管狀氣囊封啟側開口取土器及其取土方法
2023-12-07 07:29:11
專利名稱：管狀氣囊封啟側開口取土器及其取土方法
技術領域：
本發明涉及一種取土器取土方法，屬於土木工程中巖土工程勘察領域。
背景技術：
現有的取土器採用的是圓柱狀取土器，採用靜壓或錘擊方法。取土器下壓時，土從取土器下端開口進入取土器內，這種取土器的缺點在於取土器在下壓時，由於取土器壁對土的摩擦力，對所採土樣產生一定影響，特別是軟土，採樣率較低。對於流動狀態的土，土樣與取土器之間發生相對滑動，導致對取出土樣的高度與壓入取土器高度有較大的差別，難以確定所取土樣的實際深度。同時，現有取土器高度一般小於50cm，一次只能取一個土樣。水泥攪拌樁進行水泥劑量檢測時，不需要取原狀土但要求取得全部深度範圍的土樣，可以·採用本發明取土方法一次採到全部深度範圍內的土樣。
發明內容
為了解決目前取樣過程中不能準確提取目標深度土樣的問題，研製了一種管狀氣囊封啟側開口取土器。這種取土器適用於水泥攪拌樁，能夠在指定深度範圍內進行取土並確定所取土樣的實際深度，所取土樣為非原狀土，可以用來進行土的基本物理性質分析和確定土層分布。為實現上述目標，本發明提供了一種取土器裝置及其取土方法，一種管狀氣囊封啟側開口取土器，其特徵在於所述取土器為管狀取土管可拆分組合式結構，所述管狀取土管包括若干節取土管中間節及一節取土管首節通過連接接頭連接而成；
所述管狀取土管包括取土管本體，在所述取土管本體內等距離的設有若干橫向隔板，所述每兩個橫向隔板之間形成一個腔室，對應所述取土管本體內每個腔室的管側壁上開有管壁側開口 ；所述每兩個橫向隔板之間形成的每個腔室內還內嵌設有一個氣囊，上述氣囊之間通過氣管連通連接，所述連通連接在一起的氣囊的兩端設有閥門裝置。所述管壁側開口為兩側對開的矩形開口，所述橫向隔板(10)設置在所述每個矩形開口的下方5 IOcm處。所述若干節取土管中間節、一節取土管首節及連接接頭之間通過螺紋連接；
所述管狀取土管側壁標有刻度。所述的管狀氣囊封啟側開口取土器的取土方法包括如下步驟
第一步充氣，當所述氣囊充滿氣後，關閉兩端閥門裝置，取土器處於閉合狀態，採用靜力觸探的反力架將取土器壓入土中；
第二步利用連接接頭將取土管中間節和取土管首節連接組裝，並採用靜力觸探的反力架將連接組裝好的取土管中間節和取土管首節下壓，如此重複加接中間節取土管，直至取土器下壓至指定深度；第三步抽氣，關閉兩端閥門裝置，氣囊內的氣體被抽出，取土器側壁上的管側壁開口處於開啟狀態，靜置15 30min使對應深度的土樣進入取土器；
第四步取樣完成後，再次充氣，充氣完畢後關閉兩端閥門使取土器處於閉合狀態，利用反力架將取土器從土中提出。第五步根據每節取土器的刻度，確定所取土樣的實際深度。本發明優點一種管狀氣囊封啟側開口取土器，充分利用水泥攪拌樁軟土的流動性，採用側面進土的方式，可以一次取到目標深度範圍內每間隔l(T20cm的所有土樣並準確地確定所取土樣的深度，克服了從取土器下端進土時取樣率不高、容易遺漏較薄軟弱土層的缺點。本發明取土方法操作容易，只需控制取氣囊裝置即可實現封啟側壁開口，取土快捷方便。因此本發明取土方法可以作為利用管狀氣囊封啟側開口取土器快速檢測水泥攪拌樁不同深度水泥含量和判定土層分布的專用取土方法。說明書附圖
附圖I為管狀氣囊封啟側開口取土器取土管中間節結構示意 附圖2為管狀氣囊封啟側開口取土器取土管首節結構示意 附圖3為橫向截面示意 附圖4為連接接頭結構示意 其中I-取土管中間節，2-取土管首節，3-連接接頭，4、5、6_閥門裝置，7-氣囊，9-管側壁開口，10-橫向隔板，11-合金鑽頭。
具體實施例方式一種取土器裝置及其取土方法，由取土管中間節所述取土器為管狀取土管可拆分組合式結構，包括若干節取土管中間節、及一節取土器連接接頭和取土管首節通過連接接頭順序連接而成；
所述管狀取土管中間節由包括取土器連接接頭、取土管、本體，在所述取土管本體內等距離的設有若干橫向隔板，所述每兩個橫向隔板之間形成一個腔室，對應所述取土管本體內每個腔室的管側壁上開有管壁側開口 ；所述每兩個橫向隔板之間形成的每個腔室內還內嵌設有一個氣囊，上述氣囊之間通過氣管連通連接，所述連通連接在一起的氣囊的兩端設有閥門裝置。所述的管狀氣囊封啟側開口取土器的取土方法包括如下步驟
第一步充氣，關閉兩端閥門使取土器處於閉合狀態，採用靜力觸探的反力架將取土器壓入土中；
