CN207649934U - 一种原状土土工试验标准土体试样制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种原状土土工试验标准土体试样制备装置，包括用于从原状土中进行取土的取土装置、将取土装置中取出的土样进行盛放的盛土装置、对盛土装置中的土样进行削取的削土装置，盛土装置的外壁沿盛土装置的轴向设置有多个贯穿外壁的切缝，削土装置中设置有多个刀片，刀片的位置与切缝的位置相对应。本实用新型可用于连续取样，取样快，减少取样干扰，提高样品试样精度；且脱模简单，可以避免直接接触土样，保护试样免受人为因素干扰；简单易行，造价低廉，体积小，方便携带，适用于室内以及室外操作，保养简单，经济性强。

Description

一种原状土土工试验标准土体试样制备装置

技术领域

本实用新型属于土工试验领域，具体涉及一种原状土土工试验标准土体试样制备装置。

背景技术

土力学的进步和发展是建立在不断的试验基础上的，要获得真实可靠的数据必须进行大量土工试验，而这些试验中最基础的工作就是现场取样，试样制作。传统获取试样的方法需要将环刀依次打入原状土中，取得现场土的实验样品，将带着不规则土样的环刀取出后，用削土刀将各个环刀试样将土样上下两个面削平，这一方法是在工程领域广泛使用，但是这种方法非常明显的三个缺点：首先，这种方法费工费时需要每一个土样单独取出，分别削制同时削制过程需要注意技巧，稍有不慎极易毁坏试样。其次，每一组试样取得位置都会有不同，分别取样时难免会造成取样范围的土略有扰动，造成同组试验数据偏差变大。最后，制样完成之后脱模相对困难，这种方法中环刀既是切土工具也是土样成型模具，在一些含水率低或过高的土中，脱模只能外力挤压而这种脱模方式明显会对试样造成不可忽略的影响。如何提高取样精度，减少制样所浪费的时间提高工作效率是一个亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种原状土土工试验标准土体试样制备装置，解决现有技术中由于外界影响导致取样精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种原状土土工试验标准土体试样制备装置，包括用于从原状土中进行取土的取土装置、将取土装置中取出的土样进行盛放的盛土装置、对盛土装置中的土样进行削取的削土装置，所述盛土装置的外壁沿盛土装置的轴向设置有多个贯穿外壁的切缝，所述削土装置中设置有多个刀片，刀片的位置与切缝的位置相对应。

进一步地，所述盛土装置的外壁为第一圆筒，第一圆筒的中心处设有第一转轴，第一圆筒可绕第一转轴进行转动。

进一步地，所述盛土装置的外壁包括两个横截面为半圆形的第一半圆筒，两个第一半圆筒配合连接，所述切缝沿轴向设置在每个第一半圆筒的二分之一弧形面上，每个第一半圆筒设置有切缝的弧形面配合连接。

进一步地，所述盛土装置的底部设置有凹槽。

进一步地，所述削土装置包括设置有多个刀片出口的隔板，所述多个刀片的位置与所述多个刀片出口的位置相对应。

进一步地，所述削土装置还包括伸缩动力机构，所述伸缩动力机构可控制多个刀片沿水平方向进行伸缩移动。

进一步地，所述伸缩动力机构包括刀具推板，多个刀片通过刀片夹具固定在刀具推板的一面上，所述刀具推板的另一面连接有可伸缩动力杆的一端，所述可伸缩动力杆的另一端连接有固定板。

进一步地，所述削土装置还包括控制单元和电机，所述控制单元通过电机与伸缩动力机构电连接。

进一步地，所述取土装置包括两个横截面为半圆形的第二半圆筒，两个第二半圆筒配合连接组成一个第二圆筒，第二圆筒的中心处设有第二转轴，第二圆筒的底端设有取土刀刃，第二圆筒的顶端设置有顶盖。

进一步地，每个第二半圆筒的连接侧设置有锯齿状吻合槽，且两个第二半圆筒可通过锯齿状吻合槽配合连接；

所述两个第二半圆筒通过固定扣进行连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)本实用新型通过多个刀片的并行操作可实现连续取样，减少取样时间，减少取样干扰，提高取样精确度。

