CN109752211A - 一种灰土挤密桩取样装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种灰土挤密桩取样装置及方法，取样装置包括千斤顶取样架、传动导杆、固定杆以及取样刀；所述千斤顶取样架包括四连杆支架、丝杆、连接于四连杆支架一侧的基板以及连接于四连杆支架另一侧的托板；所述传动导杆的下端与丝杆的上端相连，所述固定杆的下端与所述基板固定相连；所述取样刀包括同轴固定于所述托板上的第一环刀和第二环刀，所述第一环刀的直径大于第二环刀的直径并套设于第二环刀外，第一环刀的长度大于第二环刀的长度。应用本发明取样装置时所需取样孔小，同时无需取样人员下孔取样，避免了人工下孔取样的安全风险，大大降低了取样成本。取样完成后，只需将取样孔进行灌砂填埋即可，回填较简单。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种灰土挤密桩取样装置及方法。
背景技术
根据《湿陷性黄土地区建筑规范GB50025—2004》要求，灰土挤密桩施工完成达一定龄期后，需对孔内夯填料在全孔深范围内，每1米取一组环刀试样，用于测定桩体的压实系数，取样数量为桩总数的2%，一般采用灰土挤密桩进行地基处理的工程，其桩的设计总数约在3万根左右，则要取样的桩数量约为600根，按桩长8米则需要取样4800点，取样量非常大。
目前，对灰土挤密桩桩体填料现场取样的方法通常是用机械洛阳铲在要取样的桩旁边掏直径为800mm取样孔，实验人员利用简易爬梯下到孔内，用环刀自下向上沿桩身或桩间土按每米取样，取样过程不仅不安全（塌孔风险极高），人工和机械使用量大，效率也极低（一般每天只能取10个孔的土样），取样完成后还要用重锤分层将孔夯填。
发明内容
本发明的目的就是提供一种灰土挤密桩取样装置及方法，以解决现有技术中灰土挤密桩取样难度和工作量大、效率低的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种灰土挤密桩取样装置，包括千斤顶取样架、传动导杆、固定杆以及取样刀；
所述千斤顶取样架包括四连杆支架、驱动所述四连杆支架张开和收起的丝杆、连接于四连杆支架一侧的基板以及连接于四连杆支架另一侧的托板；所述传动导杆的下端与丝杆的上端相连，所述固定杆的下端与所述基板固定相连；
所述取样刀包括同轴固定于所述托板上的第一环刀和第二环刀，所述第一环刀的直径大于第二环刀的直径并套设于第二环刀外，第一环刀的长度大于第二环刀的长度。
在所述丝杆的上端设有套环，所述传动导杆的下端与所述套环相连。
所述传动导杆和固定杆平行设置，传动导杆和固定杆的长度均大于5米。
在所述传动导杆的上端设有垂直于传动导杆的旋转手柄。
所述第一环刀比第二环刀长30mm。
所述四连杆支架包括各自与托板内侧相铰接的左上连杆和左下连杆、各自与基板内侧相铰接的右上连杆和右下连杆，左上连杆上端和右上连杆上端均与丝杆上的螺母相铰接。
一种灰土挤密桩取样方法，包括以下步骤：
a、设置上述的取样装置；
b、在预取样的灰土挤密桩桩体旁，紧贴桩身垂直向下挖出取样孔，所述取样孔的直径大于取样装置收起时基板与托板之间的距离，并小于取样装置张开到最大限度时基板与托板之间的距离；
c、将取样装置插入取样孔，根据取样需要调节插入的深度；
d、旋转传动导杆撑开千斤顶取样架，将取样刀顶入取样点，用强光手电观察取样孔内取样装置，确认取样刀达到取样深度后，反向旋转传动导杆，收起千斤顶取样架，并上下晃动固定杆，使取样装置脱离桩体，然后抽出取样装置；
e、取出取样刀中的土样，装入土样专用收集袋；
f、重复a~e步骤，直至完成所有预定的取样点。
所述取样孔的直径为200mm。
应用本发明取样装置取样时无需在桩旁边掏挖800m直径的取样孔，只需200mm取样孔即可，同时无需取样人员下孔取样，一方面减少了工程量，另一方面也避免了人工下孔取样的安全风险，节约了人力、物力，缩短了工期，大大降低了取样成本。取样完成后，只需将取样孔进行灌砂填埋即可，回填较简单（回填材料为中砂），响应了绿色施工的要求，避免大量粉尘污染环境。
本发明装置制作简单，可利用现有的小型汽车千斤顶改装而成，成本低，可重复使用，取样量大时可制作多套。本发明采用特殊设计的双环刀取样方式，能够增加取样量，保证内圈环刀（第二环刀）内土样的完整性，取样效果好，效率高，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明取样装置的结构示意图。
图2为本发明取样方法的示意图。
