[發(fā)明專利]一種淤泥和軟土的取樣設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310019664.8
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103046527A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 馬希磊;董海軍;王華巒;張宇亭;李治朋;孔慶宇;王廣祿;姚曉偉;安彥勇
• 申請（專利權(quán)）人: 天津水運工程勘察設計院;交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: E02D1/04
• 分類號: E02D1/04
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種取樣設備，特別涉及一種淤泥和軟土的取樣設備。

背景技術(shù)

在圍海造陸和河道疏浚清淤工程中，會形成大量的吹填區(qū)和泥塘，該區(qū)域內(nèi)既不是單純的泥，也不是單純的水，而是泥水混合物，成流塑狀態(tài)，具有很高的含水率和很低的強度，吹填土的含水率大，超過100%。這樣的地質(zhì)條件下，船舶不能在上面航行，車輛更無法在上面行駛，如果需要在這樣的地質(zhì)條件下取土，常規(guī)鉆探設備由于自身重量較大，無法在其上工作，即使通過搭設浮筒的形式可以浮在泥面上，但其移動也非常困難。故急需開發(fā)出一種新型的適用于吹填軟土區(qū)取土的輕便取土設備，該設備應具有操作簡單、輕便的特點，可以在吹填軟土區(qū)自由活動，并應能取得高等級原狀土樣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決吹填軟土區(qū)、泥塘區(qū)或水下軟泥的取樣問題而提供一種能夠在其上靈活移動，并能獲得高等級原狀樣的取樣設備。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種淤泥和軟土的取樣設備，包括取樣裝置和與所述取樣裝置通過可拆連接的靜力壓入和提升裝置，所述取樣裝置包括鉛垂設置的取樣薄壁管和設置在所述取樣薄壁管上端的閥門，所述閥門包括與所述取樣薄壁管通過內(nèi)絲直接連接的閥體和與所述閥體轉(zhuǎn)動連接的旋塞體，所述旋塞體上固接有拉環(huán)，所述拉環(huán)上連接有拉繩。

所述靜力壓入和提升裝置包括支架、與所述閥體通過連接接頭固接的鉛垂連接桿、與所述鉛垂連接桿固接的水平托板、與水平托板連接的傳動鏈和與傳動鏈連接的主動鏈輪，所述主動鏈輪固接在水平轉(zhuǎn)軸上，所述水平轉(zhuǎn)軸支承在所述支架上，所述水平轉(zhuǎn)軸通過鏈傳動機構(gòu)與搖桿連接；所述鉛垂連接桿滑動連接在所述支架上。

所述取樣薄壁管的下端設有刃角。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：通過上端設有閥門的薄壁管取樣，取樣時，使閥門處于開啟狀態(tài)，允許土樣上下通行，薄壁管上有刃角，在薄壁管下行取樣過程中基本不對試樣形成擾動。在薄壁管完成下行取樣后，關(guān)閉閥門，將薄壁管的上端密封，形成真空；上提薄壁管，原狀樣就會隨著薄壁管一起向上運動，實現(xiàn)對試樣的獲取。整個取樣過程對淤泥和淤泥質(zhì)土擾動非常小。避免了常規(guī)鉆探在成孔過程中對下部土層的擾動及常規(guī)薄壁取土器在取土工程中可能對土樣產(chǎn)生的擠壓，可取得一級和二級原狀試樣。本發(fā)明原理清晰、結(jié)構(gòu)簡單、輕質(zhì)，操作簡便，效率高，穩(wěn)定性好，適合在吹填形成的吹填區(qū)和泥塘等常規(guī)鉆機無法工作的環(huán)境下進行取樣工作。配備氣墊船等行駛工具，可實現(xiàn)在吹填形成的吹填區(qū)和泥塘區(qū)域進行自行駛?cè)庸ぷ?，適用于軟塑和流塑狀淤泥原狀樣的采取。還可用于海底或湖底淤泥土樣的采取。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、搖桿，2、鏈傳動機構(gòu)，3、轉(zhuǎn)軸，4、鉛垂連接桿，5、支架，6、傳動鏈，7、水平托板，8、拉繩，9、拉環(huán)，10、取泥薄壁管，11、閥體，12、旋塞體，13、地錨。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參見圖1，一種淤泥和軟土的取樣設備，包括取樣裝置和與所述取樣裝置通過可拆連接的靜力壓入和提升裝置，所述取樣裝置包括鉛垂設置的取樣薄壁管10和設置在所述取樣薄壁管10上端的閥門，所述閥門包括與所述取樣薄壁管10通過內(nèi)絲直接連接的閥體11和與所述閥體11轉(zhuǎn)動連接的旋塞體12，所述旋塞體12上固接有拉環(huán)9，所述拉環(huán)9上連接有拉繩8。

在上述實施例中，所述靜力壓入和提升裝置包括支架5、與所述閥體11通過連接接頭固接的鉛垂連接桿4、與所述鉛垂連接桿4固接的水平托板7、與水平托板7連接的傳動鏈6和與傳動鏈6連接的主動鏈輪，所述主動鏈輪固接在水平轉(zhuǎn)軸3上，所述水平轉(zhuǎn)軸3支承在所述支架5上，所述水平轉(zhuǎn)軸3通過鏈傳動機構(gòu)2與搖桿1連接；所述鉛垂連接桿4滑動連接在所述支架5上。為了有利于取泥薄壁管10的下行和上提，所述取樣薄壁管10的下端設有刃角。

當在吹填軟土區(qū)取樣時，可直接將靜力壓入和提升裝置固定在地面上，采用地錨13支承，也可以固定于氣墊船或其它適合的行駛工具上。在進行泥塘區(qū)域、海底或湖底淤泥試樣的采取時，可將靜力壓入和提升裝置固定在船舶、氣墊船或其它適合的行駛工具上。

本發(fā)明的工作原理：

以在吹填軟土區(qū)取樣為例，將地錨13旋入地下，將靜力壓入和提升裝置支承在地錨13上，將取樣裝置通過連接接頭和鉛垂連接桿4進行連接；開啟閥門，轉(zhuǎn)動搖桿1，通過傳動裝置帶動鉛垂連接桿4將取樣裝置壓入地層中，取樣薄壁管10切割土體，壓入到預定深度后，取樣薄壁管10內(nèi)形成樣柱，此時，拉動拉繩8，關(guān)閉閥門，將取泥薄壁管10頂部密封；反轉(zhuǎn)搖桿1，將鉛垂連接桿4向上提起，取泥薄壁管10內(nèi)的土樣由于頂部密封，形成真空，會隨著取泥薄壁管10一起向上運動，提到地面上后，旋動內(nèi)絲直接，將取泥薄壁管10取下，兩端密封，即完成了一次取樣工作；旋動內(nèi)絲直接將新的取泥薄壁管10與閥體11進行連接，重復以上過程，完成另一深度的取樣工作。