[發明專利]一種轉輪多深度封閉取樣器及其方法

無效

• 申請號: 201210199317.3
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102692340A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 周源;張瑩;陸志浩;宋文智;葉茂;邱月;朱德勝;吳迪
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N1/16
• 分類號: G01N1/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種在淤泥堆場、吹填造陸場地以及垃圾污泥處理場地中使用的便攜式原位高含水率流態軟土、淤泥以及污泥原狀樣取樣器及其取樣方法，是特別針對于淤泥堆場、吹填場地和污泥處理場地在深度方向上出現的稀軟流態土質情況而設計的輕型原位測試儀器，屬于巖土工程及環境工程等相關技術領域。

背景技術

在河道疏浚清淤工程、圍海造田工程以及垃圾污泥填埋工程中，都會遇到高含水率土體的固結問題。對于存在高含水率淤泥的場地來說，若是場地的排水不暢或是吹填土體粘粒含量較高，則固結沉降將是一個漫長的過程。在這個漫長的過程當中，經過長時間的風吹日曬表面蒸發，在土層表面會形成一層較厚的硬殼層，夾雜著草本植物的根莖殘渣，使得表層土具有一定的表觀強度，但是大多數工程監測結果表明，在地下一定深度處土體仍然保持著很高的含水率，甚至是一種接近初始狀態的半流體形態；雖然表層土體具有一定的強度并且可以行人，但是一些小型的鉆探機械很難進入場地，更不用提大型機械了。對于急于用地開展進一步工程的項目和盡快復耕的征地工程來說，這些工程場地巖土勘察的難以進行是制約性的問題。常規的鉆探取樣方法不適用于上述場地，一是由于鉆探機械太重，土層表面承受不了這樣的重量，二是即使能取出整體性試樣，也會在運輸過程中發生流動而破壞原有的結構特征，特別是在污泥取樣的過程中，不同深度的污泥有害物質濃度將會發生變化，造成環境危害性評估資料的不準確。加上一些常用的具有較好可靠性和準確性的原位土工試驗，如標準貫入試驗、十字板試驗、靜力觸探等都需要前期的工程地質勘探。故急需開發出一種輕型的在淤泥堆場、吹填場地以及垃圾污泥處理場地中能夠在稀軟流動的泥層中取得原狀樣的便攜式取樣儀器，以解決工程中實際的問題。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提出一種可以在淤泥堆場、吹填場地以及垃圾污泥處理場地的稀軟泥層中進行鉆探取樣的轉輪多深度封閉取樣器以及相應的取樣方法，以解決在其他大型鉆探機械無法進入場地時的取樣作業問題，給出取樣結果，為工程提供可靠的地質物理化學資料。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種轉輪多深度封閉取樣器，包括帶卡槽的取樣握桿、圓柱儲樣窠、密封圓筒和旋轉握桿，所述的取樣握桿的中部設有環形卡槽，取樣握桿下端與圓柱儲樣窠連接，所述的圓柱儲樣窠為圓柱實體側面等距的開設有同樣大小的儲樣槽的結構，相鄰的儲樣槽留有實體間隔，圓柱儲樣窠下端連接圓錐鉆探頭，所述的密封圓筒為一端面開口一端封閉的圓筒薄壁結構，密封圓筒內徑與圓柱儲樣窠外徑相等，密封圓筒側面開有一矩形開口，所述矩形開口寬度小于圓柱儲樣窠的實體間隔的寬度，密封圓筒上面固定連接旋轉握桿，旋轉握桿內徑與取樣握桿直徑相等，旋轉握桿側面設有深度刻度，旋轉握桿頂部設有與環形卡槽相配合環形彈簧卡扣，所述的密封圓筒和旋轉握桿連接在一起構成旋轉外套筒，所述的圓錐鉆探頭、圓柱儲樣窠和取樣握桿連接在一起構成轉輪式儲樣窠，旋轉外套筒自上而下套于轉輪式儲樣窠外面，并用環形彈簧卡扣固定。

作為優選，所述的取樣握桿、圓柱儲樣窠和圓錐鉆探頭自上而下沿中心線對齊焊接；所述的密封圓筒與旋轉握桿沿中心線對齊焊接。

在本發明中，一種基于轉輪多深度封閉取樣器的取樣方法，包括以下步驟：

1）將旋轉外套筒自上而下套于轉輪式儲樣窠外面，將環形彈簧卡扣扣入帶卡槽的取樣握桿的環形卡槽中，使得密封圓筒將圓柱儲樣窠完全套??；

2）轉動旋轉握桿，使密封圓筒側面的矩形開口停留在圓柱儲樣窠儲樣空間之間的間隔處，使得所有圓柱儲樣窠的儲樣空間均被密封起來；

3）將轉輪多深度封閉取樣器安放到預定的鉆探點，挖開淤泥表面的硬殼層；

4）向下按壓取樣器，讀取旋轉握桿側壁上的深度刻度，將取樣器壓入到土體中預定深度；

5）轉動旋轉握桿，使密封圓筒側面的矩形開口轉動到第一個圓柱儲樣窠儲樣空間處，使稀軟淤泥土樣流入到儲樣空間中，繼續沿同方向轉動旋轉握桿，將第一個儲樣空間封閉；

6）繼續向下按壓取樣器，到達第二個取樣深度，轉動旋轉握桿，打開第二個圓柱儲樣窠儲樣空間，使稀軟淤泥土樣流入到儲樣空間中，繼續沿同方向轉動旋轉握桿，將第二個儲樣空間封閉；

7）依此步驟繼續取樣，直到所有深度上的土樣取完后，上提拔出取樣器離開土體；

8）提取土樣時，反方向轉動旋轉握桿，從后至前依次露出不同深度處的圓柱儲樣窠的儲樣空間，再進行采樣。