ES2340834A1 - System of extraction, packaging, transport, storage and preparation of tests in the unaltered soil samples (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
System of extraction, packaging, transport, storage and preparation of tests in the unaltered soil samples (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDFInfo
- Publication number
- ES2340834A1 ES2340834A1 ES201030154A ES201030154A ES2340834A1 ES 2340834 A1 ES2340834 A1 ES 2340834A1 ES 201030154 A ES201030154 A ES 201030154A ES 201030154 A ES201030154 A ES 201030154A ES 2340834 A1 ES2340834 A1 ES 2340834A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- sample
- tube
- soil
- head
- packaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000009533 lab test Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 19
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 74
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 238000003895 groundwater pollution Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004856 soil analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005527 soil sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
- E21B25/005—Above ground means for handling the core, e.g. for extracting the core from the core barrel
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
- E21B25/10—Formed core retaining or severing means
- E21B25/12—Formed core retaining or severing means of the sliding wedge type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
- G01N1/08—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting involving an extracting tool, e.g. core bit
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Sistema de extracción, envasado, transporte, almacenamiento y preparación de muestras de suelo inalterado para ensayos en laboratorio, que se caracteriza porque dichos medios de extracción de muestras inalteradas de suelo comprende una carcasa (1,2), una cabeza (5) configurada para soportar el conjunto que imprime la fuerza de empuje o tracción para que penetre el equipo en el suelo, y una base cortante (4) configurada para que el suelo se aloje en un tubo interior (3) que envasa a muestra inalterada.System for extraction, packaging, transport, storage and preparation of undisturbed soil samples for laboratory tests, characterized in that said means for extracting undisturbed soil samples comprise a casing (1,2), a head (5) configured to support the assembly that exerts the push or pull force so that the equipment penetrates the soil, and a cutting base (4) configured so that the soil is housed in an inner tube (3) that packs the unaltered sample.
Description
Sistema de extracción, envasado, transporte, almacenamiento y preparación de ensayos en las muestras de suelo inalterado.Extraction system, packaging, transport, storage and preparation of tests in soil samples unchanged
La presente invención se refiere a un sistema basado en tres premisas fundamentales, la primera de ellas radica en la extracción de suelo y su envasado en la misma operación y en estado inalterado, la segunda radica en el acondicionamiento del suelo en su envase original, para su transporte y almacenamiento y manteniendo, en todo momento, su estado inalterado, mientras que la última premisa fundamental es el acondicionamiento del suelo en su envase original, para ensayos en laboratorio, manteniendo dicho suelo su estado de inalterabilidad. Lo anterior se fundamenta en el hecho de que los equipos actualmente disponibles para la extracción de suelos no cumplen íntegramente la totalidad de las premisas antes descritas.The present invention relates to a system based on three fundamental premises, the first one lies in the extraction of soil and its packaging in the same operation and in unaltered state, the second lies in the conditioning of the soil in its original container, for transport and storage and maintaining, at all times, its unaltered state, while the last fundamental premise is the conditioning of the soil in its original container, for laboratory tests, keeping said I soil its state of inalterability. The above is based on the fact that the equipment currently available for extraction of floors do not fully comply with all the premises before described.
La invención se encuentra en el sector técnico de muestreo y preparación de muestras para investigación, más concretamente mediante el uso de equipos de extracción mecánica para el análisis de propiedades físicas y químicas del suelo.The invention is in the technical sector Sampling and sample preparation for research, more specifically by using mechanical extraction equipment to the analysis of physical and chemical properties of the soil.
Actualmente, las investigaciones alrededor de la contaminación de aguas superficiales y subterráneas apuntan hacia las fuentes que la generan siendo el suelo el receptor final de los residuos generados por la actividad antrópica o, directamente, por la explotación y mal uso del recurso. Finalmente, la acción del agua de escorrentía y la infiltración del agua de lluvia terminan transportando la pluma de contaminantes en profundidad y en superficie hacia fuentes naturales.Currently, investigations around the surface and groundwater pollution point towards the sources that generate it being the soil the final receiver of the residues generated by anthropic activity or, directly, by the exploitation and misuse of the resource. Finally, the action of water runoff and rainwater infiltration end transporting the contaminant pen in depth and in surface towards natural sources.
Dentro de los aspectos más relevantes para la veracidad de los análisis de evolución de la contaminación en el sistema suelo-agua tiene que ver con la representatividad de las muestras de suelo obtenidas en la capa arable y a la profundidad propia para realizar ensayos de lixiviación de un suelo/residuo al entrar en contacto con agua u otros líquidos extractantes de acuerdo con los objetivos del estudio.Within the most relevant aspects for the veracity of the evolution analysis of pollution in the soil-water system has to do with the representativeness of soil samples obtained in the layer arable and to own depth to perform tests of leaching of a soil / residue upon contact with water or other extractant liquids according to the objectives of the study.
En el ambiente comercial se encuentran una serie de equipos de extracción de especímenes sin alterar de muestras inalteradas, compuestos por tubos de pared fina (50 mm de diámetro) y a diferentes profundidades con la unión sucesiva de tubos. El principal problema radica en que en alguno o varios de los procesos de extracción o de acondicionamiento para el envasado, transporte y almacenamiento o durante la preparación de la muestra en su dispositivo de ensayo, la muestra de suelo puede ser deteriorada y/o alterada.In the commercial environment there is a series of specimen extraction equipment without altering samples unaltered, composed of thin-walled tubes (50 mm in diameter) and at different depths with the successive union of tubes. He main problem is that in one or more of the processes extraction or conditioning for packaging, transport and storage or during sample preparation in your test device, the soil sample may be damaged and / or altered
La solución al problema técnico planteado (la alteración o deterioro de las muestras de suelo) se basa en que no se requiere la extracción de la muestra y traspasarla a otros recipientes para continuar con los ensayos de lixiviación, ensayos cinéticos, físicos, etc.The solution to the technical problem posed (the alteration or deterioration of soil samples) is based on the fact that no sample extraction is required and transferred to others containers to continue leaching tests, tests kinetic, physical, etc.
Son bien conocidos dispositivos de extracción de muestras de suelo del tipo de tubos robustos cilíndricos con un extremo inferior biselado para facilitar la penetración en el suelo, y el otro extremo superior reforzado de forma tal que permita soportar impactos o esfuerzos para imprimir una fuerza necesaria que penetren los tubos en el suelo, de manera que, a medida que dicho tubo penetra en el suelo, en el interior del mismo se va alojando la muestra de suelo hasta una profundidad determinada por la longitud del cuerpo del tubo, y donde el suelo mantiene perfectamente la estructura original.Extraction devices are well known for soil samples of the type of robust cylindrical tubes with a bevelled bottom end to facilitate ground penetration, and the other upper end reinforced in a way that allows withstand impacts or efforts to print a necessary force that the pipes penetrate the ground, so that, as said tube penetrates the ground, inside it is housed the soil sample to a depth determined by the length of the tube body, and where the ground perfectly maintains the original structure
A la hora de extraer la muestra muchos de los sistemas descritos requieren de golpeteos laterales para iniciar el desenclavamiento y maniobras, de tal forma que la muestra de suelo se ve afectada sensiblemente en su estructura, mientras que, por otro lado, los problemas para mantener la muestra inalterada son obvios debido a que la muestra definitiva debe ser extraída del interior del tubo mediante el uso de émbolos o accesorios que imprimen compresión a la muestra para continuar con un muestreo sucesivo de especímenes para realizar diferentes análisis. Esto es, se dispone de un único tubo del que es necesario extraer la muestra y traspasarla a otro tubo o recipiente, para su transporte al laboratorio, para continuar con las labores de muestreo de nuevas muestras de ensayo.When extracting the sample many of the described systems require lateral tapping to start the unlocking and maneuvering, so that the soil sample It is significantly affected in its structure, while On the other hand, the problems to keep the sample unchanged are obvious because the final sample must be extracted from the inside the tube by using pistons or accessories that print compression to the sample to continue sampling successive specimens to perform different analyzes. This is, a single tube is available from which it is necessary to extract the sample and transfer it to another tube or container, for transport to the laboratory, to continue the work of sampling new test samples.
