CN217638119U - 一种松散砂土体的取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种松散砂土体的取样装置，包括手持结构、环刀、第一中空连接件以及第二中空连接件；本实用新型通过将环刀设置在手持结构上，能够使得工作人员在复杂的环境中铲取土样，解决了大型取样设备无法适应复杂环境的问题，而在铲取土样完成后，树脂胶液进入间隙A中，避免了粗粒土与环刀内壁的刚性接触，保证有效反应水流是从土体内部空隙中通过，而非从侧壁直接流出，切实防止原状粗粒土侧壁渗漏的效果，并且本实用新型的第一中空连接件突出于手持结构外侧，能够在不取出环刀的情况下进行注胶，能避免取环刀时对土样造成扰动，而第一中空连接件能够径向滑动，可以匹配对不同的直径规格的环刀进行连接和注胶，实用性好。

Description

一种松散砂土体的取样装置

技术领域

本实用新型涉及土体试验领域，具体涉及一种松散砂土体的取样装置。

背景技术

针对松散砂土岩土体，为满足发电能源工程的特定需求，须获取原状岩土样，研究其原始状态下的相关水文地质参数，室内试验是研究基础科学的必要手段，科学严谨的步骤是获取真实数据的关键。

现有技术中存在的问题是：1、从野外获取满足要求的样品对实验结果和意义有决定性的作用，由于松散砂土岩土体胶结性很差，并且沙漠地区人烟稀少，现实情况钻机无法抵达勘察现场(或者经济成本过高)，现场人工取出无扰动的原位样品是一大难题，现有技术中通过将环刀设置在手持结构上，进而通过手持结构带动环刀铲取土样，但由于环刀内径规格的不同，使得手持结构与环刀的匹配性差；2、上述手持结构和环刀取样后，将环刀拆下时可能会对土样扰动，造成试验结果失真；3、松散砂土岩土体颗粒与环刀内壁刚性接触，会导致水流从侧壁流出，从而无法获取松散砂土岩土体的有效渗透系数。

综上所述，急需一种松散砂土体的取样装置以解决现有技术中手持结构与环刀的匹配性差且环刀拆卸对土样扰动大的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种松散砂土体的取样装置，以解决现有技术中手持结构与环刀的匹配性差且环刀拆卸对土样扰动大的问题，具体技术方案如下：

一种松散砂土体的取样装置，包括手持结构、环刀、第一中空连接件以及第二中空连接件；所述环刀可拆卸式设置在手持结构上；

所述手持结构上设置有滑槽，第一中空连接件滑动设置在滑槽内；第一中空连接件的滑动方向与环刀的径向一致；所述第一中空连接件的入口端突出于手持结构的外侧，第一中空连接件的出口端与设置在环刀上的第二中空连接件的入口端连通；所述环刀的内部设置有钢化内网层，钢化内网层与环刀的内周壁之间形成间隙A；第二中空连接件的出口端与间隙A连通。

以上技术方案优选的，所述手持结构包括洛阳铲以及推杆；所述洛阳铲包括手持杆以及设置在手持杆上的铲头套筒；所述推杆贯穿铲头套筒设置，且推杆的一端与环刀可拆卸连接；推杆的长度方向、环刀的轴向以及铲头套筒的轴向一致。

以上技术方案优选的，所述推杆的一端设置有磁吸件；所述推杆通过磁吸件与环刀可拆卸连接；所述磁吸件为电磁铁。

以上技术方案优选的，所述手持杆上可拆卸连接有限位件；限位件与推杆相抵，以限制推杆的轴向运动。

以上技术方案优选的，所述第一中空连接件包括中空螺纹件A以及连通导管；中空螺纹件A滑动设置于滑槽内；中空螺纹件A的一端突出于手持结构的外侧；连通导管的两端分别连通中空螺纹件A的另一端以及第二中空连接件。

以上技术方案优选的，所述连通导管为可伸缩结构。

以上技术方案优选的，所述第二中空连接件为螺纹设置在环刀上的中空螺纹件B。

以上技术方案优选的，中空螺纹件A包括具有外螺纹的螺母一以及具有内螺纹的螺母二；螺母一设置于滑槽内；螺母二螺纹连接在螺母一的外周上，且螺母二与手持结构的外侧相抵，以实现螺母一的稳定。

