CN101592564B - 用于淤泥堆场和吹填场地的压入自流式取样器及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于在淤泥场地或吹填场地获取含水率偏高的流态软土或者淤泥原状样的压入自流式取样器结构以及安装使用方法，能够针对淤泥堆场和吹填场地在深度方向上出现的稀软流态土质情况进行取样。其整体结构包含3个部分：1)固定半圆筒。2)滑动半圆筒。3)内部横隔插片。本发明采用模块化设计，可以控制取样隔断的长度，控制取样区间的大小和精度。使用时设备简单，轻质，操作简便，效率高，取样成本低。

Description

用于淤泥堆场和吹填场地的压入自流式取样器及取样方法

技术领域

本发明涉及一种在淤泥堆场和吹填造陆场地中使用的便携式原位高含水率流态软土或者淤泥原状样取样器以及取样方法，是特别针对于淤泥堆场和吹填场地在深度方向上出现的稀软流态土质情况而设计的轻型原位测试仪器，属于岩土工程及环境工程等相关技术领域。

背景技术

在河道疏浚清淤工程和围海造田工程中，都会遇到高含水率土体的吹填固结问题。对于吹填了高含水率淤泥的场地来说，若是场地的排水不畅或是吹填土体粘粒含量较高，则固结沉降将是一个漫长的过程。在这个漫长的过程当中，经过长时间的风吹日晒表面蒸发，在吹填土层表面会形成一层较厚的硬壳层，夹杂着草本植物的根茎残渣，使得表层土具有一定的表观强度，但是大多数工程监测结果表明，在地下一定深度处土体仍然保持着很高的含水率，甚至是一种接近初始状态的半流体形态；虽然表层土体具有一定的强度并且可以行人，但是对于一些小型的钻探机械都很难进入场地，更不用提大型机械了。对于急于用地开展进一步工程的项目和尽快复耕的征地工程来说，吹填场地岩土勘察的难以进行是制约性的问题。常规的钻探取样方法不适用于淤泥吹填场地，一是由于钻探机械太重，淤泥表面承受不了这样的重量，二是即使能取出整体性试样，也会在运输过程中发生流动而破坏原有的结构特征。加上一些常用的具有较好可靠性和准确性的原位土工试验，如标准贯入试验、十字板试验、静力触探等都需要前期的工程地质勘探。故急需开发出一种轻型的在淤泥堆场和吹填场地中能够在稀软流动的淤泥层中取得原状不扰动样的便携式取样仪器，以解决工程中实际的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出1种可以在淤泥堆场和吹填场地稀软流态泥层中进行钻探取样的便携式多功能取样器以及相应的取样方法，以解决在其他大型钻探机械无法进入场地时的取样作业问题，给出取样结果，为工程提供可靠的地质资料。本发明主要适用地质场所是淤泥堆场和淤泥吹填场地，其下具有稀软淤泥层，并且承载力薄弱。

本发明的解决方案

本发明提出了可以在在淤泥堆场和吹填场地稀软流态泥层中进行钻探取样的便携压入自流式取样器以及相应的取样方法，其整体结构包含3个部分：1)固定半圆筒。2)滑动半圆筒。3)内部横隔插片。

其中1)固定半圆筒是半圆筒在端部焊接有圆锥形钻探帽的结构，半圆筒的侧壁端部留有凹形燕尾卡槽，配合滑动半圆筒在其中来回滑动。半圆筒结构内壁等间距留有横隔插片的插槽，可以将横隔插片牢牢固定住；固定半圆筒顶端有锁定拨片，用来锁死滑动半圆筒，使滑动半圆筒不能滑动；固定半圆筒外侧还刻有尺寸刻度，以监测取样器***土体的深度。

其中2)滑动半圆筒是一个半圆筒结构，侧壁端部留有凸形燕尾卡榫，与固定半圆筒的凹形燕尾卡槽相配合，可以上下滑动。当滑动半圆筒与圆锥形钻探帽相接触时，取样器处于关闭状态，与外界完全隔绝。