(2)本实用新型只采用刀片之间的土样，减少了人工削制土样的过程中对土样的干扰。

(3)本实用新型简化了脱模过程，避免直接接触土样，防止试样受到干扰。

附图说明

图1是本实用新型中取土装置的正视图；

图2是本实用新型中取土装置的侧视图；

图3是本实用新型中盛土装置的结构示意图；

图4是本实用新型中盛土装置的正视图；

图5是本实用新型中盛土装置的侧视图；

图6是本实用新型中削土装置的结构示意图。

图中各个标号的含义为：1-第二半圆筒，2-顶盖，3-固定扣，4-取土刀刃，5-第二转轴，6-第一半圆筒，7-第一转轴，8-切缝，9-刀片，10-接触传感器，11-刀片夹具，13-刀具推板，14-可伸缩动力杆，15-电机，16-控制单元，17-安装槽，18-紧固螺栓，19-刀片出口，20-隔板。

以下结合附图对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

需要说明的是如图1至图6所示，本申请中的上、下分别指的是图1至图6中的上、下。

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例：

遵从上述技术方案，如图1至图6所示，本实施例给出一种原状土土工试验标准土体试样制备装置，包括用于从原状土中进行取土的取土装置、将取土装置中取出的土样进行盛放的盛土装置、对盛土装置中的土样进行削取的削土装置，盛土装置的外壁沿盛土装置的轴向设置有多个贯穿外壁的切缝8，削土装置中设置有多个刀片9，刀片9的位置与切缝8的位置相对应。

本实施例中，当削土装置对盛放在盛土装置中的土样进行切割时，通过从上至下的多组刀片9进行切割，刀片9通过切缝8进入盛土装置进行切割，取每两组刀片之间的切割土样作为取土土样，这样避免了盛土装置两端土样在盛土过程中因人为作用而产生的误差，所取土样精度较高，且可一次性取多组土样进行分析，方便快速。

具体地，本实施例中，如图6所示，刀片和切缝均为4个，即可以取出3块土样。

如图3，本实施例中的盛土装置的外壁为第一圆筒，第一圆筒的中心处设有第一转轴7，第一圆筒可绕第一转轴7进行转动。通过第一圆筒的转动，可方便调节第一圆筒上切缝8的位置。

为了方便土样的盛放和取样，如图3和图4，盛土装置的外壁包括两个横截面为半圆形的第一半圆筒6，两个第一半圆筒6配合连接，切缝8沿轴向设置在每个第一半圆筒6的二分之一弧形面上，每个第一半圆筒6设置有切缝8的弧形面配合连接。这样，可通过两个第一半圆筒的连接与分离实现土样的存放。

本实施例中盛土装置的底部设置有凹槽，如图6所示，盛土装置和取土装置均设置在一矩形壳体中，盛土装置在矩形壳体的一端，取土装置在矩形壳体的另一端，矩形壳体放置盛土装置处设置有安放槽17，该安防槽17和凹槽相配合连接，以固定盛土装置的位置，防止刀片隔取土样时，盛土装置发生偏移。盛土装置通过紧固螺栓18固定在壳体上。

如图6，本实施例的削土装置包括设置有多个刀片出口19的隔板2，多个刀片9的位置与多个刀片出口19的位置相对应。隔板2对刀片起到限位的作用，使刀片在伸缩过程中不会发生上下的偏移，从而防止取出的土样大小不一，且不是同一平面上的，这样误差较大。

由于人工操作刀片9进行伸缩切割会发生用力不均的问题，本实施例中的削土装置还包括伸缩动力机构，伸缩动力机构可控制多个刀片9沿水平方向进行伸缩移动。本实施例中的伸缩动力机构可以是现有技术中任意一种可推动刀片进行伸缩的结构，例如通过拉力杆来实现。

本实施例中的伸缩动力机构包括刀具推板13，多个刀片9通过刀片夹具11固定在刀具推板13的一面上，刀具推板13的另一面连接有可伸缩动力杆14的一端，可伸缩动力杆14的另一端连接有固定板。

削土装置还包括控制单元16和电机15，控制单元16通过电机15与伸缩动力机构电连接。本实施例中刀片与刀片夹具的连接处设置有接触传感器，将接触传感器与控制单元电连接，可实现远程对刀片伸缩的精确控制。

