充气状态的结构示意图。

图3为图1的剖视图。

图4为图2的剖视图.

图5为本发明的顶板的结构示意图。