CN108918180A - 土工试验的取土装置及用法 - Google Patents

土工试验的取土装置及用法 Download PDF

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Abstract

土工试验的取土装置是为土工试验取土方便、快捷而设计的，属于土木工程中土工试验设施领域；土工试验的取土装置由取土设施、动力设施、动力保护设施组成的；取土设施由取土刀和取土盘组成的；取土刀穿过取土盘底部的孔，在取土盘的下方；取土时，只要按动手把上的动力装置开关，切土刀就将土切入取土盘，取土的体积等于切土刀的体积，称量所取的土的质量就能快速计算出土的密度。本发明的有益效果是能在土工试验时方便、快捷取土，并且使取土体积准确计量。

Description

土工试验的取土装置及用法
技术领域
本发明公开了土工试验的取土装置，是为土工试验取土方便、快捷而设计的，属于土木工程中土工试验设施领域。
背景技术
土方回填时一般用控制压实系数和控制承载能力两种指标来控制土方回填的质量，当回填土上部没有建筑物或构筑物时采用压实系数控制质量，回填土上有建筑物或构筑物时则需要控制压实系数并控制承载能力；土的压实系数是由土的压实密度与土的最大干密度之比获得的，土的压实密度由现场直接测得，土的最大干密度由实验室测得；不论是测试土的压实密度还是测试土的最大干密度都需要在现场取土，现有的取土方法是，土的最大干密度取土采用环刀取样的方法从现场取土，土的压实密度的现场控制则用灌砂法或灌水法在现场测得，灌砂法或灌水法在现场取土时要用在塑料袋在现场用砂子或水测量体积，操作麻烦，准确度受到限制，采用本发明公开的土工试验的取土装置可以解决这些问题。
发明内容
本方案的具体做法是：
采用如图1、图2所示的土工试验的取土装置，既方便操作，又能保证精度；土工试验的取土装置，其特征是，由取土设施、动力设施、动力保护设施组成的；取土设施由取土刀和取土盘组成的；取土刀穿过取土盘底部的孔，在取土盘的下方；动力设施由电机、轴一、轴二、轴三、齿轮一、齿轮二、齿轮三、齿轮四、齿轮五、齿轮六与动力开关组成的；动力保护设施由动力箱与手把组成的；取土盘在动力保护设施的下方的外部，除轴三穿过动力箱底部的孔与取土刀在动力箱外部连接外，其余电机、轴一、轴二、轴三、齿轮一、齿轮二、齿轮三、齿轮四、齿轮五、齿轮六与动力开关全部安装在动力箱内部；动力箱的一侧与手把的一端垂直固结，在与手把连接处的动力箱的一侧有孔，导线穿过小孔，连接电机与动力开关；在动力箱的内部，轴一一端与电机同心同轴固结，另一端与齿轮一固结；轴二一端与齿轮二、另一端与齿轮三同心同轴固结；齿轮一与齿轮二咬合，齿轮三根据需要分别与齿轮四、齿轮五、齿轮六咬合；轴三一端与齿轮四、齿轮五、齿轮六固结，另一端与取土刀的顶端固结。
所述的取土刀是螺旋柱状刀具，优先推荐采用长60毫米，直径60-80毫米的锋钢制作，取土刀的下端制作成切土刃口，当旋转的取土刀垂直置于土层表面时，容易切入土中；柱表面加工成螺旋槽，当取土刀旋转进入土体后，被切削的土体就顺着螺旋槽进入取土盘；取土刀上顶部有孔且孔中带花键键槽，深度为15-20毫米，花键键槽的形状和尺寸与轴三上花键的形状尺寸配套；通过花键取土刀顶部与轴三同心同轴固结；通过轴三与齿轮四、齿轮五、齿轮六连接成整体。
所述的取土盘是盘底中央有孔的盘状部件，优先推荐采用硬质塑料板制作，取土盘的外径180-200毫米高25-30毫米，盘边有扣件，通过扣件与动力箱底部连接，盘底中央的孔的直径与取土刀的外径相等。
所述的轴一是上端部与电机同心同轴固结，下部带花键并通过花键与齿轮一同心同轴连接的轴状部件，优先推荐采用直径30-40毫米长40-50毫米的钢筋制作，轴一下部的花键的外径与轴一的外径相同，花键槽深3-4毫米；轴二是上部和下部均带花键并通过花键分别与齿轮二、齿轮三均同心同轴连接的轴状部件；优先推荐采用直径30-40毫米长50-60毫米的钢筋制作，轴二上部和下部的花键的外径与轴二的外径相同，花键槽深3-4毫米；轴三是上部带花键并通过花键分别在上部与齿轮四、齿轮五、齿轮六同心同轴连接，下端与取土刀同心同轴连接的轴状部件，优先推荐采用直径30-40毫米长100-150毫米的钢筋制作，轴三上部和下部的花键的外径与轴三的外径相同，花键槽深3-4毫米；轴一在电机的作用下发生旋转，并带动齿轮一转动；轴二在齿轮二旋转时被带动旋转，并带动齿轮三旋转；轴三在齿轮四或齿轮五或齿轮六旋转时被带动旋转，并带动取土刀旋转，切削土体，并将被切削的土体送到取土盘中。