其中3)内部横隔插片是圆形的片状结构，直径与半圆筒内径相一致。内部横隔插片是用来分隔淤泥试样的一种结构，可以按照取样要求灵活选择插片的距离。

取样方法：

1)、将自流式淤泥取样器安放到预定的钻探取样点，挖开淤泥表面的硬壳层。

2)、将滑动半圆筒推至最底部，拨动锁定拨片，锁死滑动半圆筒，使得整个取样器成为一个密封的整体。将取样器向下压入土体中直到预定的深度。

3)、保持固定半圆筒不动，解开锁定拨片，向上拉动滑动半圆筒，露出取样器的内部装样空间，间隔一段时间以后向下推动滑动半圆筒，将流入装样空间的土样密封住。

4)、再次锁定滑动半圆筒，将整个取样器拔出泥面。

5)、打开滑动半圆筒，取出土样。

本发明的优点

本发明提出的压入自流式取样器及其使用方法可以克服在存在有高含水率稀软流态淤泥层的吹填堆场取样时原状样含水率容易变化的缺点；而且该取样器轻质便携的特点可以使其在软土或者淤泥场地表面承载力不足的情况下使用；压入自流式取样器采用模块化设计，可以控制取样隔断的长度，控制取样区间的大小和精度，同时取样量可以得到保证。取样器设备简单，轻质，操作简便，效率高，取样成本低。

附图说明

附图A为固定半圆筒及内部横隔插片

附图B为滑动半圆筒

附图C为固定和滑动半圆筒的组合示意图

图中：1)固定半圆筒，2)横隔插片，3)凹形燕尾卡槽，4)圆锥形钻探帽，5)滑动半圆筒，6)凸形燕尾卡榫。

具体实施步骤：

1)、按照事先预定的取样隔断长度，选择内部横隔插片2)的布置密度，在固定半圆筒1)中***横隔插片2)，将滑动半圆筒5)上的凸形燕尾卡榫6)与固定半圆筒1)上的凹形燕尾卡槽3)对齐后***滑动半圆筒5)；

2)、将自流式淤泥取样器安放到预定的钻探取样点，挖开淤泥表面的硬壳层。

3)、将滑动半圆筒5)推至最底部，拨动锁定拨片，锁死滑动半圆筒5)，使得整个取样器成为一个密封的整体。将取样器向下压入土体中直到预定的深度。

4)、保持固定半圆筒1)不动，解开锁定拨片，向上拉动滑动半圆筒5)，露出取样器的内部装样空间，间隔一段时间以后向下推动滑动半圆筒5)，将流入装样空间的土样密封住。

5)、再次锁定滑动半圆筒5)，将整个取样器拔出泥面。

6)、打开滑动半圆筒5)，取出土样。

Claims (4)

1.一种用于淤泥堆场和吹填场地的压入自流式取样器，其整体结构包含3个部分：1)固定半圆筒，2)滑动半圆筒，3)内部横隔插片，其特征是：

1)、所述的固定半圆筒是半圆筒在下端焊接有圆锥形钻探帽的结构，半圆筒的侧壁端部留有凹形燕尾卡槽，半圆筒结构内壁等间距留有横隔插片的插槽，

2)、所述的滑动半圆筒是一个半圆筒结构，侧壁端部留有凸形燕尾卡榫，与固定半圆筒的凹形燕尾卡槽相配合，可以上下滑动，

3)、所述的内部横隔插片是圆形的片状结构，直径与半圆筒内径相一致。

2.根据权利要求1所提及的用于淤泥堆场和吹填场地的压入自流式取样器，其特征是固定半圆筒顶端有锁定拨片，用来锁死滑动半圆筒，使滑动半圆筒不能滑动。

3.根据权利要求1或2所提及的用于淤泥堆场和吹填场地的压入自流式取样器，其特征是固定半圆筒外侧刻有尺寸刻度，以监测取样器***土体的深度。

4.一种基于权利要求1所述的用于淤泥堆场和吹填场地的压入自流式取样器的取样方法，其步骤：

1)、将压入自流式淤泥取样器安放到预定的钻探取样点，挖开淤泥表面的硬壳层，

2)、将滑动半圆筒推至最底部，拨动锁定拨片，锁死滑动半圆筒，使得整个取样器成为一个密封的整体，将取样器向下压入土体中直到预定的深度，

3)、保持固定半圆筒不动，解开锁定拨片，向上拉动滑动半圆筒，露出取样器的内部装样空间，间隔一段时间以后向下推动滑动半圆筒，将流入装样空间的土样密封住，

4)、再次锁定滑动半圆筒，将整个取样器拔出泥面，

5)、打开滑动半圆筒，取出土样。 

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