一種用于在軟土中取原狀土樣的取樣管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于在軟土中取原狀土樣的取樣管，其包括兩個以上的取土管、過渡連接件、管靴、一個以上的連接環(huán)，其中取土管之間通過連接環(huán)螺紋連接，管靴通過連接環(huán)與取土管螺紋連接，過渡連接件通過連接環(huán)與取土管螺紋連接并設(shè)置在相對于管靴的一端；本實用新型可以較好地保證原狀土取樣質(zhì)量、減少取樣管壁摩擦、制樣過程中推土的擾動及徑向卸荷影響，彌補了現(xiàn)有取樣需要退樣操作的程序，不僅省去了不便的操作，更直接減小了制樣中因退樣造成的不必要的徑向卸荷。本實用新型取樣后，在制樣過程中可大幅減少二次擾動及損傷，便于標準化過程操作，具有良好的工程應用價值。
【專利說明】一種用于在軟土中取原狀土樣的取樣管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于在軟土中取原狀土樣的取樣管及其使用方法，屬于巖土工程巖土原狀樣采集及室內(nèi)試驗方法領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工程建設(shè)的快速推進，巖土工程領(lǐng)域的勘察設(shè)計中，對巖土參數(shù)的原位狀態(tài)的合理確定及選取卻稍顯滯后。尤其是軟土的認識更需進一步研究，參照巖土工程勘察規(guī)范，對于天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細粒土應別定為軟士，包括淤泥、淤泥質(zhì)士、泥炭、泥炭質(zhì)土等。它通常具有弱結(jié)構(gòu)性、易擾動性、高孔隙比、高壓縮性、高含水率、低強度等不良特性，對工程建設(shè)極為不利。很多學者認識到對巖土工程中原位測試的重要性，包括軟土結(jié)構(gòu)性。但大多取樣上存在擾動破壞其結(jié)構(gòu)性、制樣本身受人為操作因素影響也較大，即在已獲得的原狀土試樣制備中也要細致操作、減少制樣產(chǎn)生的擾動及偏差。因而獲取低擾動、高品質(zhì)巖土樣品對今后科研及工程建設(shè)有著重要的現(xiàn)實意義。
[0003]現(xiàn)有的較多取土器雖能基本滿足工程應用，但也存在諸多不足。比如，取土管段外壁全長與鉆孔孔壁接觸產(chǎn)生摩擦阻礙，需要更多的貫入壓力；取土管內(nèi)的土帶回實驗室后需要經(jīng)過退樣設(shè)備或器具退出，才能進一步制樣，退樣期間不僅操作麻煩，還給土樣帶來不必要的擾動及徑向卸荷；其次在退樣時，由于要克服很大阻力才能是使土樣推出，難免造成局部壓密，土樣土體顆粒排列變化、孔隙壓縮、結(jié)構(gòu)性變化，導致試樣的變異性增大，性質(zhì)變化，產(chǎn)生更多累計誤差。本實用新型能夠減少常規(guī)取土管管壁全表面積與周圍土層摩擦，拼裝后的各段可以為制樣階段減少二次擾動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種減少高液限、弱結(jié)構(gòu)性軟土制樣擾動、減小人為因素制約、減少二次擾動及二次損傷，操作便捷的在軟土中取原狀土樣的取樣管。
[0005]本實用新型在軟土中取原狀土樣的取樣管包括兩個以上的取土管1、過渡連接件
2、管靴3、一個以上的連接環(huán)4，其中取土管I之間通過連接環(huán)4螺紋連接，管靴3通過連接環(huán)4與取土管I螺紋連接，過渡連接件2通過連接環(huán)4與取土管螺紋連接并設(shè)置在相對于管靴3的一端。
[0006]所述取土管I的端部設(shè)有缺口 5,缺口 5的圓心角90度，取土管的內(nèi)徑為75-115mm ;取土管的高度可設(shè)置為5cm、10cm、15cm,取土管的個數(shù)由實際要求確定。
[0007]所述連接環(huán)4上開有縫，縫所在割線的圓心角90度。
