CN108760381A - 一种单动双管环刀取土器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单动双管环刀取土器，属于岩土勘察技术领域，该取土器包括外管、内管、连接轴承、切土装置、驱动装置和支撑装置；外管下部开设有半开管，连接轴承嵌于外管的内部上方，内管与连接轴承连接并与外管的内壁贴合，内管下段可分开两半，一半设置有环刀卡槽，另一半管壁开设有环刀取样口；外管顶部固定有操纵杆，驱动装置固定于操纵杆上且用于驱动外管转动；支撑装置包括支撑板和支撑腿，外管上设有限位块，支撑板套设在外管上且与限位块抵接，支撑腿为可伸缩设置且上端与支撑板固定，下端与地面接触；切土装置包括握把、连接绳、切土片和弹簧片，本发明提高了取样效率，降低了对土体的扰动，改善了取土器提不上试样的困扰。
Description
技术领域
本发明涉及岩土勘察技术领域，具体地说，它涉及一种单动双管环刀取土器。
背景技术
各种类型的工程地质勘察中都会涉及到提取工程现场原状土样进行室内实验，随着国家经济建设的发展，各类工程项目增多，工程地质勘察的质量要求越来越高。取土器的结构是影响取土质量的主要因素，取土器按照壁的厚薄程度分为薄壁和厚壁两类，按照进入土层的方式分为贯入和回旋两类，不同的土层使用不同的方法。在取土样过程中，由于取土设备、取土方法的不同，取土质量千差万别。
现有技术在遇到质地较硬的土层，手工很难把环刀压下去，且压入环刀的时候很容易因受力不均而晃动、倾斜，扰动破坏土体。在取原状土样过程中，取样器插入土层中上提时，容易因为土样下部与母体连接而导致较难提上来，以及取样器没卡紧土样，出现掉样、漏样现象。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种单动双管环刀取土器，提高环刀取样效率，降低对土体的扰动，改善取土器提不上试样的困扰。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种单动双管环刀取土器，包括外管、内管、连接轴承、切土装置、驱动装置和支撑装置；
所述外管下部开设有半开管，所述半开管与所述外管可拆卸连接，所述连接轴承嵌于所述外管的内部上方，所述内管与所述连接轴承连接并与所述外管的内壁贴合，所述内管下段可分开两半，一半设置有环刀卡槽，用于固定环刀，另一半管壁开设有环刀取样口，用于环刀取样；
所述外管顶部固定有操纵杆，所述驱动装置固定于所述操纵杆上方且用于驱动所述外管转动；
所述支撑装置包括支撑板和支撑腿，所述外管上部设有限位块，所述支撑板套设在所述外管上且与所述限位块抵接，所述支撑腿为可伸缩设置且上端与支撑板固定，下端与地面接触；
所述切土装置包括握把、连接绳、切土片和弹簧片，所述握把位于所述操纵杆下方，所述连接绳一端与所述握把连接，另一端穿过所述外管与所述切土片连接，所述切土片位于所述内管下方且与容纳于所述外管管壁内，所述弹簧片容纳于所述外管管壁内且一端与所述外管固定，另一端与所述切土片固定。
通过上述技术方案，土质疏松时，可采取手动取环刀样，将环刀卡在内管下段的环刀卡槽内，闭合内管下段和外管上的半开管，按压旋转操纵杆使取土器逐渐进入土层，到一定深度后，握住握把，通过连接绳的牵引，弹出切土片，使其嵌入土样下部，再旋转一圈外管使土样下部被切断，脱离土层母体，然后提出取土器，卸下外管半开管，取出内管下段，通过环刀取样口将环刀沿内管径向方向推出环刀，得到环刀试样。土质比较坚硬时，可采取电动取环刀样，将环刀卡在内管下段的环刀卡槽内，闭合内管下段和外管上的半开管，开启驱动装置，扶住扶手，在驱动装置的驱动下，取土器逐渐进入土层，到一定深度后，握住握把，通过连接绳的牵引，弹出切土片，使其嵌入土样下部，再旋转一圈外管使土样下部被切断，脱离土层母体，然后提出取土器，卸下外管半开管，取出内管下段，通过环刀取样口将环刀沿内管径向方向推出环刀，得到环刀试样。提高了环刀取样效率，改善了取土器提不上试样的困扰，且连接轴承的设置降低了外管与内管间的摩擦系数，使外管转动时，内管可垂直进入土层，降低对土体的扰动，实现一次取样，取样质量好。
进一步优选为：所述内管顶部设置有排气孔，所述排气孔上端依次穿过所述连接轴承的中心空隙和所述外管并与外界连通。
