一种定向薄壁取土器的制作方法

1.本实用新型属于地质勘察用取土设备技术领域，更具体而言，涉及一种定向薄壁取土器。


背景技术：

2.敞口薄壁取土器，配置无缝薄壁钢管，采用连续静力压入法采取i级不扰动土样，主要适用于流塑、软塑、可塑粘性土和粉土、粉砂。
3.发明专利公开号cn1024581c，其公开了一种工程地质钻探用的敞口活塞薄壁取土器，包含有取土器头和与其下端固定连接的土样筒，取土器头内设置有一活塞，土样筒通过一个连接套与一个余土筒连接成一体，然后由余土筒的上端部与取土器头旋接。
4.根据上述方案的说明书以及附图可以得知，在使用该取土器时，其接头上接钻杆，在将取土器放置在外设取土孔的孔底，再通过钻机给钻杆施压，从而将取土器压入土层中，从而使土样进入到取土器内，再由钻机卷扬机将钻杆上提，从而得到所需要的土样。
5.在现有技术中，在使用取土器进行轴线取样时，取土器可能偏离轴线，无法达到定向取样要求。
6.所以，本技术要解决的技术问题是：如何实现取土器的定向取样。


技术实现要素：

7.本实用新型的主要目的在于提供一种定向薄壁取土器，旨在实现取土器的定向取样。
8.根据本实用新型的第一方面，提供了一种定向薄壁取土器，包括本体，所述本体的一端与外设钻机的钻杆连接，另一端为用于取样的开放端，所述本体上设有一用于采集所述本体方向信息的采集模块，所述采集模块与外设接收机通信连接将本体的方向信息传递给外设接收机。
9.本实用新型一个特定的实施例中，所述本体包括废土筒、薄壁取样管，所述废土筒与薄壁取样管通过一连接套连接；所述废土筒、薄壁取样管均为中空结构且两端均为开放端；
10.所述废土筒远离薄壁取样管的一端设有一抽气模块，所述抽气模块远离废土筒的一端与外设钻杆连接；
11.所述采集模块设置在所述废土筒的外壁上。
12.本实用新型一个特定的实施例中，所述采集模块包括套设在所述废土筒外壁上的非金属安装结构，所述非金属安装结构包括安装座，所述安装座上设有一安装腔，所述安装腔内可拆卸连接有一导向探棒。
13.本实用新型一个特定的实施例中，所述安装腔的一侧为开放侧，所述安装座上设有一盖合在所述安装腔开放侧上的盖板，所述盖板可拆卸。
14.本实用新型一个特定的实施例中，所述盖板面向安装腔的一侧设有用于安装所述
导向探棒的弹性安装环，所述弹性安装环上设有供所述导向探棒进入的开口；
15.所述弹性安装环为分别与所述导向探棒两端配合的2个。
16.本实用新型一个特定的实施例中，所述盖板远离安装腔的一侧设有一凹孔，所述凹孔内横向布置有提杆。
17.本实用新型一个特定的实施例中，所述废土筒的外壁上设有两个间隔布置的凸环，两个所述凸环之间形成环状凹腔，所述安装座套设在所述环状凹腔上。
18.本实用新型一个特定的实施例中，所述抽气模块包括连接块，所述连接块内设有依次布置的且相互导通的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体与所述废土筒导通；所述第一腔体、第二腔体、第三腔体的内径逐渐减小；
19.所述第三腔体内滑动连接有一与第三腔体内径适配的活塞杆，所述活塞杆的一端延伸至第三腔体外与外设钻杆连接，另一端延伸至第一腔体内且设有一安装块，所述安装块上设有一活塞；
20.所述安装块的外径与所述第二腔体的内径适配；所述活塞的外径大于所述第二腔体的内径且小于所述第一腔体的内径；
21.所述连接块上还设有若干个与所述第二腔体导通的排浆孔。
22.本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
23.在实际使用时，该本体与外设钻机的钻杆连接，再将该本体伸入土壤的取样孔内，由外设钻机带动其进行取土工作；
24.在本实用新型中，所述本体上设有用于采集所述本体的方向信息的采集模块，采集模块采集到的信息传递给外设接收机，方便工作人员对该薄壁取土器的方向进行监测，工作人员根据外设接收机接收到的信息调整外设钻机的方向，从而实现取土器的定向取样。
附图说明
25.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
26.图1是本实用新型第一实施例的结构图；
27.图2是本实用新型第一实施例的废土管的剖视结构图；
28.图3是本实用新型第一实施例的盖板的结构图；
29.图4是本实用新型第一实施例的抽气模块的剖视结构图；
30.图5是本实用新型第一实施例的安装块的剖视结构图。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方
位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。
36.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。
37.参照图1至图5所示，一种定向薄壁取土器，包括本体1，所述本体1的一端与外设钻机的钻杆连接，另一端为用于取样的开放端，所述本体1上设有一用于采集所述本体1方向信息的采集模块2，所述采集模块2与外设接收机通信连接将本体1的方向信息传递给外设接收机。
