專利名稱：內(nèi)置環(huán)取土器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種取土器。
背景技術(shù)：
在沉積地層細(xì)粒土區(qū)域，勘探取土，現(xiàn)行方法是在現(xiàn)場(chǎng)使用取土管取土芯后，在地面截取土樣，用鐵皮蠟封裝樣。土樣送至土工試驗(yàn)室后，開封取大、小環(huán)刀。用大環(huán)刀求土樣天然密度、壓縮系數(shù)和壓縮模量，用小環(huán)刀求土樣的內(nèi)摩擦角和粘聚力。在以上操作過程中對(duì)土樣產(chǎn)生了兩次主要的擾動(dòng)，改變了原位土的物理和力學(xué)性狀。 第一次擾動(dòng)產(chǎn)生在截取土樣過程中，取土管中土芯被取出時(shí)，土芯原位應(yīng)力由于失去管壁約束而釋放，土的結(jié)構(gòu)和天然含水率發(fā)生變化。截取和運(yùn)送土樣過程中，土的結(jié)構(gòu)和天然含水率發(fā)生變化。第二次擾動(dòng)產(chǎn)生在取環(huán)刀過程中，打開鐵皮后，制備環(huán)刀試樣，土的結(jié)構(gòu)和天然含水率發(fā)生變化。以上兩次主要的擾動(dòng)，直接影響土樣天然密度、天然含水率及內(nèi)摩擦角、粘聚力的原位性狀，也影響土樣壓縮變形的原位性狀?，F(xiàn)有的厚壁取土器在取樣管內(nèi)加裝內(nèi)襯管的取土器，其外管多采用半合管，易于卸出襯管和土樣。其下接厚壁管靴，能應(yīng)用于軟硬變化范圍很大的多種土類。由于壁厚，面積比Ar可達(dá)30% 40%，對(duì)土樣擾動(dòng)大，只能取得II級(jí)以下的土樣。薄壁取土器可只用一薄壁無縫管作取樣管，面積比Ar可降低至10%以下，可作為采取I級(jí)土樣的取土器。薄壁取土器只能用于軟土或較疏松的土取樣。土質(zhì)過硬，取土器易于受損。薄壁取土器內(nèi)不可能設(shè)襯管，一般是將取樣管與土樣一同封裝送到實(shí)驗(yàn)室。因此，需要大量的備用取土器，這樣既不經(jīng)濟(jì)，又不便于攜帶。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種避免擾動(dòng)，又提高試樣準(zhǔn)確度的取土器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括鉆桿接頭，鉆桿接頭連接廢土管，廢土管連接半合取樣管，所述的半合取樣管內(nèi)設(shè)嵌環(huán)內(nèi)槽，嵌環(huán)內(nèi)槽內(nèi)設(shè)嵌環(huán)。所述的嵌環(huán)內(nèi)槽內(nèi)還設(shè)有半合襯環(huán)，半合襯環(huán)與嵌環(huán)交替設(shè)置。嵌環(huán)內(nèi)槽的兩端為半合襯環(huán)。所述的半合襯環(huán)為7個(gè)，嵌環(huán)為6個(gè)。所述的嵌環(huán)為鋼環(huán)。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，在取土管中內(nèi)置6個(gè)鋼環(huán)，在鉆機(jī)鉆進(jìn)取土過程中，直接取出環(huán)刀土樣，即取出的土樣外有環(huán)刀包裹，可不用試驗(yàn)人員人工取環(huán)刀土樣了，直接利用這6個(gè)鋼環(huán)土樣進(jìn)行試驗(yàn)。這樣即節(jié)省的工序，又接到了擾動(dòng)，提高了試樣的準(zhǔn)確度。

圖I為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為半合襯環(huán)的主視圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型包括鉆桿接頭8，鉆桿接頭8下部為跑水、跑氣用的球閥I，鉆桿接頭8連接廢土管2，廢土管2起到連接和提供富余土樣的作用。廢土管2連接半合取樣管3，上述的半合取樣管3內(nèi)設(shè)嵌環(huán)內(nèi)槽6，嵌環(huán)內(nèi)槽6內(nèi)設(shè)嵌環(huán)5，嵌環(huán)5為鋼環(huán)。除此之外，嵌環(huán)內(nèi)槽6內(nèi)還設(shè)有半合襯環(huán)4，半合襯環(huán)4與嵌環(huán)5交替設(shè)置。半合取樣管3的底部為加厚管靴7，它為取土器的下端刃口，刀刃狀端口可增加鉆進(jìn)切土的鉆進(jìn)強(qiáng)度，易于鉆進(jìn)取土。如圖2所示，需要說明的是，改進(jìn)前取土管中沒用嵌套鋼環(huán)，改進(jìn)后在取土管中刻槽，嵌環(huán)內(nèi)槽的兩端為半合襯環(huán)4，并共嵌進(jìn)6個(gè)鋼環(huán)5，7個(gè)半合襯環(huán)4，可直接在取土器中取出試驗(yàn)用環(huán)刀土樣，每個(gè)鋼環(huán)之間用I個(gè)隔環(huán)相襯，可以起到富余和襯墊作用。另外，本實(shí)用新型還做了如下計(jì)算(I)面積比