[0008]所述管靴3的右端部壁厚由2_漸變至0.3mm,刃腳坡度不超過15度，與取土管連
接的一端設(shè)有缺口。
[0009]組裝時，根據(jù)試驗所需埋深來安裝各段取土管，將兩個相鄰取土管的缺口 5對齊，然后用連接環(huán)固定連接，密閉性良好，旋開后，取土管缺口與連接環(huán)上的縫恰好重合，用鋒利的切土刀切削缺口中的土體即可使兩相鄰取土管分離，對土樣的損傷較小。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0011]1、無需室內(nèi)退樣設(shè)備或器具輔助，有利于減少制樣中的二次損傷，操作簡便。
[0012]2、取樣管外壁與鉆孔孔壁接觸面積小，由常規(guī)的全表面積摩擦減為連接環(huán)表面積的摩擦，可減少對孔壁損傷，降低有用功的損耗。
[0013]3、試驗所用試樣直接通過對應的切土環(huán)刀(如高度為2cm或4cm)在特定管壁中切土，不會造成徑向卸荷影響試樣品質(zhì)，且尺寸容易保證。
[0014]4、上述取樣管以多節(jié)管壁拼裝而成，可根據(jù)試驗樣品尺寸量身取樣，據(jù)所需試驗試樣的高度安裝對應的管壁、測試試樣深度精確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型取土管、管靴結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中:1_取土管、2-過渡連接件、3-管靴、4-連接環(huán)、5缺口、6-縫。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:本實用新型在軟土中取原狀土樣的取樣管有5個取土管1，6個連接環(huán)4，I個過渡連接件2、管靴3，其中取土管I之間通過連接環(huán)4螺紋連接，管靴3通過連接環(huán)4與取土管I螺紋連接，過渡連接件2通過連接環(huán)4與取土管螺紋連接并設(shè)置在相對于管靴3的一端；所述取土管I的端部設(shè)有對稱缺口 5,缺口 5的圓心角90度,取土管的內(nèi)徑為75mm ;取土管的高度5cm ;所述連接環(huán)4上開有縫,縫所在割線的圓心角90度；管靴3右端部壁厚由2mm漸變至0.3mm，刃腳坡度為10度，與取土管連接的一端設(shè)有缺口(見圖1_2)。
[0019]組裝完成后，可以對淺層底層取樣，也可以借助地質(zhì)鉆等設(shè)備對深層土體采樣。采集樣品完成后對其進行土樣描述、封閉保存及穩(wěn)妥運輸至實驗室。逐段旋轉(zhuǎn)連接環(huán)4，當連接環(huán)4的縫與取土管I上的缺口重合時，用涂有減阻劑的鋒利切土刀穿過取土管缺口及連接環(huán)的縫，完整切割一圈后，兩相鄰土樣段分離。這樣可以明顯減少土樣端部的擾動，保證較好的原狀性。然后用環(huán)刀直接在脫開的取土管中切取土樣，環(huán)刀可以是實驗室任何一種環(huán)刀，如滲透試驗環(huán)刀、30cm2或50cm2的固結(jié)試驗環(huán)刀、直剪試驗環(huán)刀。切取后整平兩端、擦拭干凈后即可進行相關(guān)試驗，整個過程無需退土設(shè)備或器具、操作簡單、受外界干擾因素少。
[0020]對滲透試驗，試樣高度要求4cm，因而選用高為5cm規(guī)格的取樣管進行組裝。在設(shè)計試驗點對應位置處組裝5cm高取土管，取土后進行制樣，旋轉(zhuǎn)連接環(huán)，在連接環(huán)縫與取土管缺口重合時，用切土刀穿過缺口切割一周，使相鄰兩段取土管分離。用涂有減阻劑的4cm高滲透試驗環(huán)刀按試驗規(guī)程壓入上述5cm高的取土管后，松動周邊余土，取出環(huán)刀土樣整平兩端后即可進行一個滲透試驗。若安裝IOcm高取土管，操作同上，用2個4cm高滲透試驗環(huán)刀，從該段取土管的兩端同時壓入，松動周邊余土即可取出2個滲透試驗土樣。