所述齿轮一、齿轮二、齿轮三、齿轮四、齿轮五、齿轮六均是短平的圆柱状体，圆柱状体外部一圈具有平行于中心的齿，中心部位有孔，孔中有花键键槽，花键键槽分别与轴一、轴二、轴三上的花键配套；齿轮一在轴一旋转时被带动旋转，同时通过与齿轮二的咬合作用，带动齿轮二旋转；齿轮二带动轴二23旋转并通过轴二带动齿轮三旋转；齿轮三旋转时通过与齿轮四或齿轮五或齿轮六的咬合作用，带动齿轮四或齿轮五或齿轮六旋转，并通过齿轮四或齿轮五或齿轮六带动取土刀旋转；齿轮一和齿轮二的直径、齿数相配合，齿轮三与齿轮四、齿轮五、齿轮六的直径、齿数相配合。
所述的动力箱是底部和一侧有孔的箱体部件，优先推荐采用采用2-3毫米的钢板制作，动力箱的外径180-200毫米高120-150毫米，箱底边有扣件，通过扣件与取土盘顶边部连接，动力箱底部孔的直径与轴三的直径相等，轴三从孔中穿出过取土盘与取土刀连接；一侧的孔在连接手把的部位，导线从孔中穿过，连接电机与动力开关，使电机受动力开关的控制；动力箱带孔的一侧与手把的一端固结。
手把是杆状部件，优先推荐采用直径30-50毫米壁厚3-3.5毫米的钢管制作，手把中空，一侧有孔，孔中安装着动力开关。
土工试验的取土装置的用法是，作土工试验需要现场取土样时，将土工试验的取土装置组装好，在取样现场将表面100毫米厚的覆土层去掉，平整待取土的表面，将土工试验的取土装置的取土刀垂直置于待取土的表面，按下动力开关，使取土刀的刀口切入土体中，被切土沿着取土刀的螺旋槽进入取土盘中，当取土盘接触被切土体的表面时，松开动力开关，使取土刀1的刀体从被切土体的孔中抽出，取土完成；将取土盘取下，称量取土盘收集到的土样的重量，除以取土孔洞的体积，即是被取土体的密度。
本发明的有益效果是能在土工试验时方便、快捷取土，并且使取土体积准确计量。
附图说明：
图1土工试验的取土装置示意图；
图2土工试验的取土装置工作示意图。
图中：1-取土设施；11-取土刀；12-取土盘；2-动力设施；21-电机；22-轴一；23-轴二；24-轴三；25-齿轮一；26-齿轮二；27-齿轮三；28-齿轮四；29-齿轮五；210-齿轮六；211-动力开关；3-动力保护设施；31-动力箱；32-手把。
具体实施方式
实施例
某工程采用如图1、图2所示的土工试验的取土装置，既方便操作，又能保证精度；土工试验的取土装置，其特征是，由取土设施1、动力设施2、动力保护设施3组成的；取土设施1由取土刀11和取土盘12组成的；取土刀11穿过取土盘12底部的孔，在取土盘12的下方；动力设施2由电机21、轴一22、轴二23、轴三24、齿轮一25、齿轮二26、齿轮三27、齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210与动力开关211组成的；动力保护设施3由动力箱31与手把32组成的；取土盘12在动力保护设施3的下方的外部，除轴三24穿过动力箱31底部的孔与取土刀11在动力箱31外部连接外，其余电机21、轴一22、轴二23、轴三24、齿轮一25、齿轮二26、齿轮三27、齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210与动力开关211全部安装在动力箱31内部；动力箱31的一侧与手把32的一端垂直固结，在与手把32连接处的动力箱31的一侧有孔，导线穿过小孔，连接电机21与动力开关211；在动力箱31的内部，轴一22一端与电机21同心同轴固结，另一端与齿轮一25固结；轴二23一端与齿轮二26、另一端与齿轮三27同心同轴固结；齿轮一25与齿轮二26咬合，齿轮三27根据需要分别与齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210咬合；轴三24一端与齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210固结，另一端与取土刀11的顶端固结。