以上技术方案优选的，所述间隙A的宽度为0.5-1mm；钢化内网层内部的网孔孔径为1.0-2.0mm。

以上技术方案优选的，所述环刀包括环刀本体以及环刀底盖；环刀底盖可拆卸设置在环刀本体上，环刀底盖和环刀本体连接形成土样储存空间。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的松散砂土体的取样装置包括手持结构、环刀、第一中空连接件以及第二中空连接件；本实用新型通过将环刀设置在手持结构上，能够使得工作人员在复杂的环境中铲取土样，解决了大型取样设备无法适应复杂环境的问题，而在铲取土样完成后，通过往第一中空连接件以及第二中空连接件形成的通道中加入树脂胶液，树脂胶液进入间隙A中，避免了粗粒土与环刀内壁的刚性接触，保证有效反应水流是从土体内部空隙中通过，而非从侧壁直接流出，切实防止原状粗粒土侧壁渗漏的效果，并且本实用新型的第一中空连接件突出于手持结构外侧，能够在不取出环刀的情况下进行注胶，能避免取环刀时对土样造成扰动，而第一中空连接件能够径向滑动，可以匹配对不同的直径规格的环刀进行连接和注胶，实用性好。

(2)本实用新型的环刀利用了洛阳铲的结构，保证铲取土样的便捷性，而通过设置推杆，能在铲取土样和注胶后将环刀从铲头套筒内推出并取下，结构便捷。

(3)本实用新型的推杆和环刀之间通过磁吸件连接，拆装便捷，而本实用新型的磁吸件优选为电磁铁，电磁铁能够瞬时切断磁性，以避免强力拆卸环刀扰动土样。

(4)本实用新型的限位件能够顶住推杆，避免铲土的时候环刀推动推杆向后运动。

(5)本实用新型的包括中空螺纹件A以及连通导管，连通导管为可伸缩的结构，可伸缩式的结构能在推杆向外推动环刀时进行伸长，结构灵活，而本实用新型的螺母二能够将中空的螺母一固定住。

(6)本实用新型的第二中空连接件采用螺纹件(即中空螺纹件B)的形式，便于第二中空连接件与连通导管以及环刀快速进行螺纹连接。

(7)本实用新型钢化内网层内部的网孔孔径为1.0-2.0mm，便于阻挡粗颗粒与环刀内壁接触，间隙A为0.5-1mm，便于预留出环氧树脂胶液流通的空间。

(8)本实用新型的环刀底盖可拆卸设置在环刀本体上，便于在注胶完成后通过环刀底盖将土样封闭，避免后续环境或人为因素对土样扰动。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1是本实施例的松散砂土体的取样装置的结构示意图；

图2是图1的第一个局部示意图；

图3是图1的第二个局部示意图；

图4是图1的第三个局部示意图；

其中，1、手持结构；1.a、滑槽；1.1、洛阳铲；1.11、手持杆；1.12、铲头套筒；1.2、推杆；2、环刀；2.1、环刀套筒；2.2、环刀顶盖；3、第一中空连接件；3.1、中空螺纹件A；3.11、螺母一；3.12、螺母二；3.2、连通导管；4、第二中空连接件；5、钢化内网层；6、间隙A；7、磁吸件；8、限位件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

一种松散砂土体的取样装置，包括手持结构1、环刀2、第一中空连接件3以及第二中空连接件4；本实施例环刀2的内部固定设置有钢化内网层5，钢化内网层5和环刀2的内周壁之间形成径向间隙A6(即标号为6)，本实施例在应用时：通过手持结构1带动环刀2铲取土样，然后通过第一中空连接件3以及第二中空连接件4连通形成的通道内注胶(注入树脂胶液)，胶液进入间隙A6使得土样与环刀2的内周壁分隔开，保证土样的完整性，如图1至图4所示，具体结构如下：

如图1所示，所述手持结构1便于工作人员操作环刀2进行铲土，手持结构1具体包括洛阳铲1.1以及推杆1.2；所述洛阳铲1.1包括手持杆1.11以及铲头套筒1.12；手持杆1.11与铲头套筒1.12固定为一体；所述推杆1.2贯穿铲头套筒1.12设置，推杆1.2可以相对铲头套筒1.12轴向滑动，推杆1.2的一端位于铲头套筒1.12内，环刀2(具体是环刀的顶盖)可拆卸设置在推杆1.2的一端上，优选手持杆1.11、推杆1.2、铲头套筒1.12以及环刀2同轴设置，通过推杆1.2轴向滑动，从而能够将环刀2推出铲头套筒1.12外或收回铲头套筒1.12内。