第二步利用連接接頭將取土管中間節和取土管首節連接組裝，並採用靜力觸探的反力架將連接組裝好的取土管中間節和取土管首節下壓，如此重複加接中間節取土管，直至取土器下壓至指定深度；
第三步抽氣，關閉頂端閥門使取土器處於開啟狀態，靜置15 30min使對應深度的土樣進入取土器；
第四步取樣完成後，再次充氣，充氣完畢後關閉兩端閥門使取土器處於閉合狀態，利用反力架將取土器從土中提出。第五步根據每節取土器的刻度，確定所取土樣的實際深度。
此時，對應深度的土樣被封閉在每節取土器中，不會發生任何滑動，取出土體後，可以根據每節取土器的刻度，確定所取土樣的實際深度。利用這種用於水泥攪拌樁的管狀氣囊封啟側開口取土器取土方法，可以方便、快速且準確地取出水泥攪拌樁目標深度處土樣，通過試驗測定水泥攪拌樁不同深度土樣的水泥含量和判定土層分布。一種管狀氣囊封啟側開口取土器，充分利用水泥攪拌樁軟土的流動性，採用側面進土的方式，可以一次取到目標深度範圍內每間隔l(T20cm的所有土樣並準確地確定所取土樣的深度，克服了從取土器下端進土時取樣率不高、容易遺漏較薄軟弱土層的缺點。本發明取土方法操作容易，只需控制取氣囊裝置即可實現封啟側壁開口，取土快捷方便。因此本發明取土方法可以作為利用管狀氣囊封啟側開口取土器快速檢測水泥攪拌樁不同深度水泥含量和判定土層分布的專用取土方法。·
權利要求
1.一種管狀氣囊封啟側開口取土器，其特徵在於所述取土器為管狀取土管可拆分組合式結構，所述管狀取土管包括若干節取土管中間節及一節取土管首節通過連接接頭連接而成； 所述管狀取土管包括取土管本體，在所述取土管本體內等距離的設有若干橫向隔板(10)，所述每兩個橫向隔板(10)之間形成一個腔室，對應所述取土管本體內每個腔室的管側壁上開有管壁側開口(9);所述每兩個橫向隔板(10)之間形成的每個腔室內還內嵌設有一個氣囊(7)，上述氣囊(7)之間通過氣管連通連接，所述連通連接在一起的氣囊(7)的兩端設有閥門裝置(4、5、6)。
2.根據權利要求I所述的管狀氣囊封啟側開口取土器，其特徵是所述管壁側開口為兩側對開的矩形開口，所述橫向隔板(10 )設置在所述每個矩形開口的下方5 10cm處。
3.根據權利要求I所述的管狀氣囊封啟側開口取土器，其特徵是所述若干節取土管中間節、一節取土管首節及連接接頭之間通過螺紋連接； 根據權利要求I所述的管狀氣囊封啟側開口取土器，其特徵是所述管狀取土管側壁標有刻度。
4.根據權利要求I所述的管狀氣囊封啟側開口取土器的取土方法包括如下步驟 第一步充氣，當所述氣囊(7)充滿氣後，關閉兩端閥門裝置(4、5、6)，取土器處於閉合狀態，採用靜力觸探的反力架將取土器壓入土中； 第二步利用連接接頭(3)將取土管中間節和取土管首節連接組裝，並採用靜力觸探的反力架將連接組裝好的取土管中間節和取土管首節下壓，如此重複加接中間節取土管，直至取土器下壓至指定深度； 第三步抽氣，關閉兩端閥門裝置(4、5、6)，氣囊(7)內的氣體被抽出，取土器側壁上的管側壁開口處於開啟狀態，靜置15 30min使對應深度的土樣進入取土器； 第四步取樣完成後，再次充氣，充氣完畢後關閉兩端閥門使取土器處於閉合狀態，利用反力架將取土器從土中提出。
5.第五步根據每節取土器的刻度，確定所取土樣的實際深度。
全文摘要
本發明涉及一種取土裝置取土方法，屬於土木工程中巖土工程勘察領域。一種管狀氣囊封啟側開口取土器，所述取土器為管狀取土管可拆分組合式結構，包括若干節取土管中間節、及一節取土器連接接頭和取土管首節通過連接接頭順序連接而成；所述管狀取土管包括取土管本體，在所述取土管本體內等距離的設有若干橫向隔板，所述每兩個橫向隔板之間形成一個腔室，對應所述取土管本體內每個腔室的管側壁上開有管壁側開口；所述每兩個橫向隔板之間形成的每個腔室內還內嵌設有一個氣囊，上述氣囊之間通過氣管連通連接，所述連通連接在一起的氣囊的兩端設有閥門裝置。本發明取土方法操作容易，只需控制取氣囊裝置即可實現封啟側壁開口，取土快捷方便。
文檔編號E02D1/04GK102839642SQ201210302390
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者王保田, 趙辰洋, 張文慧, 俞海洲, 郭帥傑, 邱雪蓮, 杜妍平 申請人:河海大學