A destacar, que en procesos semejantes es donde la muestra puede comenzar a verse alterada y, concretamente, en el proceso anteriormente descrito, serán seriamente mermadas o alteradas, entre otras, las características de confinamiento, estructura y humedad del suelo, por razones obvias.To emphasize, that in similar processes is where the sample can begin to be altered and, specifically, in the process described above, will be seriously impaired or altered, among others, the confinement characteristics, soil structure and moisture, for obvious reasons.
Otro problema que se suma es el transporte de las muestras, ya que pueden sufrir alteraciones por la manipulación y no garantizar el almacenamiento en el mismo diámetro del tubo del que inicialmente fueron extraídas.Another problem that adds up is the transport of the samples, as they may suffer tampering and not guarantee storage in the same diameter of the tube which were initially extracted.
Se considera que el documento más cercano del estado de la técnica es el documento US4946000, que divulga un equipo de toma de muestras de suelo inalterado. El equipo tiene dos tubos coaxiales separables. El tubo interior se puede separar del tubo exterior sin contaminar la muestra, por lo que esta continúa siendo, en principio, inalterada. Se dispone un elemento de retención en la parte inferior del equipo, situado entre los dos tubos coaxiales. Dicho elemento de retención permite contener la muestra en el tubo interior para su posterior transporte y análisis, ya sea en el terreno o en el laboratorio. En la parte inferior del tubo exterior se une mediante rosca un elemento cónico que permite la impulsión del equipo de toma de muestras. En la parte superior del tubo exterior se dispone un elemento de acople a una máquina taladradora, no especificada, montada sobre un camión. Para evitar el movimiento del tubo interno respecto al tubo externo durante la toma de muestras, se dispone de un elemento de cierre que fija los dos tubos. Tanto el tubo exterior como el tubo interior se pueden abrir en dos partes, para inspeccionar sobre la marcha la muestra tomada. Además, como ya se ha comentado, se puede llevar el tubo interior a una zona de ensayo sin exponer en ningún momento la muestra inalterada, de modo que los análisis realizados sean más precisos. Finalmente, las muestras están limitando su uso para ensayos no destructivos y análisis de perfiles y estructura del suelo, sin dar lugar a continuar con estudios de variabilidad temporal de las propiedades del suelo en la medida en que a éste se le adicionen componentes sólidos o líquidos para simular las condiciones en que el suelo se ve afectado por actividades antrópicas, o estudiar potenciales riesgos de contaminación de fuentes superficiales o acuíferos por dichas actividades.The closest document of the prior art is document US4946000, which discloses a unaltered soil sampling equipment. The team has two separable coaxial tubes. The inner tube can be separated from the outer tube without contaminating the sample, so it continues being, in principle, unchanged. An element of retention on the bottom of the equipment, located between the two coaxial tubes Said retention element allows to contain the Sample in the inner tube for later transport and analysis, either in the field or in the laboratory. At the bottom of the outer tube is connected by thread a conical element that allows the drive of the sampling equipment. On top an attachment element to a machine is arranged from the outer tube drilling machine, unspecified, mounted on a truck. To avoid the movement of the inner tube relative to the outer tube during the sampling, there is a closure element that fixes the two tubes Both the outer tube and the inner tube can be open in two parts, to inspect the sample on the fly taken. In addition, as already mentioned, you can take the tube inside a test area without exposing at any time the unchanged sample, so that the analyzes performed are more accurate. Finally, the samples are limiting their use for non-destructive testing and analysis of profiles and structure of the soil, without giving rise to continuing variability studies temporal properties of the soil to the extent that it is add solid or liquid components to simulate the conditions in which the soil is affected by activities anthropic, or study potential contamination risks of surface or aquifer sources for these activities.
En el documento indicado no se utilizan tubos de confinamiento que alojan un tubo de ensayo localizado en su interior, de un material tal que favorezca la menor fuerza de fricción del suelo con el material, al avanzar progresivamente la muestra, y donde finalmente la muestra queda depositada en el tubo que puede ser extraído con la muestra sin alterar y obtener en serie diferentes réplicas.In the indicated document no tubes are used confinement housing a test tube located in your interior, of a material such that it favors the least force of ground friction with the material, progressively advancing the sample, and where finally the sample is deposited in the tube which can be extracted with the sample without altering and obtained in series Different replicas
A modo de resumen, la muestra inalterada será aquella que "prácticamente" no ha sufrido modificaciones ni cambios en su naturaleza. El término inalterado es relativo, ya que ninguna muestra puede considerarse como enteramente libre de perturbación. En la mecánica de suelos se aplica el término a muestras que han sido obtenidas en una forma tal que su estructura física y sus propiedades permanecen inalteradas con relación a su estado en la masa de suelo de procedencia. Por esta razón no es aceptable la distorsión o contaminación de la muestra. La estructura del suelo, su contenido de humedad, y la configuración han de ser preservados. Hasta ahora no se han desarrollado métodos que permitan la extracción de especímenes sin alteración alguna. Son ejemplo de muestras inalteradas las muestras cúbicas y las de toma-muestras de pared fina. A diferencia de las anteriores, los especímenes o muestras alteradas serán aquellas que encierran perturbaciones notorias. Los especímenes de toma-muestras partidos y las muestras de zapapico y pala pertenecen a esta clasificación.As a summary, the unaltered sample will be one that "practically" has not undergone modifications or Changes in its nature. The term unchanged is relative, since no sample can be considered as entirely free of disturbance. In soil mechanics the term is applied to samples that have been obtained in a way that their structure physical and its properties remain unchanged in relation to its state in the soil mass of origin. For this reason it is not Distortion or contamination of the sample acceptable. The structure of the soil, its moisture content, and the configuration must be preserved. So far no methods have been developed that allow the extraction of specimens without any alteration. They are an example of unaltered samples the cubic samples and those of Thin-wall sampling. Unlike the above, the specimens or altered samples will be those that They contain notorious disturbances. The specimens of split sampler and zapapico samples and Shovel belong to this classification.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
En general, el problema técnico objetivo que pretende resolver la presente invención, como ha sido indicado anteriormente, se fundamenta por el hecho de que los equipos actualmente disponibles para la extracción de suelos no cumplen íntegramente la totalidad de las premisas descritas (extracción y envasado en una única operación, acondicionamiento del suelo en su envase original para el transporte y ensayo en laboratorio). Esto ha conducido al diseño de un equipo que engloba estas tres funciones para garantizar la condición de inalterabilidad extrema de la muestra para realizar los ensayos en el laboratorio.In general, the objective technical problem that intends to solve the present invention, as indicated previously, it is based on the fact that the equipment currently available for soil extraction do not meet in full all of the premises described (extraction and packed in a single operation, soil conditioning in its original container for transport and laboratory test). This has led to the design of a team that encompasses these three functions to guarantee the condition of extreme inalterability of the sample to perform the tests in the laboratory.
El objeto primordial de la invención, es conseguir que las condiciones del suelo "in situ" permanezcan inalteradas durante la penetración de este en el tubo único y definitivo de: envasado, transporte, almacenamiento y ensayos.The main object of the invention is to ensure that the soil conditions " in situ " remain unchanged during its penetration into the single and final tube of: packaging, transport, storage and testing.