本实施例中，通过接触传感器传递至控制单元的数据进行处理后，控制单元控制电机对伸缩动力杆进行伸缩运动，从而推动刀片实现伸缩运动。在其他实施例中，可以通过触摸屏、开关、手柄等各种触发方式控制单元5，其中的控制单元5可以是单独的具有信号输入和信号输出的PLC控制器，也可以是集成在车辆的ECU中，其中用于信号传输的电连接方式可以采用CAN总线连接。

本实施例中的取土装置包括两个横截面为半圆形的第二半圆筒1，两个第二半圆筒1配合连接组成一个第二圆筒，第二圆筒的中心处设有第二转轴5，第二圆筒的底端设有取土刀刃4，第二圆筒的顶端设置有顶盖2。每个第二半圆筒1的连接侧设置有锯齿状吻合槽，且两个第二半圆筒1可通过锯齿状吻合槽配合连接；两个第二半圆筒1通过固定扣3进行连接。本实施例中的固定扣通过一个可转动的轴直接连接在一侧第二半圆筒上，固定扣另一端有固定钩，另一侧第二半圆筒对应位置设有固定槽，固定槽长度稍长于固定扣长度，固定槽内有固定于凹槽内可与固定钩勾接的短柱。

工作过程：

将取土装置的两个第二圆筒闭合并扣好紧固扣，盖好顶盖后将取土装置切土刀刃朝下安放在地面，用锤子等重物敲击顶盖使取土装置均匀下沉。待仅剩余顶盖在地面以上时将取土装置取出。用削土刀对切土刀刃以外的土稍加切除。打开取土装置固定扣，将取好的土样取出，将土样放入盛土装置中调整好土样的位置并闭合盛土装置的两个第一圆筒。将盛土装置带有凹槽一面向下放入盛土装置安放槽中，调整盛土装置位置并拧紧紧固螺栓。使用打开电源使用控制器启动装置，待切割完成后松开紧固螺栓，将盛土装置取出，打开盛土装置的两个第二半圆筒，将切好的试样逐个取出分别保存。

Claims (10)

1.一种原状土土工试验标准土体试样制备装置，包括用于从原状土中进行取土的取土装置、将取土装置中取出的土样进行盛放的盛土装置、对盛土装置中的土样进行削取的削土装置，其特征在于，所述盛土装置的外壁沿盛土装置的轴向设置有多个贯穿外壁的切缝(8)，所述削土装置中设置有多个刀片(9)，刀片(9)的位置与切缝(8)的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述盛土装置的外壁为第一圆筒，第一圆筒的中心处设有第一转轴(7)，第一圆筒可绕第一转轴(7)进行转动。

3.根据权利要求1或2所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述盛土装置的外壁包括两个横截面为半圆形的第一半圆筒(6)，两个第一半圆筒(6)配合连接，所述切缝(8)沿轴向设置在每个第一半圆筒(6)的二分之一弧形面上，每个第一半圆筒(6)设置有切缝(8)的弧形面配合连接。

4.根据权利要求1所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述盛土装置的底部设置有凹槽。

5.根据权利要求1所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述削土装置包括设置有多个刀片出口(19)的隔板(20)，所述多个刀片(9)的位置与所述多个刀片出口(19)的位置相对应。

6.根据权利要求5所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述削土装置还包括伸缩动力机构，所述伸缩动力机构可控制多个刀片(9)沿水平方向进行伸缩移动。

7.根据权利要求6所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述伸缩动力机构包括刀具推板(13)，所述多个刀片(9)通过刀片夹具(11)固定在刀具推板(13)的一面上，所述刀具推板(13)的另一面连接有可伸缩动力杆(14)的一端，所述可伸缩动力杆(14)的另一端连接有固定板。

8.根据权利要求6或7所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述削土装置还包括控制单元(16)和电机(15)，所述控制单元(16)通过电机(15)与伸缩动力机构电连接。

9.根据权利要求1所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，所述取土装置包括两个横截面为半圆形的第二半圆筒(1)，两个第二半圆筒(1)配合连接组成一个第二圆筒，第二圆筒的中心处设有第二转轴(5)，第二圆筒的底端设有取土刀刃(4)，第二圆筒的顶端设置有顶盖(2)。

10.根据权利要求9所述的原状土土工试验标准土体试样制备装置，其特征在于，每个第二半圆筒(1)的连接侧设置有锯齿状吻合槽，且两个第二半圆筒(1)可通过锯齿状吻合槽配合连接；

所述两个第二半圆筒(1)通过固定扣(3)进行连接。