通过上述技术方案，以防管内空气压缩对土样密度造成干扰和对管件进入土体造成一定阻力，降低对土体的扰动，实现一次取样，取样质量好。
进一步优选为：所述半开管与所述外管为凹凸式咬合接触。
通过上述技术方案，连接紧密，防止泥土进入管中，且拆卸、闭合均较方便，加工容易，制造成本较低。
进一步优选为：所述半开管的外部两侧设有凹槽。
通过上述技术方案，由于半开管外表面较光滑，不易打开半，在半开管外侧开设凹槽后，工作人员可将手指插在凹槽内将半开管拆卸下来，操作方便且简单，省时省力。
进一步优选为：所述支撑装置还包括扶手，所述扶手固定于所述支撑板两侧。
通过上述技术方案，电动取样时，取土器会产生振动，容易摇晃，因此工作人员可借助扶手进行手部扶持，提高取土器的稳定性，防止取土器摇晃或倾斜。
进一步优选为：所述扶手上设置有塑料保护套。
通过上述技术方案，保护操作人员手部，增大摩擦，便于扶持。
进一步优选为：所述驱动装置包括电机和减速器，所述电机和减速器通过联轴器连接。
通过上述技术方案，土质比较坚硬时，可采取电动取环刀样，将环刀卡在内管下段的环刀卡槽内，闭合内管下段和外管上的半开管，开启驱动装置，扶住扶手，在电机的驱动下，取土器逐渐进入土层，到一定深度后，握住握把，通过连接绳的牵引，弹出切土片，使其嵌入土样下部，再旋转一圈外管使土样下部被切断，脱离土层母体，然后提出取土器，卸下外管半开管，取出内管下段，通过环刀取样口将环刀沿内管径向方向推出环刀，得到环刀试样，提高了环刀取样效率。
进一步优选为：还包括取样管，所述取样管安装于所述内管内，所述取样管与所述内管内壁贴合。
通过上述技术方案，在取原状样时，可将环刀取出，换成薄壁取样管进行取样，使用灵活性较强。
进一步优选为：所述取样管为薄壁取土器。
通过上述技术方案，薄壁取土器可用于流塑、软塑、可塑、硬塑、粉土、粉砂等不坚硬的土质，结构简单，使用安全可靠，取样质量高。
进一步优选为：所述外管底部设有管刃。
通过上述技术方案，便于管件顺利插入土层。
本发明具有的有益效果是：土质疏松时，可采取手动取环刀样，将环刀卡在内管下段的环刀卡槽内，闭合内管下段和外管上的半开管，按压旋转操纵杆使取土器逐渐进入土层，到达指定深度后，握住握把，通过连接绳的牵引，弹出切土片，使其嵌入土样下部，再旋转一圈外管使土样下部边缘被切断，脱离土层母体，然后提出取土器，卸下外管上的半开管，取出内管下段，通过环刀取样口将环刀沿内管径向方向推出环刀，得到环刀试样，若是取原状样则将环刀取下，换成取样管即可。土质比较坚硬时，可采取电动取环刀样，将环刀卡在内管下段的环刀卡槽内，闭合内管下段和外管上的半开管，开启驱动装置，扶住扶手，在电机的驱动下，取土器逐渐进入土层，到达指定深度后，握住握把，通过连接绳的牵引，弹出切土片，使其嵌入土样下部，再旋转一圈外管使土样下部边缘被切断，脱离土层母体，然后提出取土器，卸下外管上的半开管，取出内管下段，通过环刀取样口将环刀沿内管径向方向推出环刀，得到环刀试样，若是取原状样则将环刀取下，换成取样管即可。提高了环刀取样效率，改善了取土器提不上试样的困扰，且连接轴承的设置降低了外管与内管间的摩擦系数，使外管转动时，内管可垂直进入土层，降低对土体的扰动，实现一次取样，取样质量好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是实施例的整体结构示意图，主要用于体现取土器的结构；
图2是实施例的剖视示意图，主要用于体现环刀取样时，外管的内部结构；
图3是实施例的剖视示意图，主要用于体现取样管取样时，外管的内部结构；
图4是实施例的结构示意图，主要用于体现外管和半开管的连接结构；
图5是实施例的结构示意图，主要用于体现环刀卡槽的结构。
图标：1-外管；2-半开管；3-内管；4-切土装置；41-握把；42-连接绳；43-弹簧片；44-切土片；5-管刃；6-限位块；7-支撑装置；71-支撑板；72-支撑腿；73-扶手；8-驱动装置；9-连接部；10-操纵杆；11-连接轴承；12-排气孔；13-环刀取样口；14-环刀卡槽；15-取样管；16-凹槽。