Una vez en el laboratorio, la muestra a ensayar sigue manteniendo todas las características de una muestra inalterada, y al momento de iniciar los ensayos al tubo original que confina la muestra inalterada se acoplan los dispositivos finales para los ensayos de lixiviación en columnas de suelo inalterado.Once in the laboratory, the sample to be tested still maintaining all the characteristics of a sample unchanged, and at the time of starting the tests to the original tube that confine the unchanged sample end devices are coupled for leaching tests on unaltered soil columns.
La finalidad última es permitir que sobre esta muestra inalterada se realicen ensayos de laboratorio para el estudio a lo largo del tiempo de las propiedades físicas y químicas del suelo y de los líquidos que atraviesen la columna de suelo. Sin embargo, podrán realizarse modificaciones para otras aplicaciones.The ultimate purpose is to allow on this unaltered sample laboratory tests are performed for the study over time of physical and chemical properties of the soil and of the liquids that cross the soil column. Without However, modifications may be made for other Applications.
La presente invención se centra en la obtención de un espécimen de suelo inalterado, utilizando dispositivos, accesorios y fuerza mecánica de origen manual. El adecuado diseño de sus componentes permite garantizar la obtención de especímenes en condiciones que la muestra no sufre modificaciones por compresión, percusión, alteraciones por desplazamiento o rotación del toma-muestras en el terreno, al avanzar en profundidad, ni perturbaciones por rugosidad del material a medida que la muestra de suelo se va alojando en el toma-muestras y por consiguiente en el tubo definitivo de: envasado, transporte, almacenamiento y ensayo.The present invention focuses on obtaining of an unaltered soil specimen, using devices, accessories and mechanical force of manual origin. The proper design of its components guarantee the obtaining of specimens in conditions that the sample does not undergo compression modifications, percussion, alterations due to displacement or rotation of the sampling in the field, as we move forward in depth, or disturbances due to roughness of the tailored material that the soil sample is staying in the sampling and therefore in the tube Definitive of: packaging, transport, storage and testing.
Teniendo en cuenta la gran variedad de tipos de suelos, el método y/o técnicas de penetración del toma-muestras en el suelo, o más concretamente la penetración de la muestra en el toma-muestras, se adecuará a la resistencia que oponga el suelo a ser penetrado; nunca se aplicaran fuerzas axiales de penetración que por su valor excesivo, puedan alterar la correcta linealidad de penetración y que a su vez pueda derivar en alteraciones en la estructura de la muestra.Given the wide variety of types of soils, the method and / or penetration techniques of sampling on the ground, or more specifically the penetration of the sample into the sampling, it will adapt to the resistance that the soil opposes to be penetrated; never axial penetration forces will be applied which, due to their value excessive, may alter the correct linearity of penetration and that in turn it can lead to alterations in the structure of the sample.
Cuando ciertos suelos den lugar a esta disyuntiva, se deberá recurrir a la técnica de efectuar un foso circundante a una columna de suelo, de donde se extraerá la muestra, con un diámetro entre 1,6 y 2 veces el diámetro de la muestra a extraer y una altura entre 1 y 1,4 veces el diámetro de la muestra a extraer; estas proporciones quedan sujetas al análisis del suelo, prevaleciendo siempre el margen de seguridad necesario para la inalterabilidad de la muestra. En esta situación, el excesivo esfuerzo de penetración pasa a ser un esfuerzo mínimo y controlable, de deshojar el suelo sobrante por avance del toma-muestras, consiguiendo por tanto en todo momento el correcto control de linealidad de penetración y por consiguiente se asegura inalterabilidad de la muestra y mas concretamente de su estructura; la inalterabilidad de humedad y confinamiento quedan aseguradas por el revestimiento del anillo sobrante a deshojar. Sucesivos ciclos de esta técnica o método, permitirán extraer la longitud total de muestra deseada y con una absoluta seguridad de la integridad de la inalteración de su estructura.When certain soils give rise to this dilemma, you must resort to the technique of making a pit surrounding a column of soil, from which the sample will be extracted, with a diameter between 1.6 and 2 times the diameter of the sample a extract and a height between 1 and 1.4 times the diameter of the sample a extract; these proportions are subject to soil analysis, always prevailing the necessary safety margin for the inalterability of the sample. In this situation, the excessive penetration effort becomes a minimal and controllable effort, defoliate excess soil by advancing the sampling-taking, therefore getting everything moment the correct penetration linearity control and by consequently, the sample is unchanged and more specifically its structure; the inalterability of moisture and confinement are secured by the lining of the ring left over to defoliate. Successive cycles of this technique or method, they will allow to extract the total desired sample length and with a absolute security of the integrity of the alteration of its structure.
En suelos excesivamente duros y sin una mínima plasticidad, donde las láminas a deshojar rompan hacia el vacío del foso de una forma brusca y poco controlable, se procederá a rellenar el foso, de la columna a deshojar, del suelo anteriormente extraído en la construcción del foso, bien desestructurado y con una granulometría baja y homogénea, que evitará el deshojamiento brusco e incontrolado del suelo sobrante de la columna; este aporte de suelo, no opondrá esfuerzo alguno al avance del toma-muestras, pero en cambio, preservará la integridad de inalterabilidad de la columna útil imaginaria, de donde se continuará extrayendo la muestra inalterada.In excessively hard soils and without a minimum plasticity, where the sheets to defoliate break into the vacuum of the pit in a sharp and uncontrollable way, will proceed to fill the pit, from the column to defoliate, from the soil previously removed in the construction of the pit, well unstructured and with a low and homogeneous granulometry, which will prevent sudden defrosting and uncontrolled of the remaining soil of the column; this contribution of soil, will not put any effort to advance the sampling, but instead, it will preserve the unalterable integrity of the imaginary useful column of where the unchanged sample will continue to be extracted.
De lo expuesto anteriormente, se desprende que todo equipo o dispositivo, debe ir acompañado de una correcta metodología de acción, que deberá ser ampliada y complementada "in situ", con el análisis del tipo de suelo de cada extracción o ciclo de penetración.From the above, it follows that all equipment or device must be accompanied by a correct methodology of action, which must be expanded and complemented " in situ ", with the analysis of the soil type of each extraction or penetration cycle.
La muestra así obtenida, constituye una fiel representación de las condiciones del suelo debido a que éste ha sido alojado en el tubo muestra con los menores riesgos de ser comprimido ni afectado por vibraciones y/o golpeteos, además de haber penetrado progresivamente de forma continua y uniforme, en su totalidad o en etapas controladas.The sample thus obtained constitutes a faithful representation of soil conditions because it has been housed in the tube shows the lowest risks of being compressed or affected by vibrations and / or knocking, in addition to have penetrated progressively in a continuous and uniform way, in its all or in controlled stages.
El sistema que se propone permite la obtención de una muestra de suelo sin riesgos de alteración en su extracción, envasado, transporte y almacenamiento, permitiendo sobre el mismo espécimen de muestra, sin necesidad de ser traspasada ni alterada, realizar diversos ensayos de laboratorio.The proposed system allows obtaining of a soil sample without risk of alteration in its extraction, packaging, transport and storage, allowing on it sample specimen, without the need to be transferred or altered, Perform various laboratory tests.