38.在实际应用中，该本体1与外设钻机的钻杆连接，再将该本体1伸入土壤的取样孔内，由外设钻机带动其进行取土工作；
39.在本实施例中，所述本体1上设有用于采集所述本体1的方向信息的采集模块2，采集模块2采集到的信息传递给外设接收机，方便工作人员对该薄壁取土器的方向进行监测，工作人员根据外设接收机接收到的信息调整外设钻机的方向，从而实现取土器的定向取样，能够解决地下地铁、隧道跨越河流、道路、房屋沿地下线路轴线采取不扰动i级原状软土样的难题，为获得地层的强度、固结指标提供保障。
40.作为本实施例的具体实现，所述本体1包括废土筒11、薄壁取样管12，所述废土筒11与薄壁取样管12通过一连接套13连接；所述废土筒11、薄壁取样管12均为中空结构且两端均为开放端，所述薄壁取样管12远离废土筒11的一端为取土端；
41.所述废土筒11远离薄壁取样管12的一端设有一抽气模块14，所述抽气模块14远离废土筒11的一端与外设钻杆连接，当薄壁取样管12完成取样工作后，外设钻杆上升带出该定向薄壁取土器，外设钻杆上升时会带动抽气模块14工作，抽气模块14使得废土筒11内形成真空状态，将土样吸附在薄壁取样管12内，防止土样掉落；
42.在土样收集时，薄壁取土管12需要插接在土层内，废土筒11部分无需插入土层内，具体来说，所述采集模块2设置在所述废土筒11的外壁上，保证采集模块2工作的正常进行。
43.所述采集模块2可以由倾角传感器或加速度计传感器组成的各种用于采集方向信息的装置，如实用新型公开号cn2740766y所示的随钻定向仪，本实施例对此不作限制。
44.在本实施例中，所述采集模块2包括套设在所述废土筒11外壁上的非金属安装结构，所述非金属安装结构包括安装座21，所述安装座21上设有一安装腔22，所述安装腔22内可拆卸连接有一导向探棒23，导向探棒23采集该定向薄壁取土器的方向信息，将信息通过
磁信号传递给地面上的外设接收机上，通过外设接收机观察该定向薄壁取土器的方向信息，工作人员根据该方向信息调整钻具的姿态角度信息，包括深度、倾角、方位角和工具面向角等，并可根据这些姿态角度信息实时控制该定向薄壁取土器的前进方向，从而实现该定向薄壁取土器的定向取样工作的进行；
45.所述非金属安装结构可以为塑料材质等，本实施例对此不作限制；其能防止对磁信号的传递造成影响。
46.导向探棒23通过电池供电才能进行工作，在本实施例中，所述安装腔22的一侧为开放侧，所述安装座21上设有一盖合在所述安装腔22开放侧上的盖板24，所述盖板24可拆卸，当电池电量耗尽后，方便对电池进行更换；
47.具体来说，所述盖板24与安装腔22之间还设有密封结构，防止污水进入。
48.在本实施例中，所述盖板24面向安装腔22的一侧设有用于安装所述导向探棒23的弹性安装环25，所述弹性安装环25上设有供所述导向探棒23进入的开口，拆卸盖板24的同时将所述导向探棒23拆卸下来，结构简单，操作方便；
49.所述弹性安装环25为分别与所述导向探棒23两端配合的2个，提高安装的稳定性。
50.具体来说，弹性安装环25的材质可以为塑料、橡胶等，其在固定安装所述导向探棒23的同时可以起到减震的作用，对所述导向探棒23起到保护作用。
51.在本实施例中，所述盖板24远离安装腔22的一侧设有一凹孔，所述凹孔内横向布置有提杆241，方便对盖板24进行拆卸；
52.作为本实施例的具体实现，所述盖板24在所述安装座21上的可拆卸连接可以通过卡扣结构或螺钉固定的方式实现，本实施例对此不作限制。
53.在本实施例中，所述废土筒11的外壁上设有两个间隔布置的凸环111，两个所述凸环111之间形成环状凹腔，所述安装座21套设在所述环状凹腔上，结构简单，安装的稳定性高，同时，该非金属安装结构还可以从所述废土筒11上拆卸下来，方便维修维护。
54.作为本实施例的具体实现，所述抽气模块14包括连接块141，所述连接块141内设有依次布置的且相互导通的第一腔体142、第二腔体143和第三腔体144，所述第一腔体142与所述废土筒11导通；所述第一腔体142、第二腔体143、第三腔体144的内径逐渐减小；
55.所述第三腔体144内滑动连接有一与第三腔体144内径适配的活塞杆145，所述活塞杆145的一端延伸至第三腔体144外与外设钻杆连接，另一端延伸至第一腔体142内且设有一安装块146，所述安装块146上设有一活塞147；
56.所述安装块146的外径与所述第二腔体143的内径适配；所述活塞147的外径大于所述第二腔体143的内径且小于所述第一腔体142的内径；
57.所述连接块141上还设有若干个与所述第二腔体143导通的排浆孔148，在将薄壁取样管12压入泥层的过程中，泥浆穿过活塞147与第一腔体142之间的间隙进入到第二腔体143内并从该排浆孔148处排出。
58.所述活塞杆145延伸至安装块146的一端还设有限位环，用于限制活塞杆145的伸入废土筒11内的长度；
59.在外设钻杆上升的过程中，会带动活塞杆145与活塞147上升，从而使得废土筒11内形成真空状态，从而对土样起到吸附作用；
60.其工作原理与发明专利授权号cn1024581c所示的方案相同。
61.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。