[發(fā)明專利]一種野外淺層原狀土取樣裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011278060.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN112255013B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜華;陳慧娥;苑曉青;史彬;師智勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/08
• 分類號(hào): G01N1/08
• 代理公司: 長(zhǎng)春市吉利專利事務(wù)所(普通合伙) 22206
• 代理人: 王楠楠;李曉莉

本發(fā)明公開了一種野外淺層原狀土取樣裝置，屬于土樣試驗(yàn)儀器領(lǐng)域，包括取土支架、取樣筒、千斤頂、主動(dòng)傳力軸、傳力橫梁、中心柱、水平連接桿、滑動(dòng)塊、被動(dòng)傳力軸、螺紋帽、水準(zhǔn)泡、卡塊、彈簧鋼絲及起拔器；可以在野外取得原狀土土樣，用千斤頂提供主動(dòng)力解決了由于力的施加不均勻使得土樣擾動(dòng)嚴(yán)重，以及當(dāng)取強(qiáng)度較高的土樣時(shí)，壓入困難，采樣效率低等問題；直接采用適用于環(huán)刀或三軸土樣尺寸的取樣筒取土，避免了在削取特定尺寸土樣時(shí)對(duì)土樣產(chǎn)生的二次擾動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)上提取樣筒時(shí)，取樣筒上的卡塊沿取樣筒筒體周向滑動(dòng)拉出彈簧鋼絲切斷筒底土，避免了筒底土與下層土體分離時(shí)土樣受到的擾動(dòng)，提高了取土的成功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土樣試驗(yàn)儀器領(lǐng)域，特別是涉及一種野外淺層原狀土取樣裝置。

背景技術(shù)

在工程地質(zhì)及巖土工程領(lǐng)域，需對(duì)土體進(jìn)行野外取樣，并對(duì)其進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，以獲取土樣的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。土工試驗(yàn)不僅是巖土工程、工程地質(zhì)相關(guān)工程實(shí)踐的必要工作內(nèi)容，而且在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研中必不可少，因此結(jié)構(gòu)不受擾動(dòng)的原狀土樣的獲取是重要的工作內(nèi)容之一。為獲得原狀土土樣的相關(guān)數(shù)據(jù)，給工程建設(shè)和科學(xué)研究提供依據(jù)，合理且實(shí)用的取土器顯得尤為重要。

土樣的原狀結(jié)構(gòu)是查明土的性質(zhì)，包括物理、力學(xué)性質(zhì)的前提。工程和科研工作中常用環(huán)刀樣品及三軸樣品進(jìn)行土體力學(xué)性質(zhì)測(cè)試。工程中一般通過鉆機(jī)或人工開挖方式進(jìn)行原狀土樣的采取。對(duì)于淺層土樣，使用鉆機(jī)或通過開挖探槽方式取樣時(shí)，將會(huì)消耗不必要的人力及物力。直接通過底部帶有環(huán)形刃口的、相應(yīng)尺寸的、可拆卸取樣筒取得環(huán)刀與三軸樣品，避免了采用大型機(jī)械設(shè)備或人員來帶的費(fèi)用，也避免了實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)鉆機(jī)或探槽所取得的原狀土采用削土刀削樣對(duì)土樣產(chǎn)生的二次擾動(dòng)。室內(nèi)可通過所取得的土樣來做土體密度、壓縮、剪切、滲透以及微觀結(jié)構(gòu)等試驗(yàn)，所獲得的土體性質(zhì)參數(shù)可以為后期試驗(yàn)及工程提供依據(jù)，便于進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)研究和工程建設(shè)。因此，用于獲取淺層原狀土樣的便利且實(shí)用的取土器尤為重要。

目前，野外通常采用人力(靜力或動(dòng)力)將環(huán)刀取樣器壓入土體中的方法獲取淺層土樣，雖然其攜帶和使用方便，但是由于力的施加不均勻使得土樣擾動(dòng)嚴(yán)重；當(dāng)取強(qiáng)度較高的土樣時(shí)，人力壓入十分困難，并且取出環(huán)刀時(shí)環(huán)刀底土體和下層土分離不徹底常導(dǎo)致土樣結(jié)構(gòu)受到擾動(dòng)，采樣效率過低不適于野外大量土樣的獲得。另一方面，所取土樣僅為環(huán)刀樣品，不能進(jìn)行三軸測(cè)試。目前，在土工領(lǐng)域內(nèi)鮮有針對(duì)野外取淺層原狀三軸及環(huán)刀土樣的取土器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用千斤頂直接在野外取得淺部土層原狀三軸樣品或環(huán)刀樣品的裝置，用千斤頂提供大小和速率均勻施加的力作為主動(dòng)力，以解決目前野外取樣過程中遇到的對(duì)較硬土體取樣時(shí)，人力難以壓入、樣品結(jié)構(gòu)擾動(dòng)，以及采用機(jī)械等開挖方式獲得原狀土樣后，需用削土刀切削土樣至特定尺寸而對(duì)土樣產(chǎn)生二次擾動(dòng)等一系列問題。