一种双管底泥取样器的制作方法

本发明涉及淤泥以及软土取样技术领域，尤其涉及一种双管底泥取样器。

背景技术：

在河底清淤工程中，需要了解河底底泥的分布情况、力学性质以及化学成分，则需要对河底底泥进行取样分析。

由于底泥易流动，用一般的敞口式取样器不易取样。国内外学者及技术人员针对底泥乃至淤泥取样作了一系列的研究及技术改进，目前常用的取样器主要有抓斗式、箱式、重力式、活塞式以及冰冻式这几种。抓斗式以及箱式取样器取得的样品扰动较大，活塞式以及冰冻式取样器操作复杂且成本较高，重力式取样器对取样器制造及操作水平要求较高。

因此，针对现有取样器的不足，本发明提供了一种双管底泥取样器。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双管底泥取样器，以解决底泥取样困难、取样时受扰动大以及操作繁琐的问题。

本发明采用的技术方案为：一种双管底泥取样器，包括有外部导管、内部导管和取样筒；所述内部导管套接于所述外部导管之内，外部导管与内部导管之间通过横向螺栓连接；所述取样筒包括内筒和外筒，内筒套接于外筒之内；所述内部导管与所述内筒通过竖向螺栓连接；所述外部导管与所述外筒之间通过长金属条连接，长金属条支撑起的所述外部导管及所述取样筒外筒之间的空隙为排泥空间；所述取样筒外筒的底部设有可开合的封盖，通过钢丝绳连接所述取样筒内筒以及封盖，钢丝绳焊接在所述内筒以及封盖上。

所述外部导管侧壁设有一个贯通的螺栓孔。内部导管侧壁设有上、下两个贯通的螺栓孔，外部导管与内部导管通过螺栓连接，下钻时螺栓穿过外部导管的螺栓孔和位于上面的内部导管螺栓孔，上提时螺栓穿过外部导管的螺栓孔和位于下面的内部导管螺栓孔；外部导管与内部导管上部均设有螺纹，方便在取较深处底泥样时外接导管，所述外接导管的外部导管和内部导管的最上面一节均设有螺栓孔。

所述外部导管的底部设置有外部导管底板，外部导管底板中心设有可供所述内部导管上、下运动的圆孔，所述内部导管与圆孔的配合为间隙配合。所述内部导管底部设置有内部导管底板，内部导管底板的中心设有螺栓孔。所述内筒顶部设有水平向十字交叉金属条，其交叉中心设有螺栓孔，内筒顶部的其余部分均开放，螺栓穿过内部导管底板的螺栓孔和内筒顶部的螺栓孔连接所述内部导管与所述内筒。外筒的顶部设有外筒顶板，外筒顶板除留有可由内筒上、下运动的圆孔之外，其余部分均封闭。在外部导管底板以及外筒顶板之间对称焊接有若干根长金属条，一般为四根。上提所述取样器时，取样筒的内筒顶部与内部导管底部接触，内部导管底板将取样筒上部封住。下钻所述取样器时，底泥从内筒顶部空隙中溢出，经由所述长金属条的空隙流出。

封盖设有左、右两个，每个封盖的形状为一侧半圆形一侧矩形，半圆形一侧曲线段与矩形侧相连，封盖的矩形侧端头设有圆孔。外筒底部内侧壁焊接有两对对称的封盖定位金属条，每对封盖定位金属条之间焊接有金属圆柱，金属圆柱穿过封盖的圆孔，起铰接作用。

内筒筒壁外侧对称焊接有两根短金属条，每根短金属条与其相应侧的封盖通过焊接在其上的钢丝绳相连接，双管底泥取样器下钻时钢丝绳处于松弛状态，双管底泥取样器上提时钢丝绳处于拉紧状态。

外筒底部设有一个弯起，对封盖起挡边作用。双管底泥取样器上提时，两个封盖的直线段边缘密合。双管底泥取样器下钻时，封盖被外筒底部弯起阻挡。

本发明的有益效果是：

在上提时取样筒下部的封盖将取样筒内筒封严，取样筒内筒上部通过内部导管底部挡严，实现了全封闭式取样，底泥样不易掉落。下钻时底泥样直接进入到取样筒内筒中，在这过程中除取样筒内筒上部土样溢出会受到挤压而扰动外，其余部分扰动较小，上提时取样筒下部的封盖将取样筒内筒下部封实，在此过程中取样筒内筒下部土样会受到扰动，则在整个取样过程中，取样筒内筒中间处土样所受扰动小。对于浅层底泥取样时，可直接用人力压入及提出，便于携带，对于厚层底泥，其深层底泥难以用人力取样，可则以利用钻机压入及提出，操作简易。