U 2_U 2Ar= ^..............P'.........X100K =19. 4% (厚壁)Dw一取土器管靴最大外徑，mm ；De一取土器刃口內(nèi)徑，臟。當(dāng)改用3mm厚薄壁管靴時(shí)，面積比可減小為15. 6%，可取流塑、軟塑、可塑的粘性土以及部分粉土和粉砂的一、二級(jí)原狀土樣。(2)內(nèi)間隙比
MM mmmmm §βC\ = sn exioo% =4. 26%
U rDs一取土管內(nèi)徑，mm ;De一取土器刃口內(nèi)徑，mm。(3)外間隙比==0% (厚壁)
UtDw一取土器管靴最大外徑，mm ；Dt—取土管外徑，mm。[0035]薄壁取土器無外間隙比指標(biāo)。(4)取土器直徑厚壁取土器管靴最大外徑Dw =87. 2mm,取土器刃口內(nèi)徑De =79. 8mm,取土管內(nèi)徑Ds =79. 8mm ，取土管外徑為Dt =86. 8mm (+2 X O. 2mm)，其中O. 2mm為鋼環(huán)卡槽與鋼環(huán)間的預(yù)留間隙。薄壁取土器取土器刃口內(nèi)徑De =79. 8mm,外徑Dw =85.4 mm(+0. 4mm),取土管內(nèi)徑Ds =79. 8mm,取土管外徑為 Dt =86. 2mm。(5)取土器長(zhǎng)度厚壁取土器總長(zhǎng)為660mm,土樣管長(zhǎng)190mm,取土管中土樣保護(hù)帶上下各長(zhǎng)50mm,環(huán)刀共6個(gè),均高20mm,半開式隔環(huán)共7個(gè),均高10mm。薄壁取土器總長(zhǎng)為670mm,管靴由厚壁時(shí)的80 mm加長(zhǎng)為90 mm,其余與厚壁式相同。(6)刃口角度為 5。 10°。本實(shí)用新型的工作原理主要運(yùn)用于巖土和地質(zhì)工程勘察中，是勘察用鉆機(jī)的重要配件，當(dāng)鉆機(jī)需要在鉆孔中取土樣時(shí)，可將原來的鉆進(jìn)用鉆頭卸下，換成取土器，取土器是通過其上部螺絲接口與鉆桿連接，這是鉆桿與其頂部的取土器在鉆機(jī)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)下，下降至鉆孔底部，此時(shí)，取土器與土層接觸，然后再繼續(xù)鉆進(jìn)一個(gè)取土器深度，就完成了土樣的提取。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置環(huán)取土器，其特征在于它包括鉆桿接頭(8)，鉆桿接頭(8)連接廢土管(2)，廢土管(2)連接半合取樣管(3)，其特征在于所述的半合取樣管(3)內(nèi)設(shè)嵌環(huán)內(nèi)槽(6)，嵌環(huán)內(nèi)槽(6)內(nèi)設(shè)嵌環(huán)(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)置環(huán)取土器，其特征在于所述的嵌環(huán)內(nèi)槽(6)內(nèi)還設(shè)有半合襯環(huán)(4)，半合襯環(huán)(4)與嵌環(huán)(5 )交替設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置環(huán)取土器，其特征在于嵌環(huán)內(nèi)槽的兩端為半合襯環(huán)(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置環(huán)取土器，其特征在于所述的半合襯環(huán)(4)為7個(gè)，嵌環(huán)(5)為6個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)置環(huán)取土器，其特征在于所述的嵌環(huán)(5)為鋼環(huán)。
專利摘要一種內(nèi)置環(huán)取土器，它包括鉆桿接頭，鉆桿接頭連接廢土管，廢土管連接半合取樣管，所述的半合取樣管內(nèi)設(shè)嵌環(huán)內(nèi)槽，嵌環(huán)內(nèi)槽內(nèi)設(shè)嵌環(huán)。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，在取土管中內(nèi)置6個(gè)鋼環(huán)，在鉆機(jī)鉆進(jìn)取土過程中，直接取出環(huán)刀土樣，即取出的土樣外有環(huán)刀包裹，可不用試驗(yàn)人員人工取環(huán)刀土樣了，直接利用這6個(gè)鋼環(huán)土樣進(jìn)行試驗(yàn)。這樣即節(jié)省的工序，又接到了擾動(dòng)，提高了試樣的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)E02D1/04GK202380453SQ201120519368
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者徐峰, 楊長(zhǎng)偉, 王慶環(huán), 蘇蕾 申請(qǐng)人:河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院