[发明专利]一种气囊封底取样器及其使用方法

说明书

本发明提供了一种气囊封底取样器，外壳体的顶部分别与悬放装置和气源相连接，其两端敞口；取样管的两端敞口，且分别与外壳体两端的敞口相连通；取样管与外壳体之间留有空隙，空隙与气源相连通；气囊安装在取样管的底部，其在自然状态下呈环形，外侧与空隙相连通，内侧与取样管相连通；当气源放出气体时，气囊受压向内侧膨胀至闭合，封堵取样管的底部。本发明还提供了一种前述的气囊封底取样器的使用方法。本发明的有益之处在于，通过在取样管底部设置气囊，实现了对水下不同水深处的水样、淤泥性土(浮泥、流泥、淤泥和淤泥质土)、流塑状态的粘性土等土样的采取，并使样品完全封闭在取样管中，无水分或土样损失，确保了测量数据的准确性。

技术领域

本发明属于工程地质勘察技术领域，尤其涉及一种气囊封底取样器及其使用方法。

背景技术

目前在工程地质勘察中使用的取样器的特点及适用范围如下：

1、钻孔贯入式薄壁取土器(敞口、自由活塞、水压固定活塞、固定活塞)适用于软塑、可塑状态的土，无法将流塑状态的土从地层取出；

2、钻孔回转式单动、双动二(三)重管取土器适用于软塑、可塑、硬塑状态的土，无法将流塑状态的土从地层取出；

3、回转式取样器适用于从含水量大(W＝30％～60％)、强度低的流态淤土泥和极软的塑性淤泥质土中取样，不用下置护壁套管。其原理为：采用压入法将未经封闭的取样管压入预定深度，然后旋转钻杆，带动封闭盖将取样外管的上、下两端进行封闭，从而能够不扰动地将土样托出钻孔。为实现旋转动作，位于预定取样深度的土体须有一定的强度来抵抗旋转扭矩，且能够让封闭盖旋转到位，封闭取样外管的上、下两端，故回转式取样器无法获取水下的水样、淤泥性土(浮泥、流泥、淤泥和淤泥质土)或流塑状态的粘性土等土样；

4、旋叶式取样器适用于从含水量在23％～35％、颗粒直径为0.05mm～0.25mm、强度较高的流态淤土流塑状淤泥质土中取样。使用旋叶式取样器需使用护壁套管。旋叶虽然可托住取样器底端，但取样器底端封闭不严密，浮泥会流出；

5、锁式泥土取样器的下部结构采用真空负压取样，适用于软塑、可塑状态的土。

6、齿型取样器、逆止封闭式取土器可以采集浮泥，但由于其封口装置由多个逆止(封口)片组成，实现多个封口片同步关闭的难度较大，且封口片之间存在间隙，这些问题均会导致高含水量浮泥中水的渗漏；

7、回淤层取土器通过勘探平台上的动力水泵施加水压或气压力，由驱动缸实施取样筒开口处的翻盖，封闭取样筒的开口来采取淤泥质浮泥样品。该取土器结构较复杂，实施过程中需要动力水泵。

综上，目前亟需一种简单易用，且可以采集并完整保存水下不同水深处的水样、淤泥性土(浮泥、流泥、淤泥和淤泥质土)和流塑状态的粘性土等土样的取样器。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种气囊封底取样器，从而解决水下不同水深处的水样、淤泥性土(浮泥、流泥、淤泥和淤泥质土)和流塑状态的粘性土等土样的采集难、保存难的问题。

本发明提供了一种气囊封底取样器，包括外壳体、设置在所述外壳体内部的取样管和气囊，所述外壳体的顶部分别与悬放装置和气源相连接，其两端敞口，便于采样；所述取样管的两端敞口，且分别与所述外壳体两端的敞口相连通；所述取样管与所述外壳体之间留有空隙，所述空隙与气源相连通；所述气囊安装在所述取样管的底部，其在自然状态下呈环形，外侧与所述空隙相连通，内侧与所述取样管相连通；当所述气源放出气体时，所述气囊受压向内侧膨胀至闭合，封堵所述取样管的底部。

优选地，所述悬放装置为钻杆或钢丝绳。

优选地，所述空隙内设有用于充气的充气阀门和用于排气的真空阀门。

优选地，所述外壳体包括由上向下依次密封连接的上接头、外管、阀门座和取土管靴，所述取样管贯穿所述外管，其顶部与上接头相连接，底部安装在所述阀门座中。