附图说明

图1是本发明下钻时状态图。

图2是本发明上提时状态图。

图3为本发明内、外导管螺栓孔位置俯视图。

图4为本发明取样筒俯视图。

图5为本发明取样筒下部封盖结构图。

图中：1-外部导管；2-内部导管；11-外部导管螺栓孔；12-外部导管底板；21-内部导管螺栓孔；22-内部导管底板；3-取样筒；31-外筒；32-内筒；311-外筒顶板；4-螺栓；5-长金属条；6-封盖；7-钢丝绳；8-短金属条；9-十字交叉金属条；10-金属圆柱；61-封盖定位金属条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明一种双管底泥取样器，包括外部导管1、内部导管2和取样筒3，内部导管2套接于外部导管1之内；取样筒3包括内筒31和外筒32，内筒31套接于外筒32之内。取样筒3的底部设有可开合的封盖6。

外部导管1的侧壁设有一个贯通的外部导管螺栓孔11，内部导管2的侧壁设有上、下两个贯通的内部导管螺栓孔21，外部导管1与内部导管2通过螺栓4连接，下钻时螺栓4穿过外部导管螺栓孔11和位于上面的内部导管螺栓孔21，上提时螺栓4穿过外部导管螺栓孔11和位于下面的内部导管螺栓孔21；外部导管1与内部导管2的上部均设有螺纹，方便在取较深处底泥样时外接导管，所述外接导管的外部导管1和内部导管2的最上面一节均设有螺栓孔。

所述外部导管1的底部设置有外部导管底板12，外部导管底板12中心设有可供所述内部导管2上、下运动的圆孔，所述内部导管2与圆孔的配合为间隙配合。所述内部导管2底部设置有内部导管底板22，内部导管底板22的中心设有螺栓孔。所述内筒32顶部设有水平向十字交叉金属条9，其交叉中心设有螺栓孔，内筒顶部的其余部分均开放，螺栓4穿过内部导管底板22的螺栓孔和内筒32顶部的螺栓孔连接所述内部导管2与所述内筒32。外筒31的顶部设有外筒顶板311，外筒顶板311除留有可由内筒32上、下运动的圆孔之外，其余部分均封闭。在外部导管底板12以及外筒顶板311之间对称焊接有四根长金属条5。上提所述取样器时，取样筒3的内筒32顶部与内部导管2底部接触，内部导管底板22将取样筒3上部封住。下钻所述取样器时，底泥从内筒32顶部空隙中溢出，经由这四根长金属条5的空隙流出。

封盖6设有左、右两个，每个封盖6的形状为一侧半圆形一侧矩形，半圆形一侧曲线段与矩形侧相连，封盖6的矩形侧端头设有圆孔。外筒31底部内侧壁焊接有两对对称的封盖定位金属条61，每对封盖定位金属条61之间焊接有金属圆柱10。金属圆柱10穿过封盖6的圆孔，起铰接作用。

内筒32筒壁外侧对称焊接有两根短金属条8，每根短金属条8与其相应侧的封盖6通过焊接钢丝绳7相连接，下钻时钢丝绳7处于松弛状态，上提时钢丝绳7处于拉紧状态。

外筒31底部设有一个弯起，对封盖6起挡边作用。上提取样器时，两个封盖6的直线段边缘密合。下钻取样器时，封盖6被外筒31底部弯起阻挡。

如图1所示，取样器下钻时，螺栓4穿过外部导管螺栓孔11以及位于上部的内部导管螺栓孔21，通过螺栓4连接内部导管2以及内筒32，此时内筒32顶部与外部导管底板12有较大空隙，两个封盖6处于张开状态，钢丝绳7处于宽松状态。

如图1所示，取样器下钻时，底泥从取样筒3的内筒32底部进入，底泥会对两个封盖6形成挤压，内筒32的筒壁以及外筒31的底部弯起对其位置起到固定作用。在到达指定取样深度前，多余的底泥会从内筒32顶部空隙部分流出，再经由四根长金属条5之间的空隙排出。

如图2所示，取样器上提时，螺栓4穿过外部导管螺栓孔11以及下部的内部导管螺栓孔21，通过螺栓4连接内部导管2以及内筒32，此时内筒32顶部与外部导管底板12密合，两个封盖6处于闭合状态，钢丝绳7处于拉紧状态。

如图2所示，取样器上提时，底泥样密封在内筒32中，通过钢丝绳7将两个封盖6拉升封住内筒32底部，由于钢丝绳7处于拉紧状态，则钢丝绳7对两个封盖6的位置起到固定作用。此时内筒32顶部与外部导管底板12密合，则底泥也无法从内筒32上部损失。因此，取样器对底泥的取样率较高。

综上所述，本发明双管底泥取样器，其原理可靠，操作简单，便于携带，封闭性好，对土样扰动小。

以上仅是本发明的优选实施方式，对于本发明在实施过程中所选用材料问题未作要求，故对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，可以根据实际情况合理选取制作材料，同时还可以基于本发明技术原理作出若干改进和变型，这些改进和变型也应当视为本发明的保护范围。