一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，所述装置包括取样筒，取样筒包括外筒和内筒，内筒上开设有抽气孔，外筒上设置有真空阀门。本实用新型专利技术主要采用自身冷量供给，不需要消耗额外的能源，而且从传热的对流、辐射与传导的三种基本能量交换方式入手，最大程度上隔绝了冻土原状样与其它介质之间的热量交换；从冻土取样到实验室测试过程之间基本上杜绝了人体与冻土原状样之间的直接接触，避免了冻土原状样的人为扰动；采用的透明取样筒装置能够作为典型冻土试样的长期保存装置，无需进行冻土试样的转移，最大程度上保证了冻土试样的完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置
本技术涉及一种冻土试验设备，具体涉及一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置。
技术介绍
冻土是一种对温度及其敏感的地质体，温度的变化将导致冻土物理、力学及热学性质的极大差异。由于冻土在野外地质钻探与室内测试过程之间存在低温采样、保存与运输难题，长时间、大幅度的热量交换造成冻土中的冰体急剧融化，破坏了冻土的原生结构，导致目前工程界对冻土物理、力学及热学的测试，大都采用冻土的融土扰动样结合土工试验参数进行重塑，来近似模拟冻土的原生状态。但是这种方法无法准确建立冻土地质条件与生态环境之间的联系，重塑土与原状土中的冰体分布与发育特征也千差万别，导致原状冻土样的热力学参数测试精度大为降低，从而对后续冻土工程热力稳定性造成不可忽视的影响。准确测试冻土的各项参数是冻土区工程勘察、设计、施工以及养护的首要任务和主要依据，而保证冻土各项指标测试准确的前提则是解决冻土原状样的低温采样、运输与保存问题，而目前对于这方面的研究较为少见。因此开展冻土区原状土取样、运输与保存一体化装置的研发，对于促进冻土区测试技术的进步与发展，保障冻土工程的热力稳定具有重要的应用与推广价值。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，用于冻土区野外钻探过程，降低冻土原状土在取样、运输与保存之间的热量交换与人为扰动，延长冻土原生结构与状态。本技术所采用的技术方案为：一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，其特征在于：所述装置包括取样筒，取样筒包括透明的外筒和内筒，内筒上开设有抽气孔，外筒上设置有真空阀门。外筒两端封闭，并分为上下两节，分别为筒盖和筒身。内筒一端封闭，另一端为分离的端板，分别为筒身和盖板。内筒筒身与外筒筒身之间连接设置有横向的支撑柱，内筒盖板与外筒筒盖之间连接设置有竖向的支撑柱。真空阀门位于外筒的筒盖上。抽气孔位于内筒的盖板或另一侧底板，或在盖板和另一侧端板上同时设置。内筒筒身与外筒筒身之间的支撑柱自上而下呈螺旋形布置。所述装置还包括取样筒外的样品箱，样品箱包括外箱体和内箱体，外箱体和内箱体之间填充有隔热保温材料。外箱体外壁设置有把手。内箱体内壁涂覆有绝热涂层。本技术具有以下优点：本技术主要采用自身冷量供给，不需要消耗额外的能源，而且从传热的对流、辐射与传导的三种基本能量交换方式入手，最大程度上隔绝了冻土原状样与其它介质之间的热量交换。本技术从冻土取样到实验室测试过程之间基本上杜绝了人体与冻土原状样之间的直接接触，避免了冻土原状样的人为扰动。本技术采用的透明取样筒装置能够作为典型冻土试样的长期保存装置，无需进行冻土试样的转移，最大程度上保证了冻土试样的完整性。附图说明图1是取样筒正视图。图2是取样筒内筒顶底板结构示意图。图3是取样筒俯视图。图4是样品箱正视图。图中，1-外筒，2-内筒，3-支撑柱，4-真空阀门，5-内筒顶（底）板，6-抽气孔，7-把手，8-外箱体，9-内箱体，10-绝热涂层，11-隔热保温材料。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。本技术涉及一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，所述装置包括取样筒，取样筒包括透明的外筒1和内筒2，内筒2上开设有抽气孔6，外筒1上设置有真空阀门4。外筒1两端封闭，并分为上下两节，分别为筒盖和筒身。内筒2一端封闭，另一端为分离的端板，分别为筒身和盖板。内筒2筒身与外筒1筒身之间连接设置有横向的支撑柱3，内筒2盖板与外筒1筒盖之间连接设置有竖向的支撑柱3。