所述的取土刀11是螺旋柱状刀具，采用长60毫米，直径60毫米的锋钢制作，取土刀11的下端制作成切土刃口，当旋转的取土刀11垂直置于土层表面时，容易切入土中；柱表面加工成螺旋槽，当取土刀11旋转进入土体后，被切削的土体就顺着螺旋槽进入取土盘12；取土刀11上顶部有孔且孔中带花键键槽，孔深度为20毫米，花键键槽的形状和尺寸与轴三24上花键的形状尺寸配套；通过花键取土刀11顶部与轴三24同心同轴固结；通过轴三24与齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210连接成整体。
所述的取土盘12是盘底中央有孔的盘状部件，采用硬质塑料板制作，取土盘12的外径180毫米高25毫米，盘边有扣件，通过扣件与动力箱31底部连接，盘底中央的孔的直径与取土刀11的外径相等。
所述的轴一22是上端部与电机21同心同轴固结，下部带花键并通过花键与齿轮一25同心同轴连接的轴状部件，采用直径30毫米长40毫米的钢筋制作，轴一22下部的花键的外径与轴一22的外径相同，花键槽深3毫米；轴二23是上部和下部均带花键并通过花键分别与齿轮二26、齿轮三27均同心同轴连接的轴状部件；采用直径30毫米长50毫米的钢筋制作，轴二23上部和下部的花键的外径与轴二23的外径相同，花键槽深3毫米；轴三24是上部带花键并通过花键分别在上部与齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210同心同轴连接，下端与取土刀11同心同轴连接的轴状部件，采用直径30毫米长100毫米的钢筋制作，轴三24上部和下部的花键的外径与轴三24的外径相同，花键槽深3毫米；轴一22在电机21的作用下发生旋转，并带动齿轮一25转动；轴二23在齿轮二26旋转时被带动旋转，并带动齿轮三27旋转；轴三24在齿轮四28或齿轮五29或齿轮六210旋转时被带动旋转，并带动取土刀11旋转，切削土体，并将被切削的土体送到取土盘12中。
所述齿轮一25、齿轮二26、齿轮三27、齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210均是短平的圆柱状体，圆柱状体外部一圈具有平行于中心的齿，中心部位有孔，孔中有花键键槽，花键键槽分别与轴一22、轴二23、轴三24上的花键配套；齿轮一25在轴一22旋转时被带动旋转，同时通过与齿轮二26的咬合作用，带动齿轮二26旋转；齿轮二26带动轴二23旋转并通过轴二23带动齿轮三27旋转；齿轮三27旋转时通过与齿轮四28或齿轮五29或齿轮六210的咬合作用，带动齿轮四28或齿轮五29或齿轮六210旋转，并通过齿轮四28或齿轮五29或齿轮六210带动取土刀11旋转；齿轮一25和齿轮二26的直径、齿数相配合，齿轮三27与齿轮四28、齿轮五29、齿轮六210的直径、齿数相配合。
所述的动力箱31是底部和一侧有孔的箱体部件，采用采用2毫米的钢板制作，动力箱31的外径180毫米高120毫米，箱底边有扣件，通过扣件与取土盘12顶边部连接，动力箱31底部孔的直径与轴三24的直径相等，轴三24从孔中穿出过取土盘12与取土刀11连接；一侧的孔在连接手把32的部位，导线从孔中穿过，连接电机21与动力开关211，使电机21受动力开关211的控制；动力箱31带孔的一侧与手把32的一端固结。
手把32是杆状部件，采用直径30毫米壁厚3-3.5毫米的钢管制作，手把32中空，一侧有孔，孔中安装着动力开关211。
土工试验的取土装置的用法是，作土工试验需要现场取土样时，将土工试验的取土装置组装好，在取样现场将表面100毫米厚的覆土层去掉，平整待取土的表面，将土工试验的取土装置的取土刀11垂直置于待取土的表面，按下动力开关211，使取土刀11的刀口切入土体中，被切土沿着取土刀11的螺旋槽进入取土盘12中，当取土盘12接触被切土体的表面时，松开动力开关211，使取土刀11的刀体从被切土体的孔中抽出，取土完成；将取土盘12取下，称量取土盘12收集到的土样的重量，除以取土孔洞的体积，即是被取土体的密度。

