專利名稱：用于獲取稀軟泥樣的壓入式滑片取樣器及取樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在淤泥堆場(chǎng)、吹填造陸場(chǎng)地以及垃圾污泥處理場(chǎng)地中使用的 便攜式原位高含水率流態(tài)軟土、淤泥以及污泥原狀樣取樣器以及取樣方法，是特 別針對(duì)于淤泥堆場(chǎng)、吹填場(chǎng)地和污泥處理場(chǎng)地在深度方向上出現(xiàn)的稀軟流態(tài)土質(zhì) 情況而設(shè)計(jì)的輕型原位測(cè)試儀器，屬于巖土工程及環(huán)境工程等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在河道疏浚清淤工程、圍海造田工程以及垃圾污泥填埋工程中，都會(huì)遇到高 含水率土體的固結(jié)問(wèn)題。對(duì)于存在高含水率淤泥的場(chǎng)地來(lái)說(shuō)，若是場(chǎng)地的排水不 暢或是吹填土體粘粒含量較高，則固結(jié)沉降將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。在這個(gè)漫長(zhǎng)的 過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬表面蒸發(fā)，在土層表面會(huì)形成一層較厚的硬殼 層，夾雜著草本植物的根莖殘?jiān)?，使得表層土具有一定的表觀強(qiáng)度，但是大多數(shù) 工程監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，在地下一定深度處土體仍然保持著很高的含水率，甚至是一 種接近初始狀態(tài)的半流體形態(tài)；雖然表層土體具有一定的強(qiáng)度并且可以行人，但 是一些小型的鉆探機(jī)械很難進(jìn)入場(chǎng)地，更不用提大型機(jī)械了。對(duì)于急于用地開(kāi)展 進(jìn)一步工程的項(xiàng)目和盡快復(fù)耕的征地工程來(lái)說(shuō)，這些工程場(chǎng)地巖土勘察的難以進(jìn) 行是制約性的問(wèn)題。常規(guī)的鉆探取樣方法不適用于上述場(chǎng)地， 一是由于鉆探機(jī)械 太重，土層表面承受不了這樣的重量，二是即使能取出整體性試樣，也會(huì)在運(yùn)輸 過(guò)程中發(fā)生流動(dòng)而破壞原有的結(jié)構(gòu)特征，特別是在污泥取樣的過(guò)程中，不同深度 的污泥有害物質(zhì)濃度將會(huì)發(fā)生變化，造成環(huán)境危害性評(píng)估資料的不準(zhǔn)確。加上一 些常用的具有較好可靠性和準(zhǔn)確性的原位土工試驗(yàn)，如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板試 驗(yàn)、靜力觸探等都需要前期的工程地質(zhì)勘探。故急需開(kāi)發(fā)出一種輕型的在淤泥堆 場(chǎng)、吹填場(chǎng)地以及垃圾污泥處理場(chǎng)地中能夠在稀軟流動(dòng)的泥層中取得原狀不擾動(dòng) 樣的便攜式取樣儀器，以解決工程中實(shí)際的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種可以在淤泥堆場(chǎng)、吹填場(chǎng)地以及垃圾污泥處理場(chǎng) 地的稀軟泥層中進(jìn)行鉆探取樣的壓入式滑片取樣器以及相應(yīng)的取樣方法，以解決 在其他大型鉆探機(jī)械無(wú)法進(jìn)入場(chǎng)地時(shí)的取樣作業(yè)問(wèn)題，給出取樣結(jié)果，為工程提 供可靠的地質(zhì)物理化學(xué)資料。本發(fā)明的主要適用地質(zhì)場(chǎng)所是淤泥堆場(chǎng)、淤泥吹填 場(chǎng)地以及垃圾污泥填埋場(chǎng)地，其下具有稀軟淤泥層，并且表面承載力薄弱。