Para ello y de acuerdo con una primera característica del sistema que se propone en la invención, está caracterizado, en primer lugar, por un equipo de extracción de muestras inalteradas, el cual está constituido por dos tubos de confinamiento (primario y secundario), de acero, acoplables y robustos, que soportan los esfuerzos debidos a la fuerza de compresión, tanto para seccionar la muestra de suelo útil, del resto de la masa, como para la penetración del suelo seleccionado, en su interior; y que ofrecen la protección al tubo interior, de metacrilato, en el que realmente se aloja la muestra, de forma tal, que suelo y metacrilato, no se ven afectados por esfuerzos o vibraciones durante la extracción. Además, está constituido en el extremo inferior por una cabeza biselada que forma un borde cortante para facilitar la penetración en el suelo de forma progresiva y continua; y una cabeza de empuje en el extremo superior que soporta y permite el acople de un marco de carga (trípode) que imprime una fuerza axial, pero no rotativa, para que penetre en el suelo el conjunto de extracción integrado por las piezas precitadas.For this and according to a first characteristic of the system proposed in the invention, is characterized, first of all, by an extraction equipment unaltered samples, which consists of two tubes of confinement (primary and secondary), steel, attachable and robust, that support the efforts due to the force of compression, both to section the sample of useful soil, from the rest of the mass, as for the penetration of the selected soil, in its inside; and that offer protection to the inner tube, of methacrylate, in which the sample is actually housed, in such a way, that soil and methacrylate, are not affected by efforts or vibrations during extraction. In addition, it is constituted in the lower end by a beveled head that forms a cutting edge to facilitate penetration into the ground progressively and keep going; and a push head at the upper end that supports and allows the coupling of a load frame (tripod) that prints a axial force, but not rotational, so that the extraction set integrated by the aforementioned pieces.
El marco de carga está comprendido por:The load frame is comprised of:
- Un husillo, origen de la fuerza axial, que se acopla a un rodamiento axial, quien rompe la transmisión de rotación del husillo a la cabeza superior o de empuje del toma-muestras.- A spindle, origin of the axial force, which is attaches to an axial bearing, which breaks the rotation transmission from spindle to top or thrust head of Sampling
- Un trípode que le sirve como soporte y apoyo con respecto al suelo. El trípode lo conforman tres puntales que se apoyan en el extremo inferior en tres zapatas y en el extremo superior a un plato que integra tanto el amarre de los puntales como el de la tuerca del husillo.- A tripod that serves as support and support With respect to the ground. The tripod is made up of three struts that are they rest on the lower end on three shoes and on the end superior to a plate that integrates both the mooring of the struts and the one of the spindle nut.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
Se ha previsto también que el tubo interior no sufra desplazamiento durante la penetración en el suelo, mediante un anillo como tuerca-reten que se enrosca en la zona superior interna del tubo de confinamiento secundario, originando una fuerza de empuje sobre la tórica colocada en el extremo superior de la cabeza biselada de corte, que esta solidaria mediante rosca, con el extremo inferior del tubo de confinamiento primario, logrando así, tanto la estanqueidad en el paso de la cabeza de corte al tubo de envasado, como que la presión de la tuerca reten ejercida sobre el tubo de envasado descanse en una especie de silent-bloc® que rompa la rigidez del amarre, pues se ha de considerar que por necesidades innovadoras del ensayo, el tubo de envasado es de metacrilato y hay que preservarlo de una posible rotura por la compresión mecánica de los elementos predescritos que lo confinan.It is also provided that the inner tube does not suffer displacement during penetration into the ground, by means of a ring-like nut that is screwed into the upper inner zone of the secondary confinement tube, causing a thrust force on the toric placed in the upper end of the beveled cutting head, which is threaded by thread, with the lower end of the primary confinement tube, thus achieving both the tightness in the passage of the cutting head to the packaging tube, and that the pressure of the retained nut exerted on the packaging tube rest in a kind of silent-bloc ® that breaks the rigidity of the mooring, because it must be considered that due to innovative testing needs, the packaging tube is methacrylate and must be preserved in a possible breakage by mechanical compression of the predescribed elements that confine it.
Como último detalle para preservar la inalterabilidad de la muestra en toda su extensión, cuando el toma-muestras esté situado sobre la superficie donde se va a realizar la extracción y antes de comenzar con la aplicación de la fuerza axial, se introducirá por la boca superior del toma-muestras, hasta que repose en el suelo, un disco de plástico, para evitar transmisiones de vibraciones, de un diámetro 1/25 menor que el diámetro de la muestra a extraer y de un grueso de 1/15 del diámetro de la muestra a extraer, sobre dicho disco, se colocara un disco de acero de un diámetro igual al disco de plástico y de un grueso tal, que proporcione una presión sobre la muestra de 4,5 KPa (este valor fue desarrollado para un suelo minero, no saturado, bien estructurado, posiblemente con un límite líquido bajo y con un calificativo general de duro). Esta presión deberá ser revisada atendiendo a los distintos tipos de suelo donde se vaya a proceder, evitando siempre colocar un excesivo peso que pueda originar una detectable compactación o consolidación del suelo y por consiguiente una alteración de su estructura. Todo ello preservará que el suelo rompa su estructura en la capa o estrato superior o primaria, al provocar la incisión en el suelo por la cabeza cortante biselada.As a last detail to preserve the inalterability of the sample in its entirety, when the sampling is located on the surface where the extraction is going to be done and before starting with the application of the axial force, will be introduced through the upper mouth of the sampling, until it rests on the ground, a plastic disc, to avoid vibration transmissions, of a diameter 1/25 smaller than the diameter of the sample to be extracted and of a thickness of 1/15 of the diameter of the sample to be extracted, on said disk, a steel disk of a diameter equal to the disk will be placed of plastic and of a thickness such that it provides a pressure on the 4.5 KPa sample (this value was developed for a soil miner, unsaturated, well structured, possibly with a limit low liquid and with a general qualification of hard). This pressure It should be reviewed according to the different types of soil where will proceed, always avoiding placing excessive weight that may cause a detectable soil compaction or consolidation and therefore an alteration of its structure. All of it it will preserve the soil from breaking its structure in the layer or stratum superior or primary, when causing the incision in the ground by the beveled cutting head.
El disco de acero, se forrará en su contorno circular y sobre todo en sus aristas, de una banda gruesa y suave, tipo fieltro, para proteger de ralladuras al envase de metacrilato durante el avance de éste respecto al disco; pues se ha de preservar también la facultad de transparencia total para la adquisición de posibles datos innovadores y puntuales, antes, durante y posteriormente al ensayo.The steel disk will be lined in its contour circular and especially in its edges, of a thick and soft band, felt type, to protect the methacrylate container from scratches during its advance with respect to the disc; well, it has to be preserved also the power of total transparency for the acquisition of possible innovative and timely data, before, during and after the trial.
La manera más expedita para extraer el equipo muestreador, una vez obtenida la profundidad deseada, se logra con movimientos suaves con inclinación hacia uno y otro lado de la pared o foso de la perforación, precisamente, estos movimientos originarán en el plano de corte la rotura de la estructura, que hasta ahora se había preservado, entre la columna envasada y la proyección de la columna imaginaria que quedará en la masa de suelo de la cual se está extrayendo la muestra; ello y mediante una cuerda amarrada al toma-muestras y con fuerza manual o utilizando el husillo del trípode en forma inversa o ascendente, se desplazará verticalmente el toma-muestras hasta la superficie.The most expeditious way to extract the equipment Sampler, once the desired depth is obtained, is achieved with smooth movements with inclination towards both sides of the wall or drilling pit, precisely, these movements will cause in the plane of cut the breakage of the structure, which until now had preserved, between the packed column and the projection of the imaginary column that will remain in the ground mass of which is extracting the sample; this and by means of a rope tied to sampling and with manual force or using the Tripod spindle in reverse or ascending, will move vertically the sample-sampler until the surface.
El conjunto de extracción permite desacoplarse paso a paso, de manera que se pueda acceder directamente al tubo de envasado en el interior del toma-muestras y prepararlo sin riesgos de deterioro o alteración para su transporte y almacenamiento, de acuerdo con una segunda característica de la invención.The extraction set allows decoupling step by step, so that you can directly access the tube packed inside the sampling and prepare it without risk of deterioration or alteration for transport and storage, according to a second feature of the invention.