Claims (8)

1.土工试验的取土装置，其特征是，由取土设施(1)、动力设施(2)、动力保护设施(3)组成的；取土设施(1)由取土刀(11)和取土盘(12)组成的；取土刀(11)穿过取土盘(12)底部的孔，在取土盘(12)的下方；动力设施(2)由电机(21)、轴一(22)、轴二(23)、轴三(24)、齿轮一(25)、齿轮二(26)、齿轮三(27)、齿轮四(28)、齿轮五(29)、齿轮六(210)与动力开关(211)组成的；动力保护设施(3)由动力箱(31)与手把(32)组成的；取土盘(12)在动力保护设施(3)的下方的外部，除轴三(24)穿过动力箱(31)底部的孔与取土刀(11)在动力箱(31)外部连接外，其余电机(21)、轴一(22)、轴二(23)、轴三(24)、齿轮一(25)、齿轮二(26)、齿轮三(27)、齿轮四(28)、齿轮五(29)、齿轮六(210)与动力开关(211)全部安装在动力箱(31)内部；动力箱(31)的一侧与手把(32)的一端垂直固结，在与手把(32)连接处的动力箱(31)的一侧有孔，导线穿过小孔，连接电机(21)与动力开关(211)；在动力箱(31)的内部，轴一(22)一端与电机(21)同心同轴固结，另一端与齿轮一(25)固结；轴二(23)一端与齿轮二(26)、另一端与齿轮三(27)同心同轴固结；齿轮一(25)与齿轮二(26)咬合，齿轮三(27)根据需要分别与齿轮四(28)、齿轮五(29)、齿轮六(210)咬合；轴三(24)一端与齿轮四(28)、齿轮五(29)、齿轮六(210)固结，另一端与取土刀(11)的顶端固结。
2.根据权利要求1所述的土工试验的取土装置，其特征是，取土刀(11)是螺旋柱状刀具，上顶部有孔且孔中带花键键槽，通过花键取土刀(11)顶部与轴三(24)同心同轴固结，通过轴三(24)与齿轮四(28)、齿轮五(29)、齿轮六(210)连接成整体。
3.根据权利要求1所述的土工试验的取土装置，其特征是，取土盘(12)是盘底中央有孔的盘状部件，盘边有扣件，通过扣件与动力箱(31)底部连接，盘底中央的孔的直径与取土刀(11)的外径相等。
4.根据权利要求1所述的土工试验的取土装置，其特征是，轴一(22)是上端部与电机(21)同心同轴固结，下部带花键并通过花键与齿轮一(25)同心同轴连接的轴状部件；轴二(23)是上部和下部均带花键并通过花键分别与齿轮二(26)、齿轮三(27)均同心同轴连接的轴状部件；轴三(24)是上部带花键并通过花键分别在上部与齿轮四(28)、齿轮五(29)、齿轮六(210)同心同轴连接，下端与取土刀(11)同心同轴连接的轴状部件；轴一(22)在电机(21)的作用下发生旋转，并带动齿轮一(25)转动；轴二(23)在齿轮二(26)旋转时被带动旋转，并带动齿轮三(27)旋转；轴三(24)在齿轮四(28)或齿轮五(29)或齿轮六(210)旋转时被带动旋转，并带动取土刀(11)旋转，切削土体，并将被切削的土体送到取土盘(12)中。