本發(fā)明的解決方案本發(fā)明提出了可以在淤泥堆場(chǎng)、吹填場(chǎng)地以及垃圾污泥填埋場(chǎng)地的稀軟泥層 中進(jìn)行鉆探取樣的壓入式滑片取樣器以及相應(yīng)的取樣方法，其整體結(jié)構(gòu)包含1) 三面方筒、2)滑動(dòng)軟片、3)橫隔片插槽擋板、4)橫隔片四個(gè)部分組成。
其中1)三面方筒是由圍成方柱形的三塊板材焊接起來(lái)的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)面之間 的夾角為直角，兩側(cè)的兩塊板形狀一致，上部是矩形方片下部是l/4圓片，中間
的板形狀是矩形，板上每隔相同的距離開(kāi)有橫隔片插槽，三塊板的邊緣都留有插 槽，以供其余結(jié)構(gòu)與之相組合，三面方筒外側(cè)刻有尺寸刻度，以監(jiān)測(cè)取樣器插入 土體的深度。
其中2)滑動(dòng)軟片是與三面方筒配合成方柱筒體的部件，通過(guò)三面方筒邊緣 的插槽插進(jìn)去形成筒體的第四個(gè)面，滑動(dòng)軟片下部是可以彎折的軟質(zhì)片，在插入 到l/4圓片時(shí)沿圓弧向內(nèi)彎曲，將方形筒體的下底封閉。
其中3)橫隔片插槽擋板是開(kāi)有多個(gè)外廓大于橫隔片插槽的開(kāi)口的矩形板， 擋板上每個(gè)開(kāi)口都相應(yīng)于一個(gè)橫隔片插槽；使用時(shí)插在三面方筒帶有橫隔片插槽 的一面之外，覆蓋該面，上下滑動(dòng)橫隔片插槽擋板，能夠遮擋橫隔片插槽，也能 夠露出橫隔片插槽。
其中4)橫隔片是分隔方形筒體的薄片結(jié)構(gòu)，從三面方筒的橫隔片插槽插進(jìn) 去，將方形筒體分隔成多個(gè)各自封閉的空間。
壓入式滑片取樣器的取樣方法
1) 、將滑動(dòng)軟片插入到三面方筒的相應(yīng)插槽中，但是不要插到1/4圓片部位，使 得形成的方形筒體上下開(kāi)口連通。
2) 、插入橫隔片插槽擋板，遮住橫隔片插槽，此時(shí)取樣器才出于待取樣狀態(tài)。
3) 、將待取樣狀態(tài)的取樣器安放到預(yù)定的鉆探點(diǎn)，挖開(kāi)淤泥表面的硬殼層。
4) 、向下按壓取樣器，將取樣器壓入到土體中預(yù)定深度。
5) 、向下推動(dòng)滑動(dòng)軟片，使滑動(dòng)軟片彎折進(jìn)1/4圓片部位，橫向切割土體，將進(jìn) 入取樣器中的土體與外界分隔開(kāi)來(lái)。
6) 、上提拔出取樣器，滑動(dòng)橫隔片插槽擋板，露出橫隔片插槽，插入橫隔片，將
取樣器中的土體分段密封，最上面一塊橫隔片將方形筒體端部密封。
7) 、提取土樣時(shí)，向上拔起滑動(dòng)軟片，露出一段一段的密封空間，再進(jìn)行采樣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明提出的壓入式滑片取樣器及其取樣方法可以克服在存在有高含水率 稀軟流態(tài)泥層的場(chǎng)地取樣時(shí)原狀樣含水率、物理化學(xué)特征容易變化的缺點(diǎn)；而且 該取樣器輕質(zhì)便攜的特點(diǎn)可以使其在軟土、淤泥場(chǎng)地以及垃圾污泥填埋場(chǎng)地表面 承載力不足的情況下使用；壓入式滑片取樣器采用模塊化設(shè)計(jì)，可以控制取樣隔 斷的長(zhǎng)度，控制取樣區(qū)間的大小和精度，同時(shí)取樣量可以得到保證。取樣器設(shè)備 簡(jiǎn)單，輕質(zhì)，操作簡(jiǎn)便，效率高，取樣成本低。


