[发明专利]适于浅表层的旋转静压式原状土取土器及取样方法

说明书

本发明公开了一种适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，包括取土器本体，所述取土器本体包括顶部连接有手旋杆的外筒，所述手旋杆与三足式固定架螺接相连，所述外筒的顶部设置有推压手柄，外筒的底部旋拧有环形钻刀，所述环形钻刀内壁设置有带凹槽的环形承托台，外筒的腔体内通过轴承连接有取样内筒，所述取样内筒下端设置在环形承托台的凹槽内；该取土器结构简单，体积小巧，便于携带和操作；进行取样时，在三足式固定架的作用下，外筒能够在竖直方向稳定均匀地旋转钻进，同时，带动取样内筒以静压无扰动方式进入土体，并且一次完成取样，无需二次封装，充分减小对土样的扰动，保证原状土的完整性，可以提高取土效率和取土经济性。

技术领域

本发明涉及地质勘测取土技术领域，尤其是涉及一种适于浅表层的旋转静压式原状土取土器以及应用该取土器取样的方法。

背景技术

在地质勘探过程中，需要在不同土层取样并进行室内物理力学试验，得到样品所在土体的力学指标。为了确保试验结果的准确性，在取样时，应减少对土样的扰动程度，并尽可能保证土样的完整性。

静压式取土器通常与静压机配合使用，结构复杂，便携性较差，一般适用于浅表层以下的原状土取样；旋转钻进式取土器体积小，方便携带，通过旋转钻进方式进入土层取样后，再反向旋转拔出取样，比较适用于浅表层取样，但是取土过程中对土体的扰动大，较难保持土样的原状性。申请号201210170433.2披露了一种适用于浅表层取样的原状土取土器，包括通过轴承相连的外筒和内筒，内筒内安装有取样筒，取样时，外筒旋转压入，内筒和取样筒在静压力下竖直压入土壤进行取样，减少了对土体的扰动。但是该取土器内外筒之间存在间隙，取土时土壤容易钻入其中引起卡死现象，影响外筒向下推进，难以达到目标取样深度；其次，当土样粘连在内筒顶部时，取样筒较难取出，通常需要震打筒体，对土样扰动较大；再次，缺少稳定和反力机构，导致筒体在钻进和取出过程容易发生倾斜，对土壤产生偏压效应，破坏土样结构和完整性。

发明内容

本发明提供一种适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，同时提供一种应用上述取土器的取样方法，目的在于解决现有取土器结构复杂、操作不便、对土样扰动程度较大影响试验结果准确性的问题。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的适于浅表层的旋转静压式原状土取土器，包括取土器本体，所述取土器本体包括顶部连接有手旋杆的外筒，所述手旋杆与三足式固定架螺接相连，所述外筒的顶部设置有推压手柄，外筒的底部旋拧有环形钻刀，所述环形钻刀内壁设置有带凹槽的环形承托台，外筒的腔体内通过轴承连接有取样内筒，所述取样内筒下端设置在环形承托台的凹槽内。

具体地，所述轴承为双列圆柱滚子轴承，其动圈与外筒内顶面相接，定圈与取样内筒的外顶面相接。

所述取样内筒由上顶盖和筒身组成，所述上顶盖开设有透气孔。

所述环形钻刀的刃口向内侧倾斜设置。

所述外筒靠近顶部处设置有限位把手。

所述三足式固定架为折叠式结构。

采用所述适于浅表层的旋转静压式原状土取土器的取样方法，包括以下步骤：

第一步，在取样内筒外壁涂抹润滑剂，然后将轴承、取样内筒依次放于外筒中，之后将环形钻刀旋拧在外筒上，并使取样内筒下端置于环形钻刀的承托台凹槽内；

第二步，选择取样点，平整场地，将三足式固定架固定在地面上，使取样内筒位于取样点上方；

第三步，转动手旋杆，使环形钻刀和外筒旋转钻入土层中，取样内筒则通过轴承传递的静压力持续被压入土层中；

第四步，外筒进入土层一定深度后，反向转动手旋杆，使其从土壤中脱出；必要时，可提拉限位把手10，对外筒施加向上的辅力；