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的-技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚-完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”-“纵向”-“横向”-“长度”-“宽度”-“厚度”-“上”-“下”-“前”-“后”-“左”-“右”-“竖直”-“水平”-“顶”-“底”-“内”-“外”-“顺时针”-“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位-以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”-“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”-“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”-“相连”-“连接”-“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”-“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”-“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
现有技术在遇到质地较硬的土层，手工很难把环刀压下去，且压入环刀的时候很容易因受力不均而晃动、倾斜，扰动破坏土体。在取原状土样过程中，取样器插入土层中上提时，容易因为土样下部与母体连接而导致较难提上来，以及取样器没卡紧土样，出现掉样、漏样现象。
有鉴于此，发明人经过长期观察和研究发现，提供一种单动双管环刀取土器。
实施例一：
一种单动双管环刀取土器，如图1、2、4、5所示，包括外管1、内管3、连接轴承11和切土装置4。外管1为圆柱形设置且上部依次连接有连接部9和操纵杆10，连接部9上设置有两个限位块6，外管1、连接部9和操纵杆10为一体成型设置，外管1底部设有管刃5，便于管件插入土中。外管1下段设置有半开管2，半开管2表面平滑无突出且与外管1为凹凸式咬合接触，连接紧密，防止泥土进入管中，且拆卸、闭合均较方便，加工容易，制造成本较低。半开管2外部两侧设有便于将半开管2拆卸下来的凹槽16，省时省力，提高取土效率。参照图1、2、4、5，连接轴承11嵌于外管1的内部上方，内管3上端与连接轴承11连接，连接轴承11降低了外管1与内管3间的摩擦系数，使内管3垂直进入土中，降低对土体的扰动。内管3与外管1的内壁贴合，内管3顶部设置有排气孔12，排气孔12上端依次穿过连接轴承11的中心空隙和外管1并与外界连通，排气孔12的设置可防止管内空气压缩对土样密度造成干扰和对管件进入土体造成一定阻力。内管3下段采用对开式，可分成两半且一半设置有环刀卡槽14，用于固定环刀，另一半管壁开设有环刀侧视尺寸大小的环刀取样口13，环刀可以在环刀取样口13进出，用于环刀取样。切土装置4包括握把41、连接绳42、切土片44和弹簧片43，握把41位于所述操纵杆10下方，连接绳42一端与握把41连接，另一端穿过外管1管壁与切土片44连接，切土片44位于所述内管3下方且容纳于外管1管壁内，弹簧片43容纳于所述外管1管壁内且一端与外管1固定，另一端与切土片44固定。
实施例二：
一种单动双管环刀取土器，参照图1、2，与实施例1的区别在于，取土器还包括驱动装置8和支撑装置7。驱动装置8固定于操纵杆10上方且用于驱动外管1转动，驱动装置8包括电机和减速器，电机和减速器通过联轴器连接。支撑装置7包括支撑板71、支撑腿72和扶手73，支撑板71中部套设在连接部9上且抵接于两个限位块6之间。支撑腿72设置有四个，四个支撑腿72分别位于支撑板71的四角上，支撑腿72为可伸缩设置且上端与支撑板71固定，下端与地面接触。扶手73设有两个，两个扶手73分别固定于支撑板71的相对两侧，扶手73上设置有塑料保护套，用于保护操作人员手部。
实施例三：
一种单动双管环刀取土器，参照图3，与实施例1的区别在于，内管3内卡接有取样管15，取样管15为薄壁取土器。取样管15与内管3内壁贴合且用于获取原状样，取样管15可用于流塑、软塑、可塑、硬塑、粉土、粉砂等不坚硬的土质，结构简单，使用安全可靠，取样质量高。
