管状气囊封启侧开口取土器及其取土方法

摘要

本发明涉及一种取土装置取土方法，属于土木工程中岩土工程勘察领域。一种管状气囊封启侧开口取土器，所述取土器为管状取土管可拆分组合式结构，包括若干节取土管中间节、及一节取土器连接接头和取土管首节通过连接接头顺序连接而成；所述管状取土管包括取土管本体，在所述取土管本体内等距离的设有若干横向隔板，所述每两个横向隔板之间形成一个腔室，对应所述取土管本体内每个腔室的管侧壁上开有管壁侧开口；所述每两个横向隔板之间形成的每个腔室内还内嵌设有一个气囊，上述气囊之间通过气管连通连接，所述连通连接在一起的气囊的两端设有阀门装置。本发明取土方法操作容易，只需控制取气囊装置即可实现封启侧壁开口，取土快捷方便。

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种取土器取土方法，属于土木工程中岩土工程勘察领域。

背景技术

现有的取土器采用的是圆柱状取土器，采用静压或锤击方法。取土器下压时，土从取土器下端开口进入取土器内，这种取土器的缺点在于取土器在下压时，由于取土器壁对土的摩擦力，对所采土样产生一定影响，特别是软土，采样率较低。对于流动状态的土，土样与取土器之间发生相对滑动，导致对取出土样的高度与压入取土器高度有较大的差别，难以确定所取土样的实际深度。同时，现有取土器高度一般小于50cm，一次只能取一个土样。水泥搅拌桩进行水泥剂量检测时，不需要取原状土但要求取得全部深度范围的土样，可以采用本发明取土方法一次采到全部深度范围内的土样。

发明内容

为了解决目前取样过程中不能准确提取目标深度土样的问题，研制了一种管状气囊封启侧开口取土器。这种取土器适用于水泥搅拌桩，能够在指定深度范围内进行取土并确定所取土样的实际深度，所取土样为非原状土，可以用来进行土的基本物理性质分析和确定土层分布。

为实现上述目标，本发明提供了一种取土器装置及其取土方法，一种管状气囊封启侧开口取土器，其特征在于：所述取土器为管状取土管可拆分组合式结构，所述管状取土管包括若干节取土管中间节及一节取土管首节通过连接接头连接而成；

所述管状取土管包括取土管本体，在所述取土管本体内等距离的设有若干横向隔板，所述每两个横向隔板之间形成一个腔室，对应所述取土管本体内每个腔室的管侧壁上开有管壁侧开口；所述每两个横向隔板之间形成的每个腔室内还内嵌设有一个气囊，上述气囊之间通过气管连通连接，所述连通连接在一起的气囊的两端设有阀门装置。

所述管壁侧开口为两侧对开的矩形开口，所述横向隔板（10）设置在所述每个矩形开口的下方5~10cm处。

所述若干节取土管中间节、一节取土管首节及连接接头之间通过螺纹连接；

所述管状取土管侧壁标有刻度。

所述的管状气囊封启侧开口取土器的取土方法包括如下步骤：

第一步：充气，当所述气囊充满气后，关闭两端阀门装置，取土器处于闭合状态，采用静力触探的反力架将取土器压入土中；

第二步：利用连接接头将取土管中间节和取土管首节连接组装，并采用静力触探的反力架将连接组装好的取土管中间节和取土管首节下压，如此重复加接中间节取土管，直至取土器下压至指定深度；

第三步：抽气，关闭两端阀门装置，气囊内的气体被抽出，取土器侧壁上的管侧壁开口处于开启状态，静置15~30min使对应深度的土样进入取土器；

第四步：取样完成后，再次充气，充气完毕后关闭两端阀门使取土器处于闭合状态，利用反力架将取土器从土中提出。

第五步：根据每节取土器的刻度，确定所取土样的实际深度。

本发明优点：一种管状气囊封启侧开口取土器，充分利用水泥搅拌桩软土的流动性，采用侧面进土的方式，可以一次取到目标深度范围内每间隔10~20cm的所有土样并准确地确定所取土样的深度，克服了从取土器下端进土时取样率不高、容易遗漏较薄软弱土层的缺点。本发明取土方法操作容易，只需控制取气囊装置即可实现封启侧壁开口，取土快捷方便。因此本发明取土方法可以作为利用管状气囊封启侧开口取土器快速检测水泥搅拌桩不同深度水泥含量和判定土层分布的专用取土方法。

说明书附图

附图1为管状气囊封启侧开口取土器取土管中间节结构示意图；

附图2为管状气囊封启侧开口取土器取土管首节结构示意图；

附图3为横向截面示意图；

附图4为连接接头结构示意图；

其中：1-取土管中间节，2-取土管首节，3-连接接头，4、5、6-阀门装置，7-气囊，9-管侧壁开口，10-横向隔板，11-合金钻头。

具体实施方式

一种取土器装置及其取土方法，由取土管中间节所述取土器为管状取土管可拆分组合式结构，包括若干节取土管中间节、及一节取土器连接接头和取土管首节通过连接接头顺序连接而成；

所述管状取土管中间节由包括取土器连接接头、取土管、本体，在所述取土管本体内等距离的设有若干横向隔板，所述每两个横向隔板之间形成一个腔室，对应所述取土管本体内每个腔室的管侧壁上开有管壁侧开口；所述每两个横向隔板之间形成的每个腔室内还内嵌设有一个气囊，上述气囊之间通过气管连通连接，所述连通连接在一起的气囊的两端设有阀门装置。

所述的管状气囊封启侧开口取土器的取土方法包括如下步骤：

第一步：充气，关闭两端阀门使取土器处于闭合状态，采用静力触探的反力架将取土器压入土中；

第二步：利用连接接头将取土管中间节和取土管首节连接组装，并采用静力触探的反力架将连接组装好的取土管中间节和取土管首节下压，如此重复加接中间节取土管，直至取土器下压至指定深度；

第三步：抽气，关闭顶端阀门使取土器处于开启状态，静置15~30min使对应深度的土样进入取土器；

第四步：取样完成后，再次充气，充气完毕后关闭两端阀门使取土器处于闭合状态，利用反力架将取土器从土中提出。

第五步：根据每节取土器的刻度，确定所取土样的实际深度。

此时，对应深度的土样被封闭在每节取土器中，不会发生任何滑动，取出土体后，可以根据每节取土器的刻度，确定所取土样的实际深度。利用这种用于水泥搅拌桩的管状气囊封启侧开口取土器取土方法，可以方便、快速且准确地取出水泥搅拌桩目标深度处土样，通过试验测定水泥搅拌桩不同深度土样的水泥含量和判定土层分布。

一种管状气囊封启侧开口取土器，充分利用水泥搅拌桩软土的流动性，采用侧面进土的方式，可以一次取到目标深度范围内每间隔10~20cm的所有土样并准确地确定所取土样的深度，克服了从取土器下端进土时取样率不高、容易遗漏较薄软弱土层的缺点。本发明取土方法操作容易，只需控制取气囊装置即可实现封启侧壁开口，取土快捷方便。因此本发明取土方法可以作为利用管状气囊封启侧开口取土器快速检测水泥搅拌桩不同深度水泥含量和判定土层分布的专用取土方法。