取土鑽裝置設計

『壹』 單管鑽具和取土器

(一)常用單管鑽具

在岩心鑽探和工程鑽探施工中,將單層岩心管鑽具簡稱為單管鑽具。單管鑽具是常用的一種鑽進方法,廣泛用於完整緻密、不怕沖刷的3～7級岩層和岩心採取要求不高的岩層。

單管鑽具結構很簡單,如圖4-1所示。單管鑽具一般由岩心管、岩心管接頭和鑽頭(鋼粒鑽頭、合金鑽頭和金剛石鑽頭)組成。當鑽孔內岩粉較多時或孔內有掉塊時,可配接取粉管鑽進。

圖4-1 單管鑽具結構示意圖

裝配單管鑽具時,絲扣必須吻合,過松或過緊時都應及時予以更換。

常用單管鑽具是以鑽頭所採用的切削具(研磨材料)名稱來命名的。如切削具(研磨材料)為鋼粒、硬質合金或金剛石時,則單管鑽具分別稱為鋼粒單管鑽具、硬質合金單管鑽具或金剛石鑽頭單管鑽具。

單管鑽具鑽進的鑽孔直徑較大,最小鑽孔直徑為75mm,最大則可達1m以上。

單管鑽具的岩心管必須垂直,外觀不得有明顯變形現象,其長度一般在4m左右;易斜層應保持7～9m左右,過長會影響粗徑鑽具的剛性,過短則導向性能差。

(二)常用取土器

在工程地質鑽探中,為獲得准確的工程地質資料,施工中就必須採取樣品。樣品包括岩石樣品、水樣品等。

樣品根據在採取過程中受擾動的程度可以分為原狀樣品和擾動樣品。

所謂原狀樣品是指天然成分和結構未被破壞的樣品。用原狀樣品可以測定土層在自然狀態下的各種物理力學指標,對地基土做出正確的評價,從而為各類工程建築提供可靠的設計依據。採取原狀樣品所使用的工具稱為原狀取土器,簡稱取土器。

採取原狀土樣的方法很多,因而取土器的種類也很多,在施工中應根據不同地層、不同設備條件等來選擇。

採取原狀土樣的方法歸納起來有三種,即擊入法、壓入法(又稱貫入法)和振動法。

取土器一般分為兩種,一種是錘擊取土器,另一種是靜壓法取土器。錘擊法取土以重錘少擊效果為好;靜壓法以快速壓入為好。

取土器是影響土樣質量的重要因素,所以勘察部門都注重取土器的設計、製造。對取土器的基本要求是:盡可能使土樣不受或少受擾動;能順利切入土層中,並取上土樣;結構簡單,且使用方便。

取土器的取土質量,首先取決於取樣管的幾何尺寸和形狀。目前國內外鑽孔取土器有貫入式和回轉式兩大類,其尺寸、規格不盡相同。以國內主要使用的貫入式取土器來說,有兩種規格的取樣管,如圖4-2所示。其基本技術參數如表4-1所示。

圖4-2 取樣管規格

表4-1 國內生產的貫入式取土器技術參數

注:在特殊情況下,取土器直徑可增大至150～250mm。

1.貫入式取土器

貫入式取土器取樣時,採用擊入或壓入的方法將取土器貫入土中。這類取土器又可分為敞口取土器和活塞取土器兩類。敞口取土器按取樣管壁厚分敞口厚壁取土器(圖4-3)、敞口薄壁取土器(圖4-4)和束節式取土器(圖45)三種;活塞取土器又有固定活塞薄壁取土器(圖4-6)、水壓固定活塞取土器(圖4-7)、自由活塞薄壁取土器(圖4-8)等幾種。現將它們的結構特點、適用土類及優缺點列於表4-2。

圖4-3 敞口厚壁取土器

1—球閥;2—廢土管;3—半合取樣管;4—襯管;5—加厚管靴

圖4-4 敞口薄壁取土器

1—球閥;2—固定螺釘;3—薄壁取樣管

圖4-5 束節式取土器

1—球閥;2—廢土管;3—半合取樣管;4—襯管成環刀;5—束節取樣管靴

圖4-6 固定活塞薄壁取土器

1—固定活塞;2—薄壁取樣管;3—活塞桿;4—消除真空桿;5—固定螺釘

圖4-7 水壓固定活塞取土器

1—可動活塞;2—固定活塞;3—活塞桿;4—壓力缸;5—豎向導管;6—取樣管;7—襯管(採用薄壁管時無襯管);8—取樣管刃靴(採用薄壁管時無單獨刃靴)

圖4-8 自由活塞薄壁取土器

1—活塞;2—薄壁取樣管;3—活塞桿;4—消除真空桿;5—彈簧推卡

表4-2 貫入式取土器種類表

由表4-2可知,貫入式取土器一般適用於採取相對較軟的均勻細粒土。而對於堅硬、密實的細粒土以及砂類土、碎石土來說,要取得高質量的上樣,則必須採用回轉式取土器。

2.回轉式取土器

回轉式取土器的基本結構與岩心鑽探的雙層岩心管相同,分為單動和雙動兩類。下面分別介紹單動三重管取土器和雙動三重管取土器。

單動三重管(外管、內管及襯管)取土器也叫丹尼森(Denison)取土器(圖4-9)。它類似於岩心鑽探用的雙層單動岩心管。內管內若不設襯管(薄壁筒),則稱雙重管取土器。內管一般齊平或稍超前於外管。