工作过程及原理：土质疏松时，可采取手动取环刀样，将环刀卡在内管3下段的环刀卡槽14内，闭合内管3下段和外管1上的半开管2，按压旋转操纵杆10使取土器逐渐进入土层，到达指定深度后，握住握把41，通过连接绳42的牵引，弹出切土片44，使其嵌入土样下部，再旋转一圈外管1使土样下部边缘被切断，脱离土层母体，然后提出取土器，卸下外管1上的半开管2，取出内管3下段，通过环刀取样口13将环刀沿内管3径向方向推出环刀，得到环刀试样，若是取原状样则将环刀取下，换成取样管15即可。
土质比较坚硬时，可采取电动取环刀样，将环刀卡在内管3下段的环刀卡槽14内，闭合内管3下段和外管1上的半开管2，开启驱动装置8，扶住扶手73，在电机的驱动下，取土器逐渐进入土层，到达指定深度后，握住握把41，通过连接绳42的牵引，弹出切土片44，使其嵌入土样下部，再旋转一圈外管1使土样下部边缘被切断，脱离土层母体，然后提出取土器，卸下外管1上的半开管2，取出内管3下段，通过环刀取样口13将环刀沿内管3径向方向推出环刀，得到环刀试样，若是取原状样则将环刀取下，换成取样管15即可。
对于不同硬度的土质可采取不同的取土方法，使用灵活性较强，且可进行环刀取样和取样管取样，操作简单，使用方便，提高了取样效率，改善了取土器提不上试样的困扰，降低对土体的扰动，实现一次取样，取样质量好。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改-等同替换-改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单动双管环刀取土器，其特征在于：包括外管、内管、连接轴承、切土装置、驱动装置和支撑装置；
所述外管下部开设有半开管，所述半开管与所述外管可拆卸连接，所述连接轴承嵌于所述外管的内部上方，所述内管与所述连接轴承连接并与所述外管的内壁贴合，所述内管下段可分开两半，一半设置有环刀卡槽，用于固定环刀，另一半管壁开设有环刀取样口，用于环刀取样；
所述外管顶部固定有操纵杆，所述驱动装置固定于所述操纵杆上方且用于驱动所述外管转动；
所述支撑装置包括支撑板和支撑腿，所述外管上部设有限位块，所述支撑板套设在所述外管上且与所述限位块抵接，所述支撑腿为可伸缩设置且上端与支撑板固定，下端与地面接触；
所述切土装置包括握把、连接绳、切土片和弹簧片，所述握把位于所述操纵杆下方，所述连接绳一端与所述握把连接，另一端穿过所述外管与所述切土片连接，所述切土片位于所述内管下方且与容纳于所述外管管壁内，所述弹簧片容纳于所述外管管壁内且一端与所述外管固定，另一端与所述切土片固定。
2.根据权利要求1所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述内管顶部设置有排气孔，所述排气孔上端依次穿过所述连接轴承的中心空隙和所述外管并与外界连通。
3.根据权利要求1所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述半开管与所述外管为凹凸式咬合接触。
4.根据权利要求1所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述半开管的外部两侧设有凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述支撑装置还包括扶手，所述扶手固定于所述支撑板两侧。
6.根据权利要求5所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述扶手上设置有塑料保护套。
7.根据权利要求1所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述驱动装置包括电机和减速器，所述电机和减速器通过联轴器连接。
8.根据权利要求1所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：还包括取样管，所述取样管安装于所述内管内，所述取样管与所述内管内壁贴合。
9.根据权利要求8所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述取样管为薄壁取土器。
10.根据权利要求1所述的一种单动双管环刀取土器，其特征在于：所述外管底部设有管刃。
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