5.根据权利要求1所述的土工试验的取土装置，其特征是，齿轮一(25)、齿轮二(26)、齿轮三(27)、齿轮四(28)、齿轮五(29)、齿轮六(210)均是短平的圆柱状体，圆柱状体外部一圈具有平行于中心的齿，中心部位有孔，孔中有花键键槽，花键键槽分别与轴一(22)、轴二(23)、轴三(24)上的花键配套；齿轮一(25)在轴一(22)旋转时被带动旋转，同时通过与齿轮二(26)的咬合作用，带动齿轮二(26)旋转；齿轮二(26)带动轴二(23)旋转并通过轴二(23)带动齿轮三(27)旋转；齿轮三(27)旋转时通过与齿轮四(28)或齿轮五(29)或齿轮六(210)的咬合作用，带动齿轮四(28)或齿轮五(29)或齿轮六(210)旋转，并通过齿轮四(28)或齿轮五(29)或齿轮六(210)带动取土刀(11)旋转。
6.根据权利要求1所述的土工试验的取土装置，其特征是，动力箱(31)是底部和一侧有孔的箱体部件，底部孔的直径与轴三(24)的直径相等，轴三(24)从孔中穿出过取土盘(12)与取土刀(11)连接；一侧的孔在连接手把(32)的部位，导线从孔中穿过，连接电机(21)与动力开关(211)，使电机(21)受动力开关(211)的控制；动力箱(31)带孔的一侧与手把(32)的一端固结。
7.根据权利要求1所述的土工试验的取土装置，其特征是，手把(32)是杆状部件，手把(32)中空，一侧有孔，孔中安装着动力开关(211)。
8.依据权利要求1-7所述的土工试验的取土装置的用法，其特征是，作土工试验需要现场取土样时，将土工试验的取土装置组装好，在取样现场将表面100毫米厚的覆土层去掉，平整待取土的表面，将土工试验的取土装置的取土刀(11)垂直置于待取土的表面，按下动力开关(211)，使取土刀(11)的刀口切入土体中，被切土沿着取土刀(11)的螺旋槽进入取土盘(12)中，当取土盘(12)接触被切土体的表面时，松开动力开关(211)，使取土刀(11)的刀体从被切土体的孔中抽出，取土完成；将取土盘(12)取下，称量取土盘(12)收集到的土样的重量，除以取土孔洞的体积，即是被取土体的密度。
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田帅: "绿色施工技术在建筑工程施工中的应用", 《四川水泥》 *

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CN110567753A (zh) * 2019-09-19 2019-12-13 四川大学 一种植物根际微量取土装置

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