De acuerdo con dicha segunda característica de la invención, el tubo envasado que contiene la muestra inalterada de suelo se prepara para el transporte mediante un conjunto de piezas que garantizan su conservación y almacenamiento hasta el momento de preparar el ensayo en el laboratorio.According to said second characteristic of the invention, the packaged tube containing the unaltered sample of soil is prepared for transport by a set of pieces that guarantee its conservation and storage until the moment of Prepare the test in the laboratory.
Previamente al inicio de montaje de elementos de la segunda característica, se desmontan del toma-muestras y por el orden de citación, los siguientes elementos de la primera característica: cabeza superior, el anillo reten del tubo de envasado, la pesa, y por último se desacopla desenroscando, el tubo secundario del primario y se extrae el secundario del resto del conjunto, dejando libre la mitad superior del tubo de envasado.Prior to the start of assembly of elements of the second feature, disassemble from Sampling and in the order of citation, the following elements of the first characteristic: upper head, the retaining ring of the packaging tube, the weight, and finally undocking unscrewing, the primary tube of the primary and is removed the secondary of the rest of the set, leaving half free upper tube packing.
Los elementos a ensamblar de la segunda característica, lo conforman una cabeza de transporte en el extremo superior, que penetra por el interior del tubo a tope con el suelo; está provista de una válvula de dos vías tanto para desalojar el volumen de aire desplazado durante su introducción, como para evitar pérdidas de humedad. Evidentemente dicha cabeza va provista también de una tórica diametral que imprime estanqueidad en el ajuste tangencial entre cabeza y tubo de envasado. Se consolida esta posición de contacto con el suelo, con un puntal de retención roscado axialmente sobre la cabeza en cuestión y que penetra por su otro extremo en una segunda cabeza en el brocal superior del tubo, la cual se fija a dicho tubo con cinta adhesiva; un tornillo de ajuste que rosca, desde el exterior, en la cabeza del brocal, a través de su avance transmite una cierta presión al puntal y este a su vez a la cabeza, que en contacto con el suelo garantiza la permanencia inalterada de la estructura de la muestra envasada.The elements to assemble from the second characteristic, it is made up of a transport head at the end upper, which penetrates inside the tube butt with the ground; It is provided with a two-way valve both to dislodge the volume of air displaced during its introduction, as to avoid moisture losses Obviously said head is also provided of a diametric toric that prints tightness in the setting Tangential between head and packaging tube. This is consolidated ground contact position, with a retaining strut axially threaded on the head in question and penetrating its other end on a second head on the upper tube of the tube, which is fixed to said tube with adhesive tape; a screw of thread setting, from the outside, on the head of the drill, to through its advance transmits a certain pressure to the strut and this to turn to the head, which in contact with the ground guarantees the unchanged permanence of the structure of the packaged sample.
Con el extremo superior del tubo asegurado, se procede con el extremo inferior para terminar de liberar el tubo de envasado con la muestra, del resto de elementos de la primera característica, como son la cabeza inferior de corte biselada y tubo primario del toma-muestras. En esta operación se analizará el método a utilizar, según el tipo de suelo extraído, para impedir la rotura de la muestra que está confinada por la cabeza de corte, por el estrato o plano de intersección con el extremo inferior del tubo de envasado. Si esta operación se logra, se procederá a cortar por métodos tradicionales el exceso de muestra sobrante que excede del tubo de envasado.With the upper end of the tube secured, it proceed with the lower end to finish releasing the tube from packed with the sample, of the rest of the elements of the first feature, such as the lower bevel cut head and tube Primary sampling. In this operation you analyze the method to be used, according to the type of soil extracted, to prevent breakage of the sample that is confined by the cutting head, by the stratum or plane of intersection with the lower end of the packaging tube. If this operation is achieved, excess sample will be cut by traditional methods leftover that exceeds the packaging tube.
Posteriormente, en el extremo inferior se ajusta una base plástica provista por una tórica, que impide tanto la perdida de humedad como la desestructuración de ese extremo de la muestra, ambas, premisas fundamentales para presumir de una alta inalterabilidad de la muestra. Por último la base inferior se fija al tubo con cinta adhesiva. Puntualizar la incorporación de un disco de papel de filtro, en cada extremo de la muestra, antes de colocar el elemento que la confinará, para evitar la adherencia del suelo en estas superficies en el momento de extraer los elementos descritos que la confinan, para proceder a la fase de ensayo.Subsequently, at the lower end it fits a plastic base provided by a toric, which prevents both moisture loss as the destructuring of that end of the shows, both, fundamental premises to show off a high inalterability of the sample. Finally the bottom base is fixed to the tube with adhesive tape. Punctualize the incorporation of a disc of filter paper, at each end of the sample, before placing the element that will confine it, to avoid soil adhesion in these surfaces at the time of extracting the elements described that confine it, to proceed to the test phase.
Sobra comentar el cuidado a imprimir en el transporte y su posterior almacenamiento, de las vibraciones, por obvias acomodaciones y fracturas de un suelo que debe prevalecer, inalterado. También es obvio, prevenir la muestra de rayos solares e incluso de luz indirecta, así como de considerables cambios ambientales de temperatura respecto de la masa que ha sido extraída, pues todos estos agentes, cada uno a su nivel, pueden elevar la temperatura de la humedad en el suelo envasado y generar una presión interna por vapor de agua; para lo cual los cierres del envasado no están diseñados; además de la obvia alteración por transporte de masas en el interior de la muestra, a consecuencia del reacomodo del vapor de agua o humedad, en un suelo que en su ubicación primitiva no hubiera estado expuesto a esas fuentes de calor y por ello a esas alteraciones en su masa.Needless to comment on the care to print on the transport and subsequent storage of vibrations, by obvious accommodations and fractures of a soil that should prevail, unchanged It is also obvious, to prevent the sample of solar rays and even indirect light, as well as considerable changes environmental temperature with respect to the mass that has been extracted, for all these agents, each at their level, can raise the humidity temperature in the packed soil and generate a pressure internal by water vapor; for which the packaging closures do not they are designed; in addition to the obvious alteration by transport of masses inside the sample, as a result of the rearrangement of the water vapor or moisture, in a soil that in its primitive location I would not have been exposed to those sources of heat and therefore to those alterations in its mass.
Una tercera característica de la invención, se
ha concebido con un dispositivo para acoplar al tubo de envasado en
el momento idóneo de la realización de ensayos de laboratorio sobre
la muestra inalterada contenida en dicho tubo, al cual ya se le
puede definir como tubo definitivo de ensayo. Para ello se
acopla al tubo en la parte superior una cabeza plástica con tórica
para proporcionar estanqueidad con el tubo de ensayo y provista de
válvulas de dos vías que le confieren a voluntad comunicación con la
humedad o presión exterior. Desde esta cabeza se suministra el agua
para la simulación de gotas de lluvia, que se distribuyen de manera
uniforme, sobre el área superficial de la columna de suelo. En la
parte inferior se adapta una base plástica provista de un conjunto
de anillos concéntricos que hacen el papel de un filtro de drenaje,
y provista de una junta tórica y una brida que le confieren
estanqueidad y amarre. El equipo de ensayo esta listo, y se
garantiza que está confinada una muestra inalterada en su
máxima
expresión.A third feature of the invention has been conceived with a device for attaching to the packaging tube at the ideal time of performing laboratory tests on the unaltered sample contained in said tube, which can already be defined as a definitive tube of rehearsal To this end, a toric plastic head is attached to the tube at the top to provide tightness with the test tube and provided with two-way valves that give it communication at will with moisture or external pressure. From this head the water is supplied for the simulation of raindrops, which are distributed evenly, over the surface area of the soil column. In the lower part a plastic base fitted with a set of concentric rings that play the role of a drain filter, and provided with an O-ring and a flange that confer tightness and mooring. The test equipment is ready, and it is guaranteed that an unaltered sample is confined at its maximum
expression.
