[发明专利]原状土体取样装置以及取样方法

说明书

本发明公开了一种原状土体取样装置以及取样方法，属于岩土勘探工程技术领域，提供一种对原状土体扰动小，不易造成取样土体松散，便于原状土体取样、封装以及后期运输、转移的原状土体取样装置以及原状土体取样方法。所述装置包括两端开口的取样筒体和施力器，所述施力器包括套环和传力把手；在取样筒体顶部的外周壁上设置有卡环凸起，所述卡环凸起低于取样筒体的顶部端面，所述套环可拆卸的套在卡环凸起上方的取样筒体上。本发明所述的装置，其结构简单，可将取样筒体完全压入土体表面以下，使原状土体能完全充满整个取样筒体，有效避免了土体松动的情况；也便于手动施力，降低施力过程中对土体原状的扰动，提高原状土体的取样成功率。

技术领域

本发明属于岩土勘探工程技术领域，尤其涉及一种原状土体取样装置以及取样方法。

背景技术

随着建筑、市政、交通等行业大型工程建设的加快，勘测设计水平得到了快速发展，对采取土体试样的要求也随之提高，目前对于取样土体，往往要求其保持原状。但是土体是岩石经过风化作用以及剥蚀、搬运、沉积作用等复杂自然环境所生成的各类沉积物，是由固体物质、水和气体组成的三相体系，土体结构相对较为松散，在取样操作、试样封装、贮存、运输过程中，易扰动破坏其原有结构体系，造成土体原状样取样困难，甚至取样失败。

现有技术中对土体原状样取样的装置大多仅为单一圆柱状筒，并且主要通过锤击取样筒，以将其打入土体中，最后再拔出取样筒，取得土体试样。此种取样装置以及取样方法主要存在以下不足：第一、采用锤击方法容易出现取样筒倾斜、偏移，并且在锤击过程中，极易造成土体震动，破坏土体原有结构体系，导致原状土体取样失败；第二、直接拔出取样筒，容易造成取样筒内土体低于取样筒高度，因此在取样筒内将剩余一定空间，这样在后续运输、转移途中将造成取样筒内的土体完全松散，导致原状土体取样失败；第三，由于直接采用锤击操作，因此取样筒往往无法完全敲击入土体表面以下，导致取样筒内的上端将剩余一定空间，也会造成后期土体松散的情况；第四、现有土体取样装置没有配备与取样筒相配套的筒盖，将造成试样在封装、贮存和运输过程中的不便，容易造成原状土体松散的情况。

综上，现有的原状土体取样装置都存在着一定的技术缺陷，在取样操作、试样封装以及运输、转移过程中对取样的原状土体产生极大的扰动破坏，同时操作流程较为复杂，取样成功率较低。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种对原状土体扰动小，不易造成取样土体松散，便于原状土体取样、封装以及后期运输、转移的原状土体取样装置以及原状土体取样方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：原状土体取样装置，包括两端开口的取样筒体，在取样筒体的底部设置有刃口，还包括施力器，所述施力器包括套环和传力把手，传力把手的一端与套环连接，其另一端为施力部；在取样筒体顶部的外周壁上设置有卡环凸起，所述卡环凸起低于取样筒体的顶部端面，所述套环可拆卸的套在卡环凸起上方的取样筒体上，其中卡环凸起的外径为D1，卡环凸起上方的取样筒体的外径为D2，套环的内径为D3，并且满足D2≤D3＜D1。

进一步的是：所述卡环凸起为固定的套设在取样筒体顶部外周壁上的卡环件。

进一步的是：所述卡环件与取样筒体焊接连接。

进一步的是：所述卡环凸起与取样筒体为一体结构。

进一步的是：当施力器上的套环套在卡环凸起上方的取样筒体上时，传力把手的施力部高于取样筒体的顶部端面。

进一步的是：所述施力器有两个，两个施力器呈镜像对称的分布在套环的两侧。

进一步的是：所述传力把手由横向杆和竖向杆组成的“┐”形结构，竖向杆的底端与套环固定连接，横向杆为传力把手的施力部。

进一步的是：所述传力把手由第一横向杆、第一竖向杆和第二横向杆组成的“Z”形结构，第二横向杆的自由端与套环固定连接，第一横向杆为传力把手的施力部；在第二横向杆的下部沿其轴向设置有朝向下方的切削刃。