[發(fā)明專(zhuān)利]一種蒸滲儀原狀土取樣系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010534398.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111751148A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡永勝;王振龍;胡永利;王兵;劉猛;周超;孔令健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽省（水利部淮河水利委員會(huì)）水利科學(xué)研究院（安徽省水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心站）
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種蒸滲儀原狀土取樣系統(tǒng)，包括潛水泵、挖掘機(jī)、三角扒桿、手拉葫蘆、鋼絲繩、水平尺、洋鎬、平頭鐵锨、月牙鏟、銑刀、長(zhǎng)刀、手扳葫蘆、切土刀板、吊機(jī)和卡車(chē)。本發(fā)明利用蒸滲儀原狀土取樣系統(tǒng)對(duì)原狀土進(jìn)行取樣，避免了以往采用長(zhǎng)刀人工修土帶來(lái)的柱體表面不均勻不光滑、土柱切割不整齊等問(wèn)題，盡可能減少取土過(guò)程對(duì)原狀土柱體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)和罐體內(nèi)壁與土柱之間的邊界效應(yīng)，從而提高蒸滲儀實(shí)驗(yàn)?zāi)M的真實(shí)性、準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蒸滲儀原狀土取樣系統(tǒng)，屬于原狀土取土技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

原狀土蒸滲儀由于土體結(jié)構(gòu)沒(méi)有被擾動(dòng)，可以保持其自然屬性，是開(kāi)展田間水文模擬的理想設(shè)施，但土體取樣精度不易控制。本文結(jié)合五道溝水文實(shí)驗(yàn)站大口徑蒸滲儀原狀土柱取樣實(shí)踐，針對(duì)蒸滲儀原狀土柱取樣如何快速精確修整、罐體內(nèi)壁和柱體間的空隙尺寸如何把控、土柱切割如何控制盡可能不被擾動(dòng)等，系統(tǒng)提出其取樣工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)，避免了人工修土帶來(lái)的柱體表面不均勻不光滑、土柱切割不整齊等問(wèn)題，盡可能減少原狀土體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)和罐體內(nèi)壁與土柱之間的邊界效應(yīng)，從而提高蒸滲儀實(shí)驗(yàn)?zāi)M的真實(shí)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種蒸滲儀原狀土取樣系統(tǒng)，具體技術(shù)方案如下：

一種蒸滲儀原狀土取樣系統(tǒng)，包括潛水泵、挖掘機(jī)、三角扒桿、手拉葫蘆、鋼絲繩、水平尺、洋鎬、平頭鐵锨、月牙鏟、銑刀、長(zhǎng)刀、手扳葫蘆、切土刀板、吊機(jī)和卡車(chē)。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，當(dāng)?shù)叵滤桓哂谌⊥辽疃鹊牡胤剑枰孪却蚝媒邓鋫錆撍糜脕?lái)降低地下水位；為了固定蒸滲儀罐體，需要配備挖掘機(jī)用于開(kāi)挖待取土樣周?chē)凰鋈前菞U、手拉葫蘆、鋼絲繩及水平尺是用于控制罐體下落及檢查罐體水平和垂直情況；所述洋鎬、平頭鐵锨及月牙鏟，是對(duì)欲取的土體進(jìn)行粗修整；所述銑刀和長(zhǎng)刀，是進(jìn)行土柱的精修整，便于罐體下套；所述手扳葫蘆和不銹鋼切土刀板，是用于土柱精修以后橫切土柱；所述吊機(jī)及卡車(chē)，是在罐體內(nèi)原狀土土柱切割完畢之后，就進(jìn)行吊運(yùn)罐體和運(yùn)輸。

采用蒸滲儀原狀土取樣系統(tǒng)進(jìn)行原狀土取樣技術(shù)的方法包括以下步驟：

步驟1、使用挖機(jī)將把待取土樣耕作層浮土進(jìn)行粗略清理，之后人工用平頭鐵锨對(duì)待取土樣表層進(jìn)行修整，并用水平尺檢查平整度；

步驟2、當(dāng)?shù)叵滤桓哂陂_(kāi)挖深度時(shí)應(yīng)制定降水方案，打降水井，保證地下水位降至取土深度以下1-1.5m；當(dāng)取土場(chǎng)地面積在5畝時(shí)，需要設(shè)置三眼井，每眼井配置一個(gè)功率為1.5kW的潛水泵，潛水泵出水口設(shè)有用來(lái)把水排出取樣場(chǎng)地外的排水溝；當(dāng)水位降至開(kāi)挖深度1m以下后，觀察3-5d，待地下水位穩(wěn)定后才可開(kāi)挖取土，在整個(gè)取土過(guò)程中不能中斷降水操作；

步驟3、使用挖掘機(jī)將罐體放置在修整好的待取土樣上，在罐體表面90度角上分別放置水平尺，然后搭建三角扒桿并固定，保證三角扒桿的中心與罐體中心重合；三角扒桿在取土過(guò)程中須保持穩(wěn)定，不能偏移、沉降，起吊中心始終保證罐體與土體中心重合；用三根等長(zhǎng)鋼絲繩的一邊固定在罐體上的花籃螺絲上，鋼絲繩的另一邊掛在三角扒桿上，對(duì)罐體進(jìn)行起吊，待罐體離開(kāi)土體后通過(guò)水平尺查驗(yàn)罐體是否垂直，通過(guò)罐體上的花籃螺絲進(jìn)行水平調(diào)整；最后，將罐體緩緩放下至與土體接觸，以用手推不動(dòng)罐體為準(zhǔn)；

步驟4、根據(jù)土質(zhì)情況采用挖掘機(jī)開(kāi)挖罐體周邊土體，開(kāi)挖深度為1m，開(kāi)挖過(guò)程中挖掘機(jī)不能接觸罐體及三角扒桿；開(kāi)挖完成后人工用洋鎬將土體粗修至直徑大于罐體直徑的30～40mm；之后，使用鐵锨、月牙鏟修土體至直徑比罐體直徑大10～20mm；之后，需要安裝銑刀進(jìn)行精修土柱；銑刀的刀口與罐體內(nèi)壁之間的空隙為2mm；

步驟5、沿著罐體推動(dòng)銑刀按照順銑、逆銑的方式精修土體，保證土柱表面光滑；通過(guò)手拉葫蘆的鏈條使罐體垂直落下，讓罐體停止在距修整土柱下立面10mm處；之后再依次采用銑刀修整土體，修整過(guò)程中要時(shí)刻觀察罐體上兩個(gè)水平尺水準(zhǔn)氣泡偏移情況，及時(shí)調(diào)整罐體位置，保證罐體與土柱體中心重合；重復(fù)銑刀修整土體和罐體下降操作，直至罐體取滿(mǎn)土柱；