[发明专利]一种三重管单动压力补偿式回转取土器及取土方法

说明书

本发明公开了一种三重管单动压力补偿式回转取土器及取土方法，包括依次连接的钻杆接头、外管和钻头，还包括外管内的进给压力补偿机构和做直线运动的内管取土机构；进给压力补偿机构与钻杆接头相连接，进给压力补偿机构连接内管取土机构；所述外管和进给压力补偿机构及内管取土机构之间形成连通的过水通道；本发明通过进给压力补偿机构，实现根据土层软硬程度，自动调节内管超前钻头的长度；进给压力补偿机构利用凸轮原理，实现取土器在外管回转钻进过程中给予内管取土机构(不转动)循环往复轴向推进力，增强管靴切土能力，保证取样质量，提高取样效率。

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察取土采样设备技术领域，具体为一种三重管单动压力补偿式回转取土器及取土方法。

背景技术

钻探取样是工程地质勘察重要环节之一，样品质量直接影响试验指标，对工程设计具有重要影响。原状土的取样质量主要受取土器及取样操作影响。目前市场上常见的取土器有1、薄壁、厚壁贯入式取土器；2、丹尼森、皮切尔双管单动回转取土器；3、双管双动回转取土器等多种类型，按照规范要求只有薄壁取土器和回转取土器可取得原状不扰动土样，由于薄壁取土器、回转取土器都需要配备许多取土筒，试验室卸土样需要使用推土器，并且卸土过程中对土样有一定扰动，另外，薄壁取土器仅适用较软地层，回转取土器虽软硬土层均适用，但取样效率较低，所以在实际钻探取样中大都采用厚壁贯入式取土器或其他方法。为此，急需研发一种既能保证取样质量，又较目前取样效率高的取土器。

经公开文件检索，发现与本技术方案最相关的如下专利：

CN101037859B公开了一种双管单动活门式取芯取土器，是岩土工程勘察用来采取建筑场地地基土全断面土芯和原状土样的一种工具，属于重管单动回转压入取土器，其内管由容纳土芯的岩芯管和半开衬管、衬筒及弹簧活门装置组成，弹簧活门装置由活门座、弹簧翻板和活络管靴组成，外管接头设计有与钻杆接通的冲洗液通道和与控制连轴通道的逆止球阀及与接头垂直的排泄孔。这种取芯取土器适用粘性土、粉土和粉细砂，取芯取样一个钻进回次同时完成，并具有防止土芯、土样脱落的功能，能准确控制钻进进尺，岩芯采取率达到规范规定的有关要求(粘性土不小于80％，砂性土不小于65％)，而且取土质量优于常规(厚壁)取土器，钻进效率明显高于目前常用的取芯取样钻探工艺。

但是，上述现有技术还存在以下不足和缺陷，首先，在硬土地层取样时，土样不易进入管靴，导致钻头被悬空，不能很好切削土层，取样效率不高；其次，采用活门设计，结构复杂，装卸不方便。为解决现有技术存在的缺陷或者进一步提高现有技术的取样效率，本发明提供一种三重管单动压力补偿式回转取土器。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种三重管单动压力补偿式回转取土器及取土方法。