De todo lo descrito se desprenden las ventajas que presenta el sistema en cuestión, respecto a otras realizaciones precedentes. A destacar que se obtienen columnas (perfiles) de suelo inalterado en un tubo que confina la muestra definitiva sobre la cual realizar una gran variedad de ensayos de laboratorio que simulen condiciones de campo. En esta invención se contempla específicamente la realización de ensayos de lixiviación para analizar la evolución temporal de las propiedades físicas y químicas de un suelo contaminado en ciclos húmedo-seco tras la adición periódica de agua/líquido extractante.From all that is described, the advantages emerge which presents the system in question, with respect to other embodiments precedents Note that columns (profiles) of soil are obtained unchanged in a tube that confines the definitive sample on the which perform a variety of laboratory tests that Simulate field conditions. This invention contemplates specifically performing leaching tests for analyze the temporal evolution of physical and chemical properties of a contaminated soil in wet-dry cycles after the periodic addition of water / extractant liquid.
El permitir obtener la muestra en un tubo interior removible sin alterar la muestra contenida da lugar a extraer muestras en serie sin la necesidad de ser transferidas a otro recipiente o tubo para realizar ensayos en el laboratorio en réplicas y posibilitan simular las condiciones in situ del suelo.Allowing to obtain the sample in a removable inner tube without altering the sample contained results in the extraction of samples in series without the need to be transferred to another container or tube to perform tests in the laboratory in replicas and make it possible to simulate the conditions in situ of the soil .
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants not they intend to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be partly detached of the description and in part of the practice of the invention. The following examples and drawings are provided by way of illustration, and are not intended to be limiting of the present invention. In addition, the present invention covers all possible combinations of particular and preferred embodiments indicated herein.
Fig 1. muestra una vista general del equipo de extracción de suelos inalterados, realizado con el objeto de la presente invención, conformado por el conjunto de piezas para penetrar o deshojar en/el suelo y el marco de carga que imprime la fuerza axial de empuje, para la extracción de la muestra inalterada.Fig 1. shows an overview of the equipment unaltered soil extraction, carried out for the purpose of present invention, formed by the set of parts for penetrate or defoliate on / the floor and the load frame that prints the axial thrust force, for sample extraction unchanged
Fig 2. muestra una vista en sección transversal del módulo de transporte del tubo que contiene la muestra para prevenir riesgos de alteración o contaminación.Fig 2. shows a cross-sectional view of the tube transport module containing the sample for prevent risks of alteration or contamination.
Fig 3. muestra una vista en sección transversal del dispositivo para ensayos de simulación en el laboratorio en la muestra inalterada de suelo.Fig 3. shows a cross-sectional view of the device for simulation tests in the laboratory in the unaltered soil sample.
Fig 4. muestra una vista en planta de la cabeza superior de suministro de agua, con sus accesos de agua y purgas de aire.Fig 4. shows a plan view of the head superior water supply, with its water access and purges of air.
Fig 5. muestra una vista en planta de la cabeza inferior de suministro de agua, productora de la simulación de gotas de lluvia.Fig 5. shows a plan view of the head lower water supply, drop simulation producer of rain.
Fig 6. muestra una vista en planta de la base filtrante.Fig 6. shows a plan view of the base filter.
Tal y como se puede observar en las figuras adjuntas, el sistema de extracción, transporte y preparación de ensayos en laboratorios de muestras de suelo inalterado está conformado por tres módulos, que en sí, tienen el objeto de mantener en condiciones inalteradas una muestra de suelo.As can be seen in the figures attached, the system of extraction, transport and preparation of laboratory testing of unaltered soil samples is conformed by three modules, which in themselves, have the purpose of maintaining under unaltered conditions a soil sample.
El equipo de extracción de suelo inalterado, figura 1, se ensambla a partir de dos tubos cilíndricos de confinamiento primario (1) y secundario (2), de acero inoxidable, donde en el extremo inferior del tubo primario (1) se enrosca una cabeza de penetración, cementada (4) que termina en un extremo biselado que facilita su penetración en la superficie del suelo, y en el extremo superior descansa un extremo del tubo de envasado (a la postre, tubo definitivo de ensayo) (3), el cual está construido en metacrilato transparente y que se introduce en el interior de los tubos de confinamiento. En este último extremo de la cabeza biselada (4), va alojada una tórica que hace la función de estanqueizar la unión entre cabeza biselada (4) y tubo de envasado (3), así como la de silent-bloc® para romper la rigidez de la fijación mecánica por elementos de acero y preservar la vida del tubo de envasado (3) en metacrilato.The unaltered soil extraction equipment, figure 1, is assembled from two cylindrical tubes of primary (1) and secondary (2), stainless steel confinement, where a head is screwed into the lower end of the primary tube (1) of penetration, cemented (4) that ends at a bevelled end that facilitates its penetration into the soil surface, and at the upper end rests one end of the packaging tube (in the end, definitive test tube) (3), the which is built in transparent methacrylate and is introduced inside the confinement tubes. At this last end of the beveled head (4), a toric is housed that functions to seal the joint between beveled head (4) and packaging tube (3), as well as that of silent-block ® to break the stiffness of the mechanical fixation by steel elements and preserve the life of the packaging tube (3) in methacrylate.
El tubo secundario (2) está provisto internamente, en su extremo superior, de un anillo tipo tuerca-reten (6) que bloquea y fija, el tubo de envasado (3) en el interior del conjunto del equipo de extracción, figura 1, quedando este dispuesto para alojar la muestra progresivamente. En situación inicial de trabajo y posteriormente a un disco de plástico anti-vibración, se desliza una pesa (7) en acero y recubierta con un fieltro adhesivo en su periferia circular, hasta descansar ambos elementos en la superficie del suelo a extraer evitando así que el suelo se desestructure en superficie. En el extremo superior del tubo secundario (2) se acopla una cabeza de empuje (5) en acero, robusta y con tres huecos para observar en parte el proceso de extracción o envasado del suelo, y sobre la cual se aloja un rodamiento axial (14) que además de hacer de enlace con el marco de carga, origen de la fuerza de empuje de penetración, cumple la importante misión de romper el efecto de rotación originado por el husillo del marco de carga y el conjunto integrado por las piezas precitadas, preservando con ello de la rotura por rotación entre estratos de la estructura del suelo en su momento de envasado.The secondary tube (2) is provided internally, at its upper end, of a ring type nut-retainer (6) that blocks and fixes the tube packaging (3) inside the extraction equipment assembly, Figure 1, remaining ready to accommodate the sample progressively In initial work situation and then an anti-vibration plastic disc, a weighs (7) in steel and coated with an adhesive felt on its circular periphery, until both elements rest on the surface of the soil to be extracted, thus preventing the soil from becoming unstructured in surface. At the upper end of the secondary tube (2) it is coupled a push head (5) in steel, robust and with three holes for partly observe the process of soil extraction or packaging, and on which an axial bearing (14) is housed which in addition to making of link with the load frame, origin of the thrust force of penetration, fulfills the important mission of breaking the effect of rotation caused by the spindle of the load frame and the assembly integrated by the aforementioned pieces, thereby preserving the rotational breakage between strata of the soil structure in its packing time
Como se muestra en la figura 1, el marco de carga está constituido por un husillo (8) y una estructura que forma un trípode que se levanta desde tres zapatas (11) en el suelo, para sujetar el husillo (8) verticalmente, y de otro lado soportar en las tres zapatas (11) un peso tal, que contrarresten la fuerza de empuje para la penetración del conjunto de extracción en el suelo. El husillo (8) se acopla por su extremo inferior, al rodamiento axial (14) por medio de la cabeza de conexión (15), este conjunto de piezas avanzan verticalmente por el giro axial del husillo, originado mediante una palanca de giro (13) que se acciona manualmente desde la cabeza de giro (12) ambos en el extremo superior del husillo (11), generando finalmente una fuerza de empuje.As shown in Figure 1, the framework of load consists of a spindle (8) and a structure that forms a tripod that rises from three shoes (11) on the ground, to hold the spindle (8) vertically, and on the other hand support in the three shoes (11) such a weight that they counteract the pushing force for penetration of the extraction set into the ground. He spindle (8) is coupled by its lower end, to the axial bearing (14) by means of the connecting head (15), this set of pieces move vertically through the axial rotation of the spindle, originated by a turning lever (13) that is operated manually from the pivot head (12) both at the end upper spindle (11), finally generating a force of push.