本实施例中的手持结构1优选的：

一：如图4所示，推杆1.2位于手持杆1.11的内部，以保证结构的简洁，并且，为了避免在铲土时，环刀2向后运动，在手持杆1.11的端部设置有限位件8(如螺纹件)，限位件8螺纹连接在手持杆1.11的端部，通过限位件8与推杆1.2的另一端相抵，从而能够为环刀2提供支撑力，即对环刀2进行限位。

二：如图3所示，推杆1.2的一端与环刀2可拆卸连接的方式是：推杆1.2的一端上设置有磁吸件7，环刀2的顶盖上设置有与磁吸件7相吸合的金属部位；本实施例中的磁吸件7优选为电磁铁，能实现一键吸附以及一键断开的功能。

如图3所示，所述环刀2包括环刀本体以及环刀底盖(未标示)；环刀底盖可拆卸设置(例如螺纹连接)在环刀本体的，通过环刀底盖和环刀本体连接形成用于容纳土样的密闭空间，进一步的，本实施例中的环刀本体包括环刀套筒2.1以及环刀顶盖2.2，环刀顶盖2.2设置在环刀套筒2.1的顶端(即靠近推杆1.2的一端)，环刀底盖设置在环刀套筒2.1的底端。

如图3所示，所述钢化内网层5整体形状为环状，其同轴设置在环刀套筒2.1内，钢化内网层5的轴向长度规格与环刀套筒2.1相匹配，通过设置钢化内网层5，能够使得钢化内网层5与环刀套筒2.1的内壁之间形成径向间隙A6，间隙A6便于后续注胶；钢化内网层5的上端与环刀顶盖2.2相固定，以保证其稳定性，而钢化内网层5的内部为网孔状，网孔的设置是便于阻挡粗颗粒的土样与环刀套筒2.1内壁接触。本实施例中，径向间隙A6为0.5-1mm；网孔的孔径为1.0-2.0mm。

如图1至图3所示，所述第一中空连接件3和第二中空连接件4连通，能够形成供树脂胶液流通的通道，即树脂胶液从通道内流入间隙A6，注胶口如图2的箭头所示，具体如下：

如图2和图3所示，所述第二中空连接件4设置在环刀顶盖2.2上，第二中空连接件4的出口端连通间隙A6，第二中空连接件4的入口端与第一中空连接件3连通，本实施例中，铲头套筒1.12的顶面开设有滑槽1.a，滑槽1.a的长度方向与铲头套筒1.12的径向一致，第一中空连接件3贯穿滑槽1.a设置，其能够在铲头套筒1.12的径向滑动，从而能与不同位置的第二中空连接件4连通，即由于不同环刀2的直径规格不同，第二中空连接件4在铲头套筒1.12内部的位置也不同，因而将第一中空连接件3滑动设置，能与不同规格的环刀2进行匹配。

如图2所示，所述第一中空连接件3的结构具体是：第一中空连接件3包括中空螺纹件A3.1以及连通导管3.2；中空螺纹件A3.1设置在滑槽1.a内，中空螺纹件A3.1的上端(胶液入口端)突出于铲头套筒1.12的外侧设置，便于注胶；中空螺纹件A3.1的下端与连通导管3.2的上端螺纹连接，连通导管3.2的下端与第二中空连接件4螺纹连接。本实施例中的连通导管3.2参考现有技术中可伸缩式的管道结构，其材质采用硬质材质(例如PVC材质)，硬质材质便于胶液的流通；连通导管3.2的伸缩方向与推杆1.2的轴向一致。

进一步的，如图2所示，所述中空螺纹件A3.1包括螺母一3.11以及螺母二3.12，螺母一3.11的外周上具有外螺纹，其为中空结构，螺母二3.12(内周具有内螺纹)，螺母一3.11设置在滑槽1.a内，螺母一3.11的下端与连通导管3.2的上端螺纹连接；螺母二3.12螺纹连接在螺母一3.11的外周上，当需要将螺母一3.11稳定在铲头套筒1.12的上顶面时，螺母二3.12螺纹旋进，且螺母二3.12与铲头套筒1.12的上顶面相抵，进而实现螺母一3.11固定在铲头套筒1.12的上顶面，以保证结构的稳定，同理，螺母二3.12松开后，螺母一3.11可以径向滑动以调节位置。螺母二3.12的外径规格大于滑槽1.a的宽度规格。

如图3所示，所述第一中空连接件3的结构具体是：第二中空连接件4为中空螺纹件B；中空螺纹件B的外周上具有外螺纹，环刀顶盖2.2上设置有与中空螺纹件B螺纹配合的螺纹孔，中空螺纹件B的下端(即胶液的出口端)与间隙A6对准，中空螺纹件B的上端与连通导管3.2的下端螺纹连接。

