技术领域
[0001] 本发明为一种应用于淤泥、流泥等软土、超软土层的挡板封闭式取土器，通过该设备，能够实现对软土、超软土层土样的采取，满足此类土层工程地质勘察中的某些特殊需求。
相关背景技术
[0002] 在港口、水利、公路、桥梁、人工岛等水域工程项目的工程地质勘察中，对软土、超软土层土样的采取是经常面对的问题。目前对软土、超软土层土样的采取，普遍使用开口式厚壁取土器和开口式薄壁取土器。开口式厚壁取土器由于土样直径大，取土进尺小，对土样的真空虹吸作用不强。所以，对软土的采取成功率较低。开口式薄壁取土器虽然直径小，进尺深，但对含水率超过70％的淤泥、流泥等超软土层，取土效果同样不佳。现实当中，由于某些特殊需要，常要求对含水率超过70％的淤泥、流泥等超软土层进行采取，所以基于此种需求，特研发本新型结构的取土器。
具体实施方式
[0013] 结合附图对本发明的挡板封闭式取土器的结构进一步说明。
[0014] 本发明的挡板封闭式取土器设计思想是，该取土器包括三部分：挡板室、土样室及废土室。挡板室内有一铰接合页式挡板3，通过挡板室2中挡板3的开合实现对挡板封闭式取土器下口的封闭，保证所取土样不脱落；土样室为一对开半合管6，内有十个环刀4及九个垫环5，环刀4与垫环5相间排列，土样进入挡板封闭式取土器后，直接取入环刀4，克服了超软土样在室内试验中环刀切割拿运困难的问题，减少了超软土样在拆卸切割中的二次扰动。废土室为一残余管7，主要用来盛装上部废土，并增加取土进尺，通过废土室顶部的活塞8实现对挡板封闭式取土器的真空密封虹吸，进一步保证挡板封闭式取土器所采取土样不能够脱落，并通过嵌入土样室内部的环刀4实现对土样的直接采取。
[0015] 如图1、2、3所示，本发明的挡板封闭式取土器的结构是，该取土器包括三部分：挡板室、土样室及废土室，所述挡板室部分包括管靴1、挡板室2、挡板3，所述管靴1与挡板室2之间通过螺纹丝扣连接，所述挡板3与挡板室2通过挡板3上的橡胶软板14铰接连接；土样室部分包括环刀4、垫环5、对开半合管6，所述对开半合管6内壁嵌有环刀4和垫环5的嵌槽，对开半合管6两端有外螺纹丝扣，通过一端外螺纹丝扣与挡板室2相连；废土室部分包括残余管7、活塞8、密封圈9、活塞连杆10，所述残余管7通过对开半合管6上的另一端外螺纹丝扣与对开半合管6连接，密封圈9嵌套于活塞8上，活塞8置于残余管7内部，活塞8与活塞连杆10通过螺纹丝扣连接，所述活塞8上有一横断面为半圆形的沟槽，沟槽内嵌有密封圈9。活塞连杆10穿过残余管7顶端中心圆孔，与提引头11通过螺纹丝扣连接，提引头11顶端设锥形螺纹12，通过螺纹12与外部钻杆连接。
[0016] 所述挡板3包括铁质或钢质的材料板13、橡胶软板14、紧固螺栓15，所述铁质或钢质的材料板13的直径小于橡胶软板14的直径并同心，铁质或钢质的材料板13与橡胶软板14通过两者共同中心的紧固螺栓15紧固，橡胶软板14的边缘突出部分紧固连接于挡板室2的下端内侧，通过橡胶软板14的边缘突出部分的弯曲拉伸，实现挡板3与挡板室2的铰接，并达到对挡板室2的封闭开合。
[0017] 所述垫环5为对开半合式。所述对开半合管6内共嵌有十个环刀4和九个垫环5，环刀4和垫环5相间排放。
[0018] 所述残余管7顶端中心断面开孔，活塞连杆10通过该孔，活塞连杆10与孔之间有一定间隙，以保证残余管7中的气体、液体能够顺利排出。
[0019] 本发明的挡板封闭式取土器功能是这样实现的：
[0020] 本发明的挡板封闭式取土器在静压取土过程中，在土样的顶入力作用下，所述挡板3向上翻起打开，土样进入土样室中的对开半合管6及环刀4；继续静压取土，土样继而进入废土室中的残余管7，并将残余管7中原先的水、空气、泥浆等物质，通过残余管7顶端中间圆孔与活塞连杆10之间的空隙排出。
[0021] 该挡板封闭式取土器按计算深度进尺完成取土后，向上提升钻杆，钻杆连带提升所述提引头11、活塞连杆10及活塞8，通过活塞8上的密封圈9实现对取土器废土室、土样室的密封，使之对其中的土样产生真空虹吸作用。同时挡板3在自身重力及上部土样的向下压推作用下，向下翻转，实现对取土器下口的封闭，进一步阻止土样的向下脱落。
[0022] 取土完毕，将挡板封闭式取土器轻拿慢提至钻孔外，小心拧卸掉所述对开半合管6两端的挡板室2及残余管7，用专用塑料密封盖迅速拧紧密封对开半合管6的两端，并按土样的存放、运送标准要求进行存放及运送。如此，即实现了对软土层、超软土层土样的采取。
[0023] 本发明的挡板封闭式取土器的一般操作步骤如下：
[0024] (1)清孔至所要采取土样深度；
[0025] (2)将挡板封闭式取土器与钻杆连接，下入至孔底土层，并按计算取土进尺缓慢压入；
[0026] (3)静压取土毕，缓慢提升钻杆，将挡板封闭式取土器轻拿慢提至钻孔外；
[0027] (4)小心拧卸掉挡板封闭式取土器对开半合管两端的挡板室及残余管，用专用塑料密封盖迅速拧紧密封对开半合管；
[0028] (5)按土样的存放、运送标准要求及程序，对密封的内部装有土样的对开半合管进行存放及运送；
[0029] (6)清除残余管中的废土样，清洗活塞、活塞连杆、挡板室中的挡板等各个部件，并对其进行必要的保养维护；
[0030] (7)将备用环刀、垫环重新嵌入备用对开半合管，并重新与挡板室、残余管进行旋装对接，完成挡板封闭式取土器的重新组装，并准备采取下个土样；
[0031] (8)取土完毕，将不再使用的挡板封闭式取土器进行必要的清洗、润滑保养，并装箱保存。
[0032] 本发明的挡板封闭式取土器的特点是：
[0033] (1)通过挡板的开合实现挡板封闭式取土器下口的封闭，可对含水率超过70％的超软土层进行取样，采取成功率高；
[0034] (2)通过嵌入土样室的环刀实现对土样的直接采取，克服了超软土样在室内试验中环刀切割拿运困难的问题，减少了超软土样在拆卸切割中的二次扰动；
[0035] (3)本发明的挡板封闭式取土器除了应用于软土、超软土层土样的采取，亦可应用于其它土层；
[0036] (4)设备简单，维护方便；
[0037] (5)满足了港口、水利、公路、桥梁、人工岛等水域工程项目工程地质勘察中的某些特殊需求。