附圖1為本發(fā)明各部件的示意圖
附圖2為本發(fā)明組裝完畢的示意圖
附圖3為本發(fā)明取樣時(shí)滑動(dòng)軟片切割分隔土體的示意圖
附圖4為本發(fā)明露出橫隔片插槽即將插入橫隔片的示意圖
附圖5為本發(fā)明取樣完畢并分隔后的示意圖
圖中1)三面方筒；2)滑動(dòng)軟片；3)橫隔片插槽擋板；4)橫隔片 實(shí)施例
一、采購(gòu)金屬板材，按本發(fā)明各部件三面方筒l)、滑動(dòng)軟片2)、橫隔片插槽擋
板3)、橫隔片4)所需尺寸分別進(jìn)行切割、開(kāi)槽、焊接，其中
三面方筒l)是由圍成方柱形的三塊板材焊接起來(lái)的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)面之間的夾
角為直角，兩側(cè)的兩塊板形狀一致，上部是矩形方片下部是l/4圓片，中間的板 形狀是矩形，板上每隔相同的距離開(kāi)有橫隔片插槽，三塊板的邊緣都留有插槽， 以供其余結(jié)構(gòu)與之相組合，三面方筒外側(cè)刻有尺寸刻度，以監(jiān)測(cè)取樣器插入土體 的深度。
滑動(dòng)軟片2)是與三面方筒配合成方柱筒體的部件，通過(guò)三面方筒邊緣的插 槽插進(jìn)去形成筒體的第四個(gè)面，滑動(dòng)軟片下部是可以彎折的軟質(zhì)片，在插入到 1/4圓片時(shí)沿圓弧向內(nèi)彎曲，將方形筒體的下底封閉。
橫隔片插槽擋板3)是開(kāi)有多個(gè)外廓大于橫隔片插槽的開(kāi)口的矩形板，擋板 上每個(gè)開(kāi)口都相應(yīng)于一個(gè)橫隔片插槽；使用時(shí)插在三面方筒帶有橫隔片插槽的一
面之外，覆蓋該面，上下滑動(dòng)橫隔片插槽擋板，能夠遮擋橫隔片插槽，也能夠露 出橫隔片插槽。橫隔片4)是分隔方形筒體的薄片結(jié)構(gòu)，從三面方筒的橫隔片插槽插進(jìn)去， 將方形筒體分隔成多個(gè)各自封閉的空間。 二、取樣步驟
1) 、將滑動(dòng)軟片2)插入到三面方筒1)的相應(yīng)插槽中，但是不要插到1/4圓片 部位，使得形成的方形筒體上下開(kāi)口連通。
2) 、插入滑動(dòng)橫隔片插槽擋板3)，遮住橫隔片插槽。
3) 、將壓入式滑片取樣器安放到預(yù)定的鉆探點(diǎn)，挖開(kāi)淤泥表面的硬殼層。
4) 、向下按壓取樣器，將取樣器壓入到土體中預(yù)定深度。
5) 、向下推動(dòng)滑動(dòng)軟片2)，使滑動(dòng)軟片2)彎折進(jìn)1/4圓片部位，橫向切割土體， 將進(jìn)入取樣器中的土體與外界分隔開(kāi)來(lái)。
6) 、上提拔出取樣器，滑動(dòng)橫隔片插槽擋板3)，露出橫隔片插槽，插入橫隔片4)， 將取樣器中的土體分段密封，最上面一塊橫隔片4)將方形筒體端部密封。
7) 、提取土樣時(shí)，向上拔起滑動(dòng)軟片2)，露出一段一段的密封空間，再按需采 集不同深度(不同隔斷層)的土樣。
權(quán)利要求