优选的，如图3所示，本实施例中设置了多组第一中空连接件3和第二中空连接件4，能够对环刀2进行多位置的注胶，以提高注胶的效率和注胶的质量。

本实施例的松散砂土体的取样装置工作流程如下：

准备工作(安装环刀2)；

选取所需规格的环刀2，将其安装在铲头套筒1.12内，其中，环刀顶盖2.2与磁吸件7相吸附；

松开螺母二3.12，使得螺母一3.11以及连通导管3.2可以径向滑动至与第一中空连接件3对准的位置，并转动连通导管3.2使得其能与环刀顶盖2.2上的第一中空连接件3螺纹连通，然后螺母二3.12螺纹旋进至与铲头套筒1.12相抵，以实现结构稳定后，安装工作完成；

第一步：开始取样，人手操作洛阳铲1.1的手持杆1.11，当铲头套筒1.12钻进岩土直至充满整个环刀2，停止钻进；

第二步：向螺母一3.11内注入树脂胶液，胶液顺着连通导管3.2以及中空连接件二进入间隙A6内，待环氧树脂胶液全部充满间隙A6，并且完全凝固；

第三步：取下手持杆1.11的端部上的限位件8，通过人手或其他工具将推杆1.2向前推出，使得环刀2被推出铲头套筒1.12外；

第四步：选取型号匹配的环刀底盖，密封环刀套筒2.1内的样品，开展相应的室内渗透实验，得到有效的实验数据。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种松散砂土体的取样装置，其特征在于，包括手持结构(1)、环刀(2)、第一中空连接件(3)以及第二中空连接件(4)；

所述环刀(2)可拆卸式设置在手持结构(1)上；

所述手持结构(1)上设置有滑槽(1.a)，第一中空连接件(3)滑动设置在滑槽(1.a)内；第一中空连接件(3)的滑动方向与环刀(2)的径向一致；所述第一中空连接件(3)的入口端突出于手持结构(1)的外侧，第一中空连接件(3)的出口端与设置在环刀(2)上的第二中空连接件(4)的入口端连通；

所述环刀(2)的内部设置有钢化内网层(5)，钢化内网层(5)与环刀(2)的内周壁之间形成间隙A(6)；第二中空连接件(4)的出口端与间隙A(6)连通。

2.根据权利要求1所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述手持结构(1)包括洛阳铲(1.1)以及推杆(1.2)；

所述洛阳铲(1.1)包括手持杆(1.11)以及设置在手持杆上的铲头套筒(1.12)；所述推杆(1.2)贯穿铲头套筒(1.12)设置，且推杆(1.2)的一端与环刀(2)可拆卸连接；推杆(1.2)的长度方向、环刀(2)的轴向以及铲头套筒(1.12)的轴向一致。

3.根据权利要求2所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述推杆(1.2)的一端设置有磁吸件(8)；所述推杆(1.2)通过磁吸件(8)与环刀(2)可拆卸连接；所述磁吸件(8)为电磁铁。

4.根据权利要求2所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述手持杆(1.11)上可拆卸连接有限位件；限位件与推杆(1.2)相抵，以限制推杆(1.2)的轴向运动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述第一中空连接件(3)包括中空螺纹件A(3.1)以及连通导管(3.2)；

中空螺纹件A(3.1)滑动设置于滑槽(1.a)内；中空螺纹件A(3.1)的一端突出于手持结构(1)的外侧；连通导管(3.2)的两端分别连通中空螺纹件A(3.1)的另一端以及第二中空连接件(4)。

6.根据权利要求5所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述连通导管(3.2)为可伸缩结构。

7.根据权利要求5所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述第二中空连接件(4)为螺纹设置在环刀(2)上的中空螺纹件B。

8.根据权利要求6或7所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，中空螺纹件A(3.1)包括具有外螺纹的螺母一(3.11)以及具有内螺纹的螺母二(3.12)；螺母一(3.11)设置于滑槽(1.a)内；螺母二(3.12)螺纹连接在螺母一(3.11)的外周上，且螺母二(3.12)与手持结构(1)的外侧相抵，以实现螺母一(3.11)的稳定。

9.根据权利要求1所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述间隙A(6)的宽度为0.5-1mm；钢化内网层(5)内部的网孔孔径为1.0-2.0mm。

10.根据权利要求1所述的松散砂土体的取样装置，其特征在于，所述环刀(2)包括环刀本体以及环刀底盖；环刀底盖可拆卸设置在环刀本体上，环刀底盖和环刀本体连接形成土样储存空间。

Images