本發(fā)明屬于地質(zhì)工程、巖土工程技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種雙管旋葉鎖定式取砂器。
背景技術(shù):
工程鉆探過程中常常涉及原狀土樣采集,對于松散結(jié)構(gòu)的砂性土層而言,原有裝置往往難以快速取得完整砂性土原狀樣,而砂性土原狀樣的采集對于室內(nèi)試驗研究及了解含水層性質(zhì)至關(guān)重要。因此,砂性土原狀樣采集設(shè)備亟待開發(fā)與改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服上述技術(shù)缺陷而提供的一種雙管旋葉鎖定式取砂器。該取砂器,在使用前首先將旋葉盤敞開,掘進過程中外套管與取砂內(nèi)管保持同步運動,當取砂內(nèi)管裝滿砂性土原狀樣后固定取砂內(nèi)管,順時針旋轉(zhuǎn)外套管使旋葉片旋出,形成閉合旋葉盤并將砂性土原狀樣封閉在取砂內(nèi)管內(nèi),從而可獲取砂性土原狀樣。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種雙管旋葉鎖定式取砂器,其特征在于,包括外套管1、取砂內(nèi)管2、切土環(huán)刀3和旋葉盤;
所述的外套管1與切土環(huán)刀3之間通過螺紋連接;
所述的外套管1與取砂內(nèi)管2之間通過水平滾珠軸承4連接,可以實現(xiàn)兩者水平向同心相對轉(zhuǎn)動;
所述的旋葉盤包括旋葉上盤5、若干旋葉片6和旋葉下盤7,若干旋葉片6依次同心均勻布列于所在平面內(nèi);所述若干旋葉片6所在平面位于旋葉上盤5、旋葉下盤7之間;所述旋葉上盤5設(shè)有與旋葉片6相對應的若干導向槽51;所述旋葉下盤7設(shè)有與旋葉片6相對應的若干固定點71;每個旋葉片6設(shè)有導向螺釘61、固定螺釘62;旋葉片6的內(nèi)弧面設(shè)有切割刃63,可用于砂性土原狀樣底部切割;
旋葉上盤5與取砂內(nèi)管2下端固定連接,旋葉下盤7與切土環(huán)刀3上端固定連接;
旋葉片6通過固定螺釘62鉸接在旋葉下盤7固定點71處,旋葉片6可圍繞固定螺釘62進行平面轉(zhuǎn)動;
旋葉片6的導向螺釘61伸入旋葉上盤5的導向槽51中,通過轉(zhuǎn)動旋葉上盤5可使所有導向螺釘61沿導向槽51進行同步定向運動,從而帶動所有旋葉片6同步轉(zhuǎn)動;
當切土環(huán)刀3與外套管1通過螺紋連接后,旋葉上盤5與旋葉下盤7上固定的旋葉片6接觸,旋葉片6的導向螺釘61伸入旋葉上盤5的導向槽51中。
當外套管1與取砂內(nèi)管2發(fā)生相對順時針轉(zhuǎn)動時,旋葉上盤5的導向槽51帶動導向螺釘61發(fā)生逆時針轉(zhuǎn)動,從而帶動旋葉片6圍繞固定螺釘62逆時針旋出形成閉合旋葉盤;如圖3(A);
當外套管1與取砂內(nèi)管2發(fā)生相對逆時針轉(zhuǎn)動時,旋葉上盤5導向槽51帶動導向螺釘61發(fā)生順時針轉(zhuǎn)動,從而帶動旋葉片6圍繞固定螺釘62順時針收起形成敞開旋葉盤;如圖3(B)。
具體實施中,首先選定勘探地點,使用前保持取砂內(nèi)管2固定并逆時針旋轉(zhuǎn)外套管1使旋葉盤敞開,掘進過程中外套管1與取砂內(nèi)管2保持同步運動,當取砂內(nèi)管2裝滿砂性土原狀樣后固定取砂內(nèi)管2,順時針旋轉(zhuǎn)外套管1使旋葉片6旋出,形成閉合旋葉盤并將砂性土原狀樣封閉在取砂內(nèi)管內(nèi),從而可獲取砂性土原狀樣。
本發(fā)明適用于地質(zhì)工程、巖土工程技術(shù)領(lǐng)域,能夠廣泛應用于各類砂性土原狀樣快速采樣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的旋葉盤結(jié)構(gòu)拆分示意圖;
圖3為本發(fā)明的旋葉盤閉合(A)、敞開(B)狀態(tài)圖。
圖中:1外套管,2取砂內(nèi)管,3切土環(huán)刀,4水平滾珠軸承,5旋葉上盤,51導向槽,6旋葉片,61導向螺釘,62固定螺釘,63切割刃,7旋葉下盤,71固定點。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例
如圖1所示,本發(fā)明包括外套管1、取砂內(nèi)管2、切土環(huán)刀3和旋葉盤;外套管1與切土環(huán)刀3之間通過螺紋連接,外套管1與取砂內(nèi)管2之間通過水平滾珠軸承4連接;旋葉上盤5與取砂內(nèi)管2下端固定連接,旋葉下盤7與切土環(huán)刀3上端固定連接,18枚旋葉片6鉸接在旋葉下盤7上。
如圖2所示,所述的旋葉盤包括旋葉上盤5、18枚旋葉片6和旋葉下盤7,其中旋葉上盤5包括導向槽51,旋葉片6包括導向螺釘61、固定螺釘62和切割刃63,旋葉下盤7包括固定點71。所述的旋葉片6通過固定螺釘62鉸接在旋葉下盤7固定點71處,旋葉片6可圍繞固定螺釘62進行平面轉(zhuǎn)動;旋葉片6導向螺釘61伸入旋葉上盤5的導向槽51中,通過轉(zhuǎn)動旋葉上盤5可使18枚導向螺釘61沿導向槽51進行同步定向運動,從而帶動18枚旋葉片6同步轉(zhuǎn)動。所述的旋葉片6內(nèi)弧面設(shè)有切割刃63,可用于原狀樣底部切割。
如圖1、2、3所示,當切土環(huán)刀3與外套管1通過螺紋連接后,旋葉上盤5與旋葉下盤7上固定的旋葉片6接觸,旋葉片6導向螺釘61伸入旋葉上盤5的導向槽51中。當外套管1與取砂內(nèi)管2發(fā)生相對順時針轉(zhuǎn)動時,旋葉上盤5導向槽51帶動導向螺釘61發(fā)生逆時針轉(zhuǎn)動,從而帶動18枚旋葉片6圍繞固定螺釘62逆時針旋出形成閉合旋葉盤;當外套管1與取砂內(nèi)管2發(fā)生相對逆時針轉(zhuǎn)動時,旋葉上盤5導向槽51帶動導向螺釘61發(fā)生順時針轉(zhuǎn)動,從而帶動18枚旋葉片6圍繞固定螺釘62順時針收起形成敞開旋葉盤。
具體實施例中,首先選定勘探地點,使用前保持取砂內(nèi)管2固定并逆時針旋轉(zhuǎn)外套管1使旋葉片6收起形成敞開旋葉盤,掘進過程中外套管1與取砂內(nèi)管2保持同步運動,當取砂內(nèi)管2裝滿砂性土原狀樣后,固定取砂內(nèi)管2同時順時針旋轉(zhuǎn)外套管1使旋葉片6旋出,形成閉合旋葉盤并將砂性土原狀樣封閉在取砂內(nèi)管2內(nèi),從而可獲取砂性土原狀樣。