[發明專利]管式側開閉口軟土取土裝置及其取土方法

有效

• 申請號: 201210224044.3
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102733363A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 俞海洲;王保田;張文慧;趙辰洋;張永婷;張燦虹
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明涉及一種取土裝置取土方法，屬于土木工程中巖土工程勘察領域。

背景技術

現有的取土裝置采用的是圓柱狀取土裝置，采用靜壓或錘擊方法。取土裝置采用下端進土法，取土裝置下壓時，土從取土裝置下端開口進入取土裝置內，這種取土方法取樣率不高，由于土樣與取土裝置的相對滑動，難以確定所取土樣的實際深度。同時，現有取土裝置高度一般小于50cm，一次只能取一個土樣，無法一次采到全部深度范圍內的土樣，并精確確定其深度，而且容易遺漏土的薄弱夾層。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于能準確提取目標深度的軟土土樣的裝置及其取土方法。所取的土是非原狀土，可以用來進行土的基本物理性質分析和確定土層的分布。所述取土裝置通過下壓和提升外管控制側開口打開和關閉，內外管側開口對齊時，取土裝置打開，內外管側開口錯開時，取土裝置關閉。具有操作簡便，組裝靈活，工程成本相對較低的優點。目前水泥土攪拌樁是通過巖芯鉆孔取樣進行強度檢測，需要取攪拌后28d的芯樣進行無側限抗壓強度或水泥含量的檢測，本發明取土裝置的取土方法在剛攪拌完后即可取土，可用于快速檢測水泥土攪拌樁水泥含量檢測。

????本發明管式側開閉口軟土取土裝置，包括鉆頭部分及管身部分，所述管身部分為多節組合式內外套管結構，所述內外套管結構包括內管及外管；所述內管的內腔當中等距間隔固定有若干橫向隔斷板，所述內管的內腔被所述若干橫向隔斷板分割成若干個容積相同的腔室，在每一個腔室上部的管壁兩側上對稱開有矩形管壁側開口，所述矩形管壁側開口的開口高度小于或等于上下兩個矩形管壁側開口的間距，所述外管的管壁兩側具有與所述內管上矩形管壁側開口形狀大小相同的外管壁側開口。

所述外管管壁側開口下端設有外管壁倒片，所述外管壁倒片具有傾角a，所述a的值為30°~45°。

所述每一個腔室上部的矩形管壁側開口位于所述橫向隔斷板上方5~10cm處。

所述內管與外管均為節式，各節之間通過螺紋連接；所述內管包括首節內管、內管中間節及內管接頭，所述外管包括首節外管、外管中間節及外管接頭；所述內管及外管除首節外每節中間節長度為定值。

所述內管上每個腔室的管壁上具有排氣孔，所述排氣孔位于每個橫向隔斷板上方。

管式側開閉口軟土取土裝置的取土方法，包括如下步驟：

第一步、將首節內管和首節外管套在一起，此時首節內管上的管壁側開口與外管上的外管壁側開口錯開，取土裝置為封閉狀態；

第二步、將首節內、外管一起固定在靜力觸探設備的反力架上，搖動靜力觸探轉輪，將首節內、外管壓入土中；

第三步、根據要求深度安裝內管中間節及外管中間節——具體步驟為，用內管接頭將內管中間節與首節內管連接，擰緊首節內管與內管中間節，用外管接頭將外管中間節與首節外管連接，擰緊首節外管與外管中間節，裝好第一節中間節后，該節的內管管壁側開口與外管外管壁側開口上下錯開，取土裝置依舊封閉狀態；使用靜力觸探設備將安裝好后的首節內管與首節外管下壓至土內；

第四步、重復第三步驟依次接上若干所述內管中間節、外管中間節，直至目標深度。

第五步、固定內管，用靜力觸探設備將外管下壓一定距離，使內管管壁側開口、外管外管壁側開口重合，取土裝置打開，土從所述重合一起的內管管壁側開口及外管外管壁側開口進入內管，落在每一層的橫向隔斷板上，每個腔室內的氣體從每個腔室下端的排氣孔中逸出，再從取土裝置內外管之間的縫隙逸出，10~20分鐘后，固定內管，再提升外管，提升時，外管倒片將其上方的土切削入內管，外管提升距離與下壓距離相同，此時內管管壁側開口及外管外管壁側開口再次錯開，最后用插銷固定內、外管使其不再發生相對滑動，一起提升內、外管，將內、外管中間節每節一起擰下，取出每一節內管中間節內側隔斷板上的土，裝入有標記的鋁盒，根據隔斷距離確定所取土的實際深度。

本發明優點：

本發明管式側開閉口軟土取土裝置充分利用剛攪拌完后水泥土的流動性和外管開口下側倒片切削作用，采用側面進土的方式，可以一次取到目標深度范圍內每間隔10~20cm的所有土樣并準確地確定所取土樣的深度，另外克服了從下端進土時取樣率不高、容易遺漏較薄軟弱土層的缺點，且設備簡單，操作容易，取土快捷方便，可以作為快速測定水泥土攪拌樁水泥含量和判定薄夾層的專用裝置。

附圖說明

圖1為首節內管結構示意圖；

圖2為內管中間節結構示意圖；

圖3為首節外管結構示意圖；

圖4為外管中間節結構示意圖；