用於淤泥堆場和吹填場地的壓入自流式取樣器及取樣方法
2023-05-18 11:20:36 1
專利名稱：用於淤泥堆場和吹填場地的壓入自流式取樣器及取樣方法
技術領域：
本發明涉及一種在淤泥堆場和吹填造陸場地中使用的可攜式原位高含水率 流態軟土或者淤泥原狀樣取樣器以及取樣方法，是特別針對於淤泥堆場和吹填場 地在深度方向上出現的稀軟流態土質情況而設計的輕型原位測試儀器，屬於巖土 工程及環境工程等相關技術領域。
背景技術：
在河道疏浚清淤工程和圍海造田工程中，都會遇到高含水率土體的吹填固結 問題。對於吹填了高含水率淤泥的場地來說，若是場地的排水不暢或是吹填土體 粘粒含量較高，則固結沉降將是一個漫長的過程。在這個漫長的過程當中，經過 長時間的風吹日曬表面蒸發，在吹填土層表面會形成一層較厚的硬殼層，夾雜著 草本植物的根莖殘渣，使得表層土具有一定的表觀強度，但是大多數工程監測結 果表明，在地下一定深度處土體仍然保持著很高的含水率，甚至是一種接近初始 狀態的半流體形態；雖然表層土體具有一定的強度並且可以行人，但是對於一些 小型的鑽探機械都很難進入場地，更不用提大型機械了。對於急於用地開展進一 步工程的項目和儘快復耕的徵地工程來說，吹填場地巖土勘察的難以進行是制約 性的問題。常規的鑽探取樣方法不適用於淤泥吹填場地，一是由於鑽探機械太重， 淤泥表面承受不了這樣的重量，二是即使能取出整體性試樣，也會在運輸過程中 發生流動而破壞原有的結構特徵。加上一些常用的具有較好可靠性和準確性的原 位土工試驗，如標準貫入試驗、十字板試驗、靜力觸探等都需要前期的工程地質 勘探。故急需開發出一種輕型的在淤泥堆場和吹填場地中能夠在稀軟流動的淤泥 層中取得原狀不擾動樣的可攜式取樣儀器，以解決工程中實際的問題。發明內容本發明的目的在於提出1種可以在淤泥堆場和吹填場地稀軟流態泥層中進 行鑽探取樣的可攜式多功能取樣器以及相應的取樣方法，以解決在其他大型鑽探 機械無法進入場地時的取樣作業問題，給出取樣結果，為工程提供可靠的地質資 料。本發明主要適用地質場所是淤泥堆場和淤泥吹填場地，其下具有稀軟淤泥層， 並且承載力薄弱。本發明的解決方案本發明提出了可以在在淤泥堆場和吹填場地稀軟流態泥層中進行鑽探取樣 的便攜壓入自流式取樣器以及相應的取樣方法，其整體結構包含3個部分1) 固定半圓筒。2)滑動半圓筒。3)內部橫隔插片。其中l)固定半圓筒是半圓筒在端部焊接有圓錐形鑽探帽的結構，半圓筒的 側壁端部留有凹形燕尾卡槽，配合滑動半圓筒在其中來回滑動。半圓筒結構內壁 等間距留有橫隔插片的插槽，可以將橫隔插片牢牢固定住；固定半圓筒頂端有鎖 定撥片，用來鎖死滑動半圓筒，使滑動半圓筒不能滑動；固定半圓筒外側還刻有 尺寸刻度，以監測取樣器插入土體的深度。其中2)滑動半圓筒是一個半圓筒結構，側壁端部留有凸形燕尾卡榫，與固 定半圓筒的凹形燕尾卡槽相配合，可以上下滑動。當滑動半圓筒與圓錐形鑽探帽 相接觸時，取樣器處於關閉狀態，與外界完全隔絕。其中3)內部橫隔插片是圓形的片狀結構，直徑與半圓筒內徑相一致。內部 橫隔插片是用來分隔淤泥試樣的一種結構，可以按照取樣要求靈活選擇插片的距 離。取樣方法1) 、將自流式淤泥取樣器安放到預定的鑽探取樣點，挖開淤泥表面的硬殼層。2) 、將滑動半圓筒推至最底部，撥動鎖定撥片，鎖死滑動半圓筒，使得整個取 樣器成為一個密封的整體。將取樣器向下壓入土體中直到預定的深度。3) 、保持固定半圓筒不動，解開鎖定撥片，向上拉動滑動半圓筒，露出取樣器的內部裝樣空間，間隔一段時間以後向下推動滑動半圓筒，將流入裝樣空間的土 樣密封住。4) 、再次鎖定滑動半圓筒，將整個取樣器拔出泥面。5) 、打開滑動半圓筒，取出土樣。 本發明的優點本發明提出的壓入自流式取樣器及其使用方法可以克服在存在有高含水率 稀軟流態淤泥層的吹填堆場取樣時原狀樣含水率容易變化的缺點；而且該取樣器 輕質便攜的特點可以使其在軟土或者淤泥場地表面承載力不足的情況下使用；壓 入自流式取樣器採用模塊化設計，可以控制取樣隔斷的長度，控制取樣區間的大 小和精度，同時取樣量可以得到保證。取樣器設備簡單，輕質，操作簡便，效率 高，取樣成本低。
