[實用新型]一種原狀土壤取樣裝置

有效

• 申請號: 201720334772.8
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN206593893U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 周迅
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局南京地質調查中心
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本實用新型涉及一種原狀土壤取樣裝置，特別是一種雙層結構，具有取芯內管的取樣裝置。

背景技術

在公知技術中，常見土壤及巖芯取樣裝置，按推進方式，可分為鉆進式和直推式。鉆進式顧名思義，以旋轉的鉆進方式，將土壤取樣管鉆入土層。直推式用靜壓力，將土壤取樣管壓入土層。此外，還有鉆進和直推結合的方式，外層鉆進，內層直推，但不是主流方式。上述所有類型的取樣裝置，巖心管構造特征均為兩端開口的，下端帶有刀口的空心圓管，材質多以高強度鋼材為主。當到達所需采集的樣品深度時，采樣裝置整體按原推進路徑退出土層，通過巖心管與樣品的內摩擦力將樣品帶回地面。這種技術方案，廣泛應用于鉆探、勘察、研究活動過程中的土壤取樣作業。

各種土壤取樣裝置，對不同土壤介質的取樣完整程度(取芯率％，即取芯長度與推進深度之比)，取決于土壤介質類型本身具有的摩擦力。當土壤樣品結構松散，或含水率較高，如軟土、液化砂層，介質與內管摩擦力嚴重不足，樣品無法取出或取出的樣品損失較大，樣品取芯率較低，此外樣品原狀結構被破壞。

僅見一種雙層結構的煤田勘探取煤器，可以在采集摩擦力較大的煤層時，達到較高取芯率，其內管下端帶有彈性抓簧，可以收縮巖心管底部，但收縮程度有限，且僅能阻擋巖心管底部外側小部分，無法封閉。因此，在底部不完全封閉狀態下，也無法保證完整取得低摩擦力土壤介質。

中國專利CN105823650A公開了一種環刀組合擋板封閉式取土器，取土口，內側壁上設有多個呈三角形或扇形的擋板，取土過程中擋板上揚，打開取土口，土壤進入取土器，取土完畢后旋轉取土器，擋板切斷取土取樣頭內的土壤，然后上提取土器，在擋板上方土體重力和擋板彈性回復力的作用下，擋板回落，關閉取土口，確保土樣不脫落；中國專利CN102749220A公開了一種濕地土壤取樣器，內管的管腔通過隔板分為優弧部和劣弧部兩部分，優弧部為空腔或實體，劣弧部為下部開口的空腔，使用時，取樣器的外管先轉至內管的優弧部一側，不要遮蔽住劣弧部的管腔，將取樣器旋轉按壓至土壤層內足夠的深度，內管劣弧部采集到土樣，轉動外管，使外管底部的封板將內管劣弧腔底部完全封閉，切斷管腔內土樣與外部土壤的粘連，將土樣取出。但采用類似的方法也不能起到完全封閉取芯管底部的作用，且還會增加鉆土過程的阻力。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種原狀土壤取樣裝置，通過可封閉底部的取芯內管，使取得的土壤巖芯樣品最大限度保持完整和無擾動狀態。

為了解決上述技術問題，本實用新型公開了一種原狀土壤取樣裝置，包括外管，位于外管內部的取芯內管，以及位于取芯內管底部的活動環刀盤；所述活動環刀盤在外管內往復旋轉從而控制活動環刀盤的開閉；當活動環刀盤打開時，取芯內管的底部處于敞口狀態；當活動環刀盤關閉時，取芯內管的底部處于封閉狀態。

其中，所述活動環刀盤內側設有兩片以上的刀片，刀片上設有旋轉軸和曲臂刀片端連接軸，刀片通過曲臂刀片端連接軸連接有聯動曲臂；所述刀片可圍繞旋轉軸旋轉；所述聯動曲臂可圍繞曲臂刀片端連接軸旋轉；通過聯動曲臂的牽引力實現刀片彼此之間的分開與閉合，從而控制活動環刀盤的打開與關閉。

其中，所述旋轉軸固定于環刀盤內環架上，所述環刀盤內環架與取芯內管固定封閉連接。

其中，所述聯動曲臂外端通過曲臂外環連接軸固定在環刀盤外環架上，并可以圍繞曲臂外環連接軸旋轉。

其中，所述外管為鉆進式或直推式，底端成坡面形成切口。

其中，所述外管內部設有臺階，臺階與活動環刀盤抵接，用于固定活動環刀盤，保證其與外管之間無相對運動；外管內部靠近臺階處設有螺紋，與環刀盤外環架外側的螺紋匹配。

其中，所述環刀盤外環架外側設有螺紋，與外管內側螺紋匹配；當活動環刀盤插入至螺紋處時，環刀盤外環架旋轉，旋進方向使刀片彼此分開，使活動環刀盤打開，此時活動環刀盤與外管內部臺階接觸，固定活動環刀盤；當活動環刀盤退出時，環刀盤外環架旋出方向使刀片彼此閉合，使活動環刀盤關閉。

其中，刀片為厚背兩面弧度開刃的雙刃刀片，從而保證刀片與土樣的所有接觸面都產生切割作用。

其中，取芯內管頭部與外管之間以卡口、卡筍、螺口方式中的一種進行鎖止，保證取芯內管與外管之間無相對運動。

有益效果：

本實用新型可以使采集土壤或巖芯的取芯內管底部完全封閉，最大限度保證所取樣品的完整性和原狀性。可適用于直推式、鉆進式、或二者相結合的各種地層進入方式。

附圖說明