El trípode está constituido por un plato de amarre (10) fabricado en acero, en el que está anclada la tuerca del husillo (8), y cuenta con tres tubos guía superiores (16), que en situación de montaje alojan y redireccionan los extremos superiores de los tres puntales (9) del marco de carga, que se fijan mediante pasadores (18), así mismo los otros tres extremos inferiores de los puntales (9) se alojan en los tubos guía inferiores (17) enclavados en las zapatas (11) y asegurados por pasadores (18). Los tres puntales (9) disponen en cada extremo de una secuencia de 4 agujeros donde se enclavan los pasadores (18), la selección de uno u otro agujero permitirá aumentar o disminuir la altura y amplitud del marco de carga, así como salvar pequeñas pendientes.The tripod consists of a plate of tie down (10) made of steel, in which the nut of the spindle (8), and has three upper guide tubes (16), which in mounting situation house and redirect the upper ends of the three struts (9) of the load frame, which are fixed by pins (18), likewise the other three lower ends of the struts (9) are housed in the lower guide tubes (17) interlocked in the shoes (11) and secured by pins (18). The three struts (9) have at each end a sequence of 4 holes where the pins (18) are interlocked, the selection of one or the other hole will allow to increase or decrease the height and breadth of the Load frame, as well as save small slopes.
Una vez extraída la muestra inalterada se desmonta el marco de carga, se retira la cabeza de empuje (5) que en posición inversa desenrosca la tuerca-reten (6), y se retira el tubo secundario (2), en estas condiciones se procede a preparar el tubo de envasado (3) con la muestra de suelo inalterada (21) para su transporte y almacenamiento mediante el módulo de la figura 2.Once the unchanged sample is extracted disassemble the load frame, the thrust head (5) is removed as in reverse position unscrew the nut-retainer (6), and the secondary tube (2) is removed, under these conditions we proceed to Prepare the packaging tube (3) with the unaltered soil sample (21) for transport and storage through the module of the figure 2.
A continuación en la figura 2, una vez retirado el tubo secundario (2) se extrae la pesa (7) y el disco anti-vibración y se reemplaza por la cabeza de transporte (20) fabricada en plástico y que penetra con una ligera presión, debido a la junta tórica que le brinda estanqueidad, está provista de una válvula de dos vías (23) para desalojar el aire a medida que penetra o se extrae la cabeza (20); ésta se inmoviliza mediante un puntal de retención (24) que se acopla a una cabeza de amarre (22), en acero, que se encaja y fija en el extremo superior del tubo de envasado (3), un tornillo de ajuste (25) roscado desde el exterior en la cabeza de amarre (22) y accionado por una palanca de giro (26), contacta con el puntal (24) e imprime, a través de el, una ligera presión a la cabeza de transporte (20) impidiendo la desestructuración de la muestra en ese extremo. A continuación puede ser desenroscado el tubo primario (1) de la cabeza de penetración (4), se extrae con cuidado el tubo de envasado (3), una vez cortado el suelo sobrante y enrasado con el extremo inferior del tubo de envasado, se ajusta a presión la base plástica (19) que está provista por una junta tórica para garantizar la estanqueidad durante el transporte y almacenamiento, por último, la base se asegura al tubo con cinta adhesiva.Then in figure 2, once removed The secondary tube (2) removes the weight (7) and the disc anti-vibration and replaced by the head of transport (20) made of plastic and that penetrates with a slight pressure, due to the O-ring that gives it tightness, is provided with a two-way valve (23) to dislodge the air at as the head penetrates or is removed (20); it freezes by means of a retaining strut (24) that attaches to a head of mooring (22), in steel, which fits and fixes on the upper end of the packing tube (3), an adjustment screw (25) threaded from the outside on the mooring head (22) and operated by a lever turn (26), contact the strut (24) and print, through it, a slight pressure to the transport head (20) preventing the Destructuring of the sample at that end. Next, you can the primary tube (1) of the penetration head be unscrewed (4), the packaging tube (3) is carefully removed, once cut the excess soil and flush with the lower end of the tube packed, the plastic base (19) which is provided by an O-ring to ensure tightness during transport and storage, finally, the base is Secure the tube with adhesive tape.
Para continuar con los ensayos en el laboratorio sobre la muestra inalterada (21) se requiere el montaje del dispositivo de ensayos mostrado en la figura 3. En el extremo superior del tubo de envasado, ahora ya, definitivo de ensayo (3) se introduce a presión un conjunto de accesorios que permiten suministrar un volumen de agua de forma homogénea sobre el área superficial del suelo. Para ello se ensamblan una cabeza superior de suministro de agua (29) fabricada en plástico y que se detalla en la figura 4, provista de una válvula de dos vías (31) para la entrada de agua desde una bomba peristáltica, y una cabeza Inferior (30) fabricada en plástico y provista con pequeños orificios que simulan gotas de lluvia, como se detalla en la figura 5. El extremo inferior del tubo definitivo de ensayo (3) está formado por una base plástica (27) que hace las veces de un colector de líquidos y que aloja en su interior un conjunto de anillos concéntricos (28) que hacen la función del filtrado y que se detallan en la figura 6, los cuales permiten el drenaje. Mediante una válvula de dos vías (33), colocada en la base (27), se extrae el líquido que atraviesa la muestra de suelo inalterada. La base (27) se introduce a presión y mediante una junta tórica (32) se garantiza un sellado estanco a los líquidos, por último, una brida metálica (34) fija dicha base al tubo definitivo de ensayo (3).To continue with the tests in the laboratory on the unchanged sample (21) the assembly of the test device shown in figure 3. At the end top of the packaging tube, now, definitive test (3) is pressurize a set of accessories that allow supply a volume of water evenly over the area soil surface. For this, an upper head of water supply (29) made of plastic and detailed in the Figure 4, provided with a two-way valve (31) for the inlet of water from a peristaltic pump, and a lower head (30) made of plastic and provided with small holes that simulate raindrops, as detailed in figure 5. The lower end of the definitive test tube (3) is formed by a plastic base (27) that acts as a liquid collector and that houses in its inside a set of concentric rings (28) that make the filtering function and detailed in figure 6, which They allow drainage. Through a two-way valve (33), placed at the base (27), the liquid flowing through the sample of unaltered soil. The base (27) is introduced under pressure and by means of a O-ring (32) a liquid tight seal is guaranteed, finally, a metal flange (34) fixes said base to the tube definitive test (3).
A partir del dispositivo montado en la figura 3 se hace evidente que puede realizarse simultáneamente un seguimiento a lo largo del tiempo de los cambios físicos y químicos en el suelo y lixiviados desde una muestra de suelo inalterada sometida a un tratamiento ó ensayo según los objetivos planteados.From the device mounted in figure 3 it becomes clear that a follow-up can be carried out simultaneously over time of physical and chemical changes in the soil and leached from an unaltered soil sample subjected to a treatment or trial according to the objectives set.