附圖1為固定半圓筒及內部橫隔插片 附圖2為滑動半圓筒附圖3為固定和滑動半圓筒的組合示意中1)固定半圓筒，2)橫隔插片，3)凹形燕尾卡槽，4)圓錐形鑽探帽，5) 滑動半圓筒，6)凸形燕尾卡榫。具體實施步驟1) 、按照事先預定的取樣隔斷長度，選擇內部橫隔插片2)的布置密度，在固 定半圓筒l)中插入橫隔插片2)，將滑動半圓筒5)上的凸形燕尾卡榫6)與固 定半圓筒l)上的凹形燕尾卡槽3)對齊後插入滑動半圓筒5);2) 、將自流式淤泥取樣器安放到預定的鑽探取樣點，挖開淤泥表面的硬殼層。3) 、將滑動半圓筒5)推至最底部，撥動鎖定撥片，鎖死滑動半圓筒5)，使得 整個取樣器成為一個密封的整體。將取樣器向下壓入土體中直到預定的深度。4) 、保持固定半圓筒l)不動，解開鎖定撥片，向上拉動滑動半圓筒5)，露出 取樣器的內部裝樣空間，間隔一段時間以後向下推動滑動半圓筒5)，將流入裝 樣空間的土樣密封住。5) 、再次鎖定滑動半圓筒5)，將整個取樣器拔出泥面。6) 、打開滑動半圓筒5),取出土樣。
權利要求
1、一種用於淤泥堆場和吹填場地的壓入自流式取樣器，其整體結構包含3個部分1)固定半圓筒，2)滑動半圓筒，3)內部橫隔插片，其特徵是1)、所述的固定半圓筒是半圓筒在下端焊接有圓錐形鑽探帽的結構，半圓筒的側壁端部留有凹形燕尾卡槽，半圓筒結構內壁等間距留有橫隔插片的插槽，2)、所述的滑動半圓筒是一個半圓筒結構，側壁端部留有凸形燕尾卡榫，與固定半圓筒的凹形燕尾卡槽相配合，可以上下滑動，3)、所述的內部橫隔插片是圓形的片狀結構，直徑與半圓筒內徑相一致。
2、 根據權利要求1所提及的用於淤泥堆場和吹填場地的壓入自流式取樣器，其特徵是固定半圓筒頂端有鎖定撥片，用來鎖死滑動半圓筒，使滑動半圓筒不能 滑動。
3、 根據權利要求1或2所提及的用於淤泥堆場和吹填場地的壓入自流式取 樣器，其特徵是固定半圓筒外側刻有尺寸刻度，以監測取樣器插入土體的深度。
4、 一種用於淤泥堆場和吹填場地的壓入自流式取樣器的取樣方法，其步驟1) 、將壓入自流式淤泥取樣器安放到預定的鑽探取樣點，挖開淤泥表面的 硬殼層，2) 、將滑動半圓筒推至最底部，撥動鎖定撥片，鎖死滑動半圓筒，使得整 個取樣器成為一個密封的整體。將取樣器向下壓入土體中直到預定的深度，3) 、保持固定半圓筒不動，解開鎖定撥片，向上拉動滑動半圓筒，露出取 樣器的內部裝樣空間，間隔一段時間以後向下推動滑動半圓筒，將流入裝樣空間 的土樣密封住，4) 、再次鎖定滑動半圓筒，將整個取樣器拔出泥面，5) 、打開滑動半圓筒，取出土樣。
全文摘要
本發明提出一種用於在淤泥場地或吹填場地獲取含水率偏高的流態軟土或者淤泥原狀樣的壓入自流式取樣器結構以及安裝使用方法，能夠針對淤泥堆場和吹填場地在深度方向上出現的稀軟流態土質情況進行取樣。其整體結構包含3個部分1)固定半圓筒。2)滑動半圓筒。3)內部橫隔插片。本發明採用模塊化設計，可以控制取樣隔斷的長度，控制取樣區間的大小和精度。使用時設備簡單，輕質，操作簡便，效率高，取樣成本低。
文檔編號G01N1/10GK101592564SQ20091003204
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者源 周, 躍 桂, 洪振舜, 輝 陶, 高玉峰, 冰 黎 申請人:河海大學