取樣時外管旋轉而內管保持不動。外管上的鑽頭環狀切削土層,而內管容納和保護土樣。回轉式取土器取樣時需要使用循環液,循環液沿取土器底部內外管之間的環狀間隙將切削的土屑攜至地面。由於內管稍超前於外管,能隔離循環液對土樣的影響。

雙動三重管取土器類似於岩心鑽探用的雙層雙動岩心管。其主要結構是內管也配上切削刃與外管同樣回轉鑽進(圖4-10)。為了保護土樣,內管必須有較大的內間隙比,以保證襯管內的土樣不因內管的轉動而轉動。內管同樣可起到隔離循環液、保護土樣的作用。顯然,雙動型取土器可採取更為堅硬、密實的土樣。內管回轉雖會對土樣產生擾動影響,但因所採取的是堅硬、密實的土類,不至於造成嚴重後果。

圖4-9 單動雙重管取土器

1—外管;2—內管(取樣管及內管);3—外管鑽頭;4—內管管靴;5—軸承;6—內管頭(內裝逆止閥)

圖4-10 雙動三重管取土器

1—外管;2—內管;3—外管鑽頭;4—內管鑽頭;5—取土管頭部;6—逆止閥

回轉式取土器可採取較堅硬、密實的土類以至軟岩的樣品。單動型取土器適用於軟塑-堅硬狀態的黏性土和粉土、粉細砂土,土樣質量Ⅰ～Ⅱ級。雙動型取土器適用於硬塑-堅硬狀態的黏性土、中砂、粗砂、礫砂、碎石土及軟岩,土樣質量亦為Ⅰ～Ⅱ級。回轉式取土器目前在國內使用較少。

『貳』 採集表層土壤一般用哪種取土鑽

你好！
農田採集土壤樣本（做化驗養分用），一般有兩種採集方式：1，手工取樣。把地表5cm的表層撥開，直接取5-20cm深的土做樣本。2，采樣筒采樣。取一直徑大於5cm的鐵管（管壁不要太厚，下端開馬蹄形坡面），采樣時先把表層5cm的土撥開，下壓取樣筒至20cm。之後把筒里的土倒出來做樣本。註：取樣時不要在一個地方取樣，可以採用對角線與田字格式取土，取完後把樣土混勻，之後取出樣土的一部分做標本就行了。
如有疑問，請追問。

『叄』 這是哪種取土器（土鑽）

看了你提供的圖片與表述，在澳大利亞地質考察時用的取土器，在國內非常難找到——這個是與原材料有關。我國的原材料不具備這樣的質量。
如果有合適的材料，提供取土器的設計圖紙或實物，定製不存在問題，我也可以做出來。沒有好的材料，定製可以做出這樣的外觀造型，也沒有這樣的質量。

『肆』 犀牛取土鑽機現在升級取芯方式了嗎

升級了，由傳統的提拔外管回次取芯升級為不用提拔外管，只提內管即PVC樣品管的取樣方式，效率提高了5倍，工作強度下降了，樣品做到最大限度真正無擾動！

『伍』 美國犀牛取土鑽機有人用過嗎 好不好

我使用過這款鑽機，來回答一下，特點比較輕便，上次我們做項目取了兩米的樣品，鑽進很快，整個過程花了十來分鍾！還是不錯滴！

『陸』 有便攜取土鑽機不需要回次取土樣嗎

美國犀牛S1，可以只取內管，不拔外管，防止塌孔，等取樣結束統一提外管。

『柒』 土鑽怎麼用

德國STEPS有四款都是農業專用的取土鑽，分別為Edelman取土鑽：該類型土壤手鑽是目前使用最多的類型。典型的地球動力學設計可以使其在刺穿和提取土壤時摩擦力最小，物理作用降到最低。Riverside取土鑽：該設計適合鑽取岩石硬土，以及混合了地表水上層和下層細砂的環境。將手鑽極其尖銳的鑽頭以一定角度插入，然後輕松刺入土壤。Stony取土鑽：用於細砂含量較高的土壤。Stony土壤手鑽鑽體由拱形不銹鋼片鍛造。凸起鋼片切割點向外彎，可以鑽出比鑽頭本體寬的洞。Spiral取土鑽：spiral鑽的操作類似於螺旋螺絲刀，不會切掉土壤。該手鑽通常用於穿透硬層，如磚，白堊和石灰等。

『捌』 國內最好的取土鑽機是什麼

履帶式土壤取芯鑽機，土壤檢查采樣鑽機。不旋轉，無需用水，可以保證取芯無污染、真是有效。

履帶式鑽機效率更高，取芯1米大約1分鍾左右。

『玖』 鑽機如何取土

摘要 你好！普通土層的話，如果使用的是履帶式潛孔鑽機，可以把鑽具換為螺旋鑽桿，土層可以通過鑽桿的導程排出，如果是支架式的土鑽，那就用水沖出來，就是以你說的泥漿液體的形式排出。