En resumen, el principio de funcionamiento del sistema radica en un procedimiento integrado por tres conjuntos de piezas que permiten la extracción, envasado, transporte, almacenamiento y montaje para ensayos de lixiviación y evaluación de la cinética, movilidad de contaminantes, evolución de la composición del suelo en monolitos inalterados de suelo/residuos/sedimentos:In summary, the operating principle of system lies in a procedure consisting of three sets of parts that allow the extraction, packaging, transport, storage and assembly for leaching tests and evaluation of kinetics, mobility of pollutants, evolution of the composition of soil in unaltered soil / waste / sediment monoliths:
(a) Sistema de extracción y envasado: está compuesto por tubos cilindricos de acero que se unen por una rosca para conformar la carcasa que aloja el tubo de envasado en metacrilato dentro del que se alojará el suelo. En su parte inferior se adapta una cabeza roscada que hace de tope para el tubo de metacrilato, y termina en bisel para facilitar la introducción de todo el conjunto al suelo mediante movimientos suaves, continuos etc. En la parte superior de la carcasa se acopla una tapa de acero, sobre la cual se encaja un rodamiento axial en el que asienta un husillo que proporciona la fuerza de empuje de penetración.(a) Extraction and packaging system: it is composed of cylindrical steel tubes that are joined by a thread to form the housing that houses the packaging tube in methacrylate within which the floor will be housed. In its lower part fits a threaded head that acts as a stop for the tube methacrylate, and ends in bevel to facilitate the introduction of the whole set to the ground through smooth, continuous movements etc. A steel lid is attached to the top of the housing, on which an axial bearing fits into which a spindle that provides the thrust of penetration.
(b) Módulo de transporte y almacenamiento.(b) Transport and storage module.
(c) Dispositivo para ensayos de laboratorio que simulan condiciones de campo.(c) Device for laboratory tests that simulate field conditions.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201030154A ES2340834B2 (en) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | SYSTEM OF EXTRACTION, PACKAGING, TRANSPORTATION, STORAGE AND PREPARATION OF TESTS IN THE UNALTERATED SOIL SAMPLES. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201030154A ES2340834B2 (en) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | SYSTEM OF EXTRACTION, PACKAGING, TRANSPORTATION, STORAGE AND PREPARATION OF TESTS IN THE UNALTERATED SOIL SAMPLES. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2340834A1 true ES2340834A1 (en) | 2010-06-09 |
| ES2340834B2 ES2340834B2 (en) | 2011-03-09 |
Family
ID=42199826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201030154A Active ES2340834B2 (en) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | SYSTEM OF EXTRACTION, PACKAGING, TRANSPORTATION, STORAGE AND PREPARATION OF TESTS IN THE UNALTERATED SOIL SAMPLES. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2340834B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103196697A (en) * | 2013-02-20 | 2013-07-10 | 兰州大学 | Screw type soil-taking and sample-cutting apparatus |
| CN107490496A (en) * | 2017-09-28 | 2017-12-19 | 湖南师范大学 | A kind of soil groover |
| CN117949234A (en) * | 2024-01-24 | 2024-04-30 | 无锡市建筑工程质量检测中心 | Ring cutter soil sampling device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108267335A (en) * | 2018-03-16 | 2018-07-10 | 河海大学 | A kind of Portable type field soil sample collector and its sampling method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2662395A (en) * | 1951-10-06 | 1953-12-15 | Petroleum Engineering Associat | Permeability test container |
| FR1107204A (en) * | 1954-06-15 | 1955-12-29 | Sol Essais | Advanced corer for taking soil samples |
| US4276778A (en) * | 1980-02-21 | 1981-07-07 | Getty Synthetic Fuels, Inc. | Anaerobic sampling method |
| US4336849A (en) * | 1980-07-03 | 1982-06-29 | Max Hug | Earth drilling device for extracting earth samples |
| US4946000A (en) * | 1989-06-05 | 1990-08-07 | General Motors Corporation | Undisturbed soil sampler |
| US5505098A (en) * | 1992-07-20 | 1996-04-09 | En Chem, Inc. | Soil sample containment cartridge with detachable handle |
-
2010
- 2010-02-05 ES ES201030154A patent/ES2340834B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2662395A (en) * | 1951-10-06 | 1953-12-15 | Petroleum Engineering Associat | Permeability test container |
| FR1107204A (en) * | 1954-06-15 | 1955-12-29 | Sol Essais | Advanced corer for taking soil samples |
| US4276778A (en) * | 1980-02-21 | 1981-07-07 | Getty Synthetic Fuels, Inc. | Anaerobic sampling method |
| US4336849A (en) * | 1980-07-03 | 1982-06-29 | Max Hug | Earth drilling device for extracting earth samples |
| US4946000A (en) * | 1989-06-05 | 1990-08-07 | General Motors Corporation | Undisturbed soil sampler |
| US5505098A (en) * | 1992-07-20 | 1996-04-09 | En Chem, Inc. | Soil sample containment cartridge with detachable handle |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103196697A (en) * | 2013-02-20 | 2013-07-10 | 兰州大学 | Screw type soil-taking and sample-cutting apparatus |
| CN103196697B (en) * | 2013-02-20 | 2015-12-09 | 兰州大学 | A kind of screw fetches earth and cuts sampling device |
| CN107490496A (en) * | 2017-09-28 | 2017-12-19 | 湖南师范大学 | A kind of soil groover |
| CN107490496B (en) * | 2017-09-28 | 2023-07-11 | 湖南师范大学 | A soil cutting device |
| CN117949234A (en) * | 2024-01-24 | 2024-04-30 | 无锡市建筑工程质量检测中心 | Ring cutter soil sampling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2340834B2 (en) | 2011-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2340834B2 (en) | SYSTEM OF EXTRACTION, PACKAGING, TRANSPORTATION, STORAGE AND PREPARATION OF TESTS IN THE UNALTERATED SOIL SAMPLES. | |
| US10060259B2 (en) | Passive sampling device and method of sampling and analysis | |
| CN102589927B (en) | Portable fidelity cylindrical bottom mud sampler | |
| CN106680022B (en) | Sampling device and method for infiltration experiment of easily loosened undisturbed coarse-grained soil | |
| US7178415B2 (en) | Dual-opening sample containers, fluid sampling device and method of using same | |
| CN105067375A (en) | Sediment sampler | |
| CN105136518A (en) | Cylindrical layered dredge and method for collecting underwater sludge | |
| CN105116130B (en) | Soil column device for simulating leaching, greenhouse gas collection and ammonia volatilization | |
| JP4074865B2 (en) | Sampling apparatus and sampling method | |
| Manheim et al. | Description of a hydraulic sediment squeezer | |
| ES2336067B2 (en) | DEVICE AND METHOD FOR EXTRACTION, TRANSPORTATION AND GAS TESTING IN SAMPLES OF WHITE ROCKS. | |
| GB2547748A (en) | Device and method for taking samples of radiologically contaminated materials, such as resins or sludges | |
| CN215678389U (en) | Saline-alkali soil water and salt migration rule layered monitoring simulation device | |
| ES2686099T3 (en) | Device and procedure for the extraction of samples from the core of sedimentary formations | |
| CN109819818B (en) | Plant stress soil column casing and its use method and application | |
| CN219914912U (en) | Soil environment information acquisition device | |
| CN108426736A (en) | The undisturbed soil column sample sampler of salt marshes | |
| SU623128A1 (en) | Bottom ground sampler | |
| CN211061549U (en) | Test device for repairing odorous soil by flood irrigation leaching method | |
| CN219129317U (en) | An activated carbon adsorption tube preservation device | |
| CN105464656A (en) | Undisturbed soil column sampler | |
| CN205861379U (en) | A kind of soil column-shaped sampling apparatus | |
| CN104865116A (en) | Portable hydraulic gradation loading consolidation device | |
| CN208476612U (en) | A kind of sewage plant water sample automatic acquisition device | |
| CN113405836B (en) | Sleeve driving closed tooth type fixed range sampler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20100609 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2340834 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20110225 |