[發明專利]一種螺桿式取土切樣裝置

無效

• 申請號: 201310054765.9
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103196697A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 趙忠虎
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及土建取樣工具領域，尤其涉及一種取土切樣裝置。

背景技術

環刀是用于土工試驗的一種試驗設備，主要用來制取土樣，用于測定土的密度、含水量等試驗。環刀實質上是一個剛性的、兩端開口的圓柱型套筒，其中一端帶有比較鋒利的刃口。在具體使用時，先制備出比較大的土體試樣，然后將環刀置于土樣之上，刃口和試樣表面接觸，然后用力向下壓，使環刀進入土樣。在用力使環刀向下運動的過程中，環刀的刀刃切入周邊的土樣中，當環刀完全進入并穿透土樣層后，將環刀內的土樣取出來就做成了完整的土樣。傳統的實驗中，是用手工直接按壓方式將環刀向下壓進土樣，然而如果遇到土質堅硬的試樣，則手工很難將環刀壓入試樣中。因此，必須對環刀進行改進，使其能夠方便地壓入有一定硬度試樣中。

發明內容

為了方便在堅硬的土質中取試樣，本發明提出了一種螺桿式取土切樣裝置，靠螺桿轉動產生的推力將環刀壓入土體中，本發明對現有的環刀進行改進，本發明裝置包括環刀座及取土環刀，在取土環刀尾部增加一個可分離的螺桿推進裝置，這里的螺桿推進裝置包括環刀座頂板，與底座垂直并固定連接的支撐柱，環刀座頂板位于支撐柱上部并與支撐柱有可拆卸的活動連接，環刀座頂板的中央位置有嵌入的軸承，該軸承的內管中固定有內螺紋的鋼管，該鋼管伸出軸承之外并在軸承上可自由轉動，鋼管頂部固定有一個轉盤，施力桿與施壓板固定連接，施壓板下方為環刀；在取土樣時，先從支撐柱上取下環刀座頂板，將土樣放在切樣裝置的底座上，再把環刀的刀刃向下放在土樣上面，并向支撐柱上安裝環刀座頂板，再轉動轉盤調節使施力桿豎直上下移動，并讓施壓板接觸到環刀，將環刀座頂板固定在支撐柱上，轉動轉盤可使施壓板向下移動，向環刀均勻施壓，使環刀進入土樣中。

對上述技術方案的進一步改進在于，施壓板與環刀的接觸處的施壓板平面上有凹槽，施壓板向環刀施壓時環刀的尾部剛好可以進入該凹槽中，防止施壓過程中施壓板與環刀相對滑動。

本發明取得了以下技術效果：

通過本發明對環刀進行改進，通過螺桿推力能順利將環刀壓入堅硬的土樣中取試樣。整體取樣過程施力均勻，提高了取樣的效率及質量。

附圖說明

圖1為本發明的螺桿式取土切樣裝置示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

見圖1，本發明主要是在傳統的取土環刀上加裝一個螺桿施壓裝置，利用螺桿的轉動推力及杠桿省力原理，大大增加環刀上的壓力，可將環刀順利地壓入堅硬的土樣中獲取試樣。

實施例1：

設計一個本發明的螺桿式取土切樣裝置，見圖1，設計一個可安裝螺桿裝置的取樣臺，取樣臺包括：直徑為100mm、厚10mm的金屬圓臺型底座13，底座13邊緣均勻豎直固定4個直徑20mm高度為100mm的圓柱型支撐柱12，支撐柱12上端連接一個環刀座頂板8，該環刀座頂板8就是本發明螺桿推進時的主要受力部件，環刀座頂板8與支撐柱12通過可拆卸的活動連接連接，環刀座頂板8可以很方便地從支撐柱12上安裝及拆下，如通過卡扣或磁鐵固定。環刀座頂板8為直徑為100mm、厚18mm的金屬圓臺，由剛性硬質材料制成，可轉以承受較大的壓力不變形。

環刀座頂板8的中央位置即圓心處嵌入一個外徑40mm、內徑20mm、高度20mm的軸承10，該軸承的內管中固定有內螺紋的鋼管7，固定方式可以是焊接，鋼管7的外徑為20mm，內徑為15mm，高度為50mm，該鋼管伸出軸承之外部分長30mm并在軸承上可自由轉動，鋼管頂部固定有一個轉盤9，固定方式可以是焊接，轉盤9可以帶動鋼管7在軸承10上轉動，順時針方式轉動可以使施力桿6向下推進，施力桿6與施壓板5固定焊接方式連接，施壓板5下方為環刀1；在取土樣時，先從支撐柱12上取下環刀座頂板8，將土樣4放在切樣裝置的底座13上，再把環刀1的刀刃向下放在土樣4上面，并向支撐柱12上安裝環刀座頂板8，再轉動轉盤9調節使施力桿6豎直上下移動，并讓施壓板5接觸到環刀1，將環刀座頂板8固定在支撐柱12上，轉動轉盤9可使施壓板5向下移動，向環刀1均勻施壓，使環刀1進入土樣4中。在這里轉盤9的直徑越大，轉動越省力，越容易對堅硬的土樣進行操作。

實施例2：

對上述的螺桿式取土切樣裝置進一步改進，在實施例1基礎上，在施壓板5與環刀1的接觸處的施壓板5錐底平面上設計一凹槽，施壓板5向環刀1施壓時環刀1的尾部剛好可以進入該凹槽中，防止施壓過程中施壓板5與環刀1相對滑動。這里的凹槽為圓環形，與施壓板5錐底平面是同心圓，凹槽內徑62mm，寬2mm，深2mm。