[0021]實施例2:本實用新型在軟土中取原狀土樣的取樣管有4個取土管1，5個連接環(huán)4，I個過渡連接件2、管靴3，其中取土管I之間通過連接環(huán)4螺紋連接，管靴3通過連接環(huán)4與取土管I螺紋連接，過渡連接件2通過連接環(huán)4與取土管螺紋連接并設(shè)置在相對于管靴3的一端；所述取土管I的端部設(shè)有對稱缺口 5,缺口 5的圓心角90度,取土管的內(nèi)徑為IOOmm ;取土管的高度5cm ;所述連接環(huán)4上開有縫,縫所在割線的圓心角90度；管靴3右端部壁厚由2mm漸變至0.3mm，刃腳坡度為10度。
[0022]對固結(jié)試驗或直接剪切試驗，試樣高度要求2cm，可選用高為5cm規(guī)格的取樣管進行組裝。在設(shè)計試驗點對應位置處組裝5cm高取土管，取土后進行制樣，旋轉(zhuǎn)連接環(huán)，在連接環(huán)與取土管缺口重合時，用切土刀穿過缺口切割一周，使相鄰兩段取土管分離。用涂有減阻劑的2cm環(huán)刀，按試驗規(guī)程壓入上述5cm高的取土管后，從該段取土管的兩端同時壓入環(huán)刀，松動周邊余土即可取出2個土樣。
[0023]實施例3:本實用新型在軟土中取原狀土樣的取樣管有5個取土管1，6個連接環(huán)4，I個過渡連接件2、管靴3，其中取土管I之間通過連接環(huán)4螺紋連接，管靴3通過連接環(huán)4與取土管I螺紋連接，過渡連接件2通過連接環(huán)4與取土管螺紋連接并設(shè)置在相對于管靴3的一端；所述取土管I的端部設(shè)有對稱缺口 5,缺口 5的圓心角90度,取土管的內(nèi)徑為115mm ;取土管的高度IOcm ;所述連接環(huán)4上開有縫，縫所在割線的圓心角90度；管靴3右端部壁厚由2mm漸變至0.3mm,刃腳坡度為15度。
[0024]對三軸試驗或無側(cè)限抗壓強度試驗，對于Φ 3.91cm X 8cm根據(jù)試樣尺寸可選用高度為IOcm規(guī)格的取樣管進行組裝。在設(shè)計試驗點對應位置處組裝取土管，取土后進行制樣，旋轉(zhuǎn)連接環(huán)，在連接環(huán)與取土管缺口重合時，用切土刀穿過缺口切割一周，使相鄰兩段取土管分離。用涂有減阻劑的8cm高、直徑3.91cm的切土器，按試驗規(guī)程壓入上述IOcm高的取土管后，松動周邊余土即可取出相應試驗的土樣。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在軟土中取原狀土樣的取樣管，其特征在于:其包括兩個以上的取土管(I)、過渡連接件(2)、管靴(3)、一個以上的連接環(huán)(4)，其中取土管(I)之間通過連接環(huán)(4)螺紋連接，管靴(3 )通過連接環(huán)(4 )與取土管(I)螺紋連接，過渡連接件(2 )通過連接環(huán)(4 )與取土管螺紋連接并設(shè)置在相對于管靴(3)的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于在軟土中取原狀土樣的取樣管，其特征在于:取土管(I)的端部設(shè)有缺口(5)，缺口(5)的圓心角90度，取土管的內(nèi)徑為75-115mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于在軟土中取原狀土樣的取樣管，其特征在于:連接環(huán)(4)上開有縫，縫所在割線的圓心角90度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于在軟土中取原狀土樣的取樣管，其特征在于:管靴(3)右端部壁厚由2_漸變至0.3mm,刃腳坡度不超過15度，與取土管連接的一端設(shè)有缺口。
【文檔編號】G01N1/08GK203745228SQ201420026482
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】桂躍, 余志華, 曹凈, 劉海明, 丁祖德 申請人:昆明理工大學