内筒2筒身与外筒1筒身之间的支撑柱3自上而下呈螺旋形布置。真空阀门4位于外筒1的筒盖上。抽气孔6位于内筒2的盖板或另一侧底板，或在盖板和另一侧端板上同时设置。所述装置还包括取样筒外的样品箱，样品箱包括外箱体8和内箱体9，外箱体8和内箱体9之间填充有隔热保温材料11。外箱体8外壁设置有把手7。内箱体9内壁涂覆有绝热涂层10。参见附图对本技术进行进一步详细说明：本技术的装置包括取样筒、手持式真空抽气筒和样品箱。所述的取样筒由外筒1、内筒2和支撑柱3组成，采用螺旋式加固方式，取样筒筒盖上设置真空阀门4，内筒顶底板5设置抽气孔6。手持式真空抽气筒基本能够保持取样筒真空状态，隔绝空气热传导。所述的样品箱由把手7、外箱体8和内箱体9组成，内箱体表层喷涂绝热涂层10，内外箱体之间加设隔热保温材料11。具体实施方式如下：根据冻土区地质钻探要求，将取样筒预制成标准试件筒（取样筒内筒2内径φ110mm*200mm（h）），保证取样筒内真空度可达-90KPa以上。为防止取样筒内真空度逐渐丧失，可预先准备真空密封胶，待冻土原状样取样后，在接头位置处采用真空密封处理。冻土区地质钻探前一天，在实验室预先冷冻数瓶自来水，作为样品箱自供给冷源。同时预备数份柔性保温材料，用于样品箱内取样筒分层防撞击和保温作用。冻土区地质钻探采用野外钻探原状冻土取样装置，待其将冻土原状岩芯切割成标准尺寸后（φ110mm*200mm（h））放入取样筒内筒2之内。内筒内壁预先采用凡士林涂抹，防止冻土试样与内壁冻结，导致后期取样困难。冻土原状样取样后，拧紧筒盖，将真空密封胶涂抹在接头处，同时打开真空阀门4，利用手持式真空抽气筒抽真空，同时监测取样筒内真空压力。待取样筒内真空压力达到-90KPa以后，停止抽气，关闭真空阀门4，贴好样品标签，完成冻土原状样取样过程。将装有冻土原状样的取样筒放入预先装有冷冻瓶装自来水的样品箱内，同时柔性保温材料覆盖在取样筒上方，采取分层铺设的方式。样品箱的长宽尺寸满足取样筒外筒1外径的整数倍，使得取样筒在样品箱内能够紧密排列，防止运输途中的颠簸。每层试样应放置一瓶冷冻自来水，作为该层的冷源。当取样箱装满冻土原状试样后，将其置于阴凉避光处，防止阳光直射。待每天钻探工作结束后统一送入实验室进行冻土参数测试。对于典型冻土原状试样，需要进行长时间保存时，可直接送入冻土样品库冰柜中进行保存，不需要进行另外的处理。本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本技术说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，其特征在于：/n所述装置包括取样筒，取样筒包括透明的外筒（1）和内筒（2），内筒（2）上开设有抽气孔（6），外筒（1）上设置有真空阀门（4）。/n

【技术特征摘要】
1.一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，其特征在于：
所述装置包括取样筒，取样筒包括透明的外筒（1）和内筒（2），内筒（2）上开设有抽气孔（6），外筒（1）上设置有真空阀门（4）。


2.根据权利要求1所述的一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，其特征在于：
外筒（1）两端封闭，并分为上下两节，分别为筒盖和筒身。


3.根据权利要求2所述的一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，其特征在于：
内筒（2）一端封闭，另一端为分离的端板，分别为筒身和盖板。


4.根据权利要求3所述的一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，其特征在于：
内筒（2）筒身与外筒（1）筒身之间连接设置有横向的支撑柱（3），内筒（2）盖板与外筒（1）筒盖之间连接设置有竖向的支撑柱（3）。


5.根据权利要求4所述的一种多年冻土原状土取样、运输与保存一体化装置，其特征在于：
真空阀门（4）位于外筒（1）的筒盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁堃，彭惠，金龙，刘志云，崔福庆，符进，穆柯，董元宏，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61