图中：1、千斤顶取样架，2、丝杆，3、基板，4、托板，5、第二环刀，6、第一环刀，7、传动导杆，8、套环，9、旋转手柄，10、固定杆，11、灰土挤密桩，12、取样孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明取样装置可利用现有的小型汽车千斤顶改装而成，将小型汽车的千斤顶（即四连杆型千斤顶）作为千斤顶取样架1，该千斤顶取样架1包括四连杆支架、驱动四连杆支架张开和收起的丝杆2、连接于四连杆支架一侧的基板3以及连接于四连杆支架另一侧的托板4。四连杆支架包括各自与托板4内侧相铰接的左上连杆和左下连杆、各自与基板3内侧相铰接的右上连杆和右下连杆，左上连杆上端和右上连杆上端均与丝杆2上的螺母相铰接。上述千斤顶取样架1的具体连接结构不限于单一的形式，现有技术中任何形式的四连杆型千斤顶均可改装成本发明的取样装置。
本发明取样装置中托板4为焊接于千斤顶的Φ100×5mm钢板，第二环刀5为现有的灰土挤密桩取样环刀，如Φ70mm环刀，第二环刀5固定焊接于托板4上，第一环刀6为Φ100×4×80mm钢管制成，钢管的一端焊接于拖板上，另一端打磨成刀刃，第一环刀6与第二环刀5轴心线重合，第一环刀6比第二环刀5高出30mm，以增加取样量，保证土样的完整性。传动导杆7为Φ16圆钢，其下端可为与丝杆2上的套环8相扣合的环状，其上端设有垂直于传动导杆的旋转手柄9，传动导杆7的下端也可通过其他方式与丝杆的上端相连。固定杆10为Φ15钢管制成，固定杆10的下端与基板3焊接。传动导杆7和固定杆10的长度根据灰土挤密桩的具体情况而定，一般大于灰土挤密桩的有效长度。
灰土挤密桩取样的方法包括以下步骤：
a、设置上述的取样装置；
b、在预取样的灰土挤密桩11桩体旁，紧贴桩身垂直向下用洛阳铲挖出直径为200mm的取样孔12；
c、将取样装置插入取样孔12，根据取样需要调节插入的深度；
d、旋转传动导杆7撑开千斤顶取样架1，将取样刀顶入取样点，用强光手电观察取样孔内取样装置，确认取样刀达到取样深度后，反向旋转传动导杆7，收起千斤顶取样架1，并上下晃动固定杆10，使取样装置脱离桩体，然后抽出取样装置；
e、取出取样刀中的土样，装入土样专用收集袋；
f、重复a~e步骤，直至完成所有预定的取样点。
本发明取样方法操作简便，效率高，大大节省了工作量，缩短了工期。
Claims (8)
1.一种灰土挤密桩取样装置，其特征在于，包括千斤顶取样架、传动导杆、固定杆以及取样刀；
所述千斤顶取样架包括四连杆支架、驱动所述四连杆支架张开和收起的丝杆、连接于四连杆支架一侧的基板以及连接于四连杆支架另一侧的托板；所述传动导杆的下端与丝杆的上端相连，所述固定杆的下端与所述基板固定相连；
所述取样刀包括同轴固定于所述托板上的第一环刀和第二环刀，所述第一环刀的直径大于第二环刀的直径并套设于第二环刀外，第一环刀的长度大于第二环刀的长度。
2.根据权利要求1所述的灰土挤密桩取样装置，其特征在于，在所述丝杆的上端设有套环，所述传动导杆的下端与所述套环相连。
3.根据权利要求1所述的灰土挤密桩取样装置，其特征在于，所述传动导杆和固定杆平行设置，传动导杆和固定杆的长度均大于5米。
4.根据权利要求1所述的灰土挤密桩取样装置，其特征在于，在所述传动导杆的上端设有垂直于传动导杆的旋转手柄。
5.根据权利要求1所述的灰土挤密桩取样装置，其特征在于，所述第一环刀比第二环刀长30mm。
6.根据权利要求1所述的灰土挤密桩取样装置，其特征在于，所述四连杆支架包括各自与托板内侧相铰接的左上连杆和左下连杆、各自与基板内侧相铰接的右上连杆和右下连杆，左上连杆上端和右上连杆上端均与丝杆上的螺母相铰接。
7.一种灰土挤密桩取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、设置权利要求1~6任一所述的取样装置；
b、在预取样的灰土挤密桩桩体旁，紧贴桩身垂直向下挖出取样孔，所述取样孔的直径大于取样装置收起时基板与托板之间的距离，并小于取样装置张开到最大限度时基板与托板之间的距离；
c、将取样装置插入取样孔，根据取样需要调节插入的深度；
d、旋转传动导杆撑开千斤顶取样架，将取样刀顶入取样点，用强光手电观察取样孔内取样装置，确认取样刀达到取样深度后，反向旋转传动导杆，收起千斤顶取样架，并上下晃动固定杆，使取样装置脱离桩体，然后抽出取样装置；
e、取出取样刀中的土样，装入土样专用收集袋；
f、重复a~e步骤，直至完成所有预定的取样点。
8.根据权利要求7所述的灰土挤密桩取样方法，其特征在于，所述取样孔的直径为200mm。
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