1、一種用于獲取稀軟泥樣的壓入式滑片取樣器，其整體結(jié)構(gòu)包含三面方筒、滑動(dòng)軟片、橫隔片插槽擋板和橫隔片四個(gè)部分組成，其特征是1)、所述的三面方筒是由圍成方柱形的三塊板材焊接起來(lái)的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)面之間的夾角為直角，兩側(cè)的兩塊板形狀一致，上部是矩形方片下部是1/4圓片，中間的板形狀是矩形，板上每隔相同的距離開(kāi)有橫隔片插槽，三塊板的邊緣都留有插槽；2)、所述的滑動(dòng)軟片是通過(guò)三面方筒邊緣的插槽插進(jìn)去形成筒體的第四個(gè)面，滑動(dòng)軟片下部是可以彎折的軟質(zhì)片，在插入到1/4圓片時(shí)沿圓弧向內(nèi)彎曲，將方形筒體的下底封閉；3)、所述的橫隔片插槽擋板是開(kāi)有多個(gè)外廓大于橫隔片插槽的開(kāi)口的矩形板，擋板上每個(gè)開(kāi)口都相應(yīng)于一個(gè)橫隔片插槽；使用時(shí)插在三面方筒帶有橫隔片插槽的一面之外，覆蓋該面，上下滑動(dòng)橫隔片插槽擋板，能夠遮擋橫隔片插槽，也能夠露出橫隔片插槽；4)、所述的橫隔片是分隔方形筒體的方形薄片，從三面方筒的橫隔片插槽插進(jìn)去，將方形筒體分隔成多個(gè)各自封閉的空間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所提及的一種用于獲取稀軟泥樣的壓入式滑片取樣器，其特 征是三面方筒外側(cè)刻有尺寸刻度，以監(jiān)測(cè)取樣器插入土體的深度。
3、 一種用于獲取稀軟泥樣的壓入式滑片取樣器的取樣方法，其步驟為1) 、將滑動(dòng)軟片插入到三面方筒的相應(yīng)插槽中，但是不要插到1/4圓片部位， 使得形成的方形筒體上下開(kāi)口相通；2) 、插入橫隔片插槽擋板，遮住橫隔片插槽，此時(shí)取樣器處于待取樣狀態(tài)；3) 、將待取樣狀態(tài)的取樣器安放到預(yù)定的鉆探點(diǎn)，挖開(kāi)淤泥表面的硬殼層；4) 、向下按壓取樣器，將取樣器壓入到土體中預(yù)定深度；5) 、向下推動(dòng)滑動(dòng)軟片，使滑動(dòng)軟片彎折進(jìn)1/4圓片部位，橫向切割土體， 將進(jìn)入取樣器中的土體與外界分隔開(kāi)來(lái)；6) 、上提拔出取樣器，滑動(dòng)橫隔片插槽擋板，露出橫隔片插槽，插入橫隔片， 將取樣器中的土體分段密封，最上面一塊橫隔片將方形筒體端部密封；7) 、提取土樣時(shí)，向上拔起滑動(dòng)軟片，露出一段一段的密封空間，再進(jìn)行采樣。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于在淤泥場(chǎng)地、吹填場(chǎng)地以及垃圾污泥填埋場(chǎng)獲取含水率偏高的軟土、淤泥以及污泥原狀樣的壓入式滑片取樣器結(jié)構(gòu)以及安裝使用方法，能夠針對(duì)淤泥堆場(chǎng)和吹填場(chǎng)地在深度方向上出現(xiàn)的稀軟流態(tài)土質(zhì)情況進(jìn)行取樣，所取得的泥樣能夠在取樣器中保持其原位的物理化學(xué)特征。其整體結(jié)構(gòu)包含三面方筒、滑動(dòng)軟片、橫隔片插槽擋板和橫隔片四個(gè)部分。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，可以控制取樣隔斷的長(zhǎng)度，控制取樣區(qū)間的大小和精度。設(shè)備簡(jiǎn)單，輕質(zhì)，操作簡(jiǎn)便，效率高，取樣成本低。
文檔編號(hào)G01N1/10GK101592565SQ20091003206
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者源 周, 洪振舜, 輝 陶, 高玉峰, 冰 黎 申請(qǐng)人:河海大學(xué)