CN208872542U - 一种适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，包括模型箱、箱底板、导链、撬杠、钢丝绳和支撑架，所述模型箱不具有上顶面和下底面，所述模型箱顶部四角固定设置有箱体吊环，并且模型箱底部四周设置有向外翻折的连接板，所述箱底板上开设有与第一连接孔相配合的第二连接孔，所述箱底板顶面四角固定设置有底板吊环，所述导链的上吊钩和下吊钩分别连接至撬杠和底板吊环，所述钢丝绳位于模型箱与箱底板之间。本实用新型取样设备采用导链拖动底板插入原状土体下部，辅以撬杠、钢丝绳等工具，适用于野外无电源作业的现实情况，取样过程无需动用铲车、挖机等汽车机械，对黄土高原区复杂地形具有普适性。

Description

一种适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备

技术领域：

本实用新型属于岩土工程模型试验技术领域，尤其是涉及一种适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备。

背景技术：

黄土体自身独有的大孔隙弱胶结的结构致使土体疏松，易破碎，强度极低，

这令大型原状黄土试样的取备成为难以解决的技术性问题，由于其是利用振动台模型试验进行黄土研究的先决条件，因此该问题大大制约着黄土动静力学问题的试验研究。

现有研究或取较小尺寸的原状黄土试块进行室内试验，或制作大型重塑模型代替原状黄土。对于0.8m×0.8m×0.8及以上的大尺寸原状黄土的取样尚未有较好的解决办法。同时，考虑取样地点多位于黄土沉积形成的塬、墚、峁区和其他复杂地形中，大型试样取备又多是向下开挖或半坡开挖，工作条件受限，取样过程大型机械不便进场，因此探究一种适用于多地形的大型原状黄土试块的取样方法对于研究黄土的物理力学性质，尤其是对大型物理模拟振动台试验的实现极为重要。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：解决黄土强度低、易损性强导致的无法完整取备大试样的难题，满足了目前物理模拟试验对大尺寸原状黄土试块的需求。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，包括模型箱、箱底板、导链、撬杠、钢丝绳和支撑架，所述模型箱不具有上顶面和下底面，所述模型箱顶部四角固定设置有箱体吊环，并且模型箱底部四周设置有向外翻折的连接板，所述连接板上开设有第一连接孔，所述箱底板上开设有与第一连接孔相配合的第二连接孔，所述箱底板顶面四角固定设置有底板吊环，所述模型箱置于箱底板上，所述导链的上吊钩和下吊钩分别连接至撬杠和底板吊环，所述钢丝绳位于模型箱与箱底板之间。

作为优选，还包括支撑架，所述支撑架的两端分别抵在箱底板和土墙内壁上。

作为优选，所述支撑架包括伸缩杆和挡板，所述挡板固定设置在伸缩杆的两端。

作为优选，所述伸缩杆由两根可嵌套的方形钢管在其管壁打孔后通过螺栓固定连接组成。

作为优选，所述钢丝绳选用直径为13mm～18mm的非光滑表面钢丝绳。

作为优选，所述模型箱与箱底板之间通过螺栓连接固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：

本实用新型的有益效果是能够在不破坏土体结构情况下取得大型黄土样品，满足实验要求；

本实用新型所用的可拆卸模型箱既作为野外取土设备，运输回室内后又可直接放置于振动台进行试验，避免了黄土试块更换容器而产生土体结构破坏和人力财力浪费；

本实用新型取样设备采用导链拖动底板插入原状土体下部，辅以撬杠、钢丝绳等工具，适用于野外无电源作业的现实情况，取样过程无需动用铲车、挖机等汽车机械，对黄土高原区复杂地形具有普适性。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是模型箱结构示意图；

图2是导链拉动底板插入模型土体底部示意图

图3是支撑架结构示意图；

图4是吊索吊装示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

如图1至图4所示的一种适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，包括模型箱1、箱底板2、导链3、撬杠4、钢丝绳5和支撑架6，所述模型箱1不具有上顶面和下底面，所述模型箱1顶部四角固定设置有箱体吊环101，并且模型箱1底部四周设置有向外翻折的连接板，所述连接板上开设有第一连接孔102，所述箱底板2上开设有与第一连接孔102相配合的第二连接孔201，所述箱底板2顶面四角固定设置有底板吊环202，所述模型箱1置于箱底板2上，所述模型箱1与箱底板2之间通过螺栓连接固定，所述导链3的上吊钩301和下吊钩302分别连接至撬杠4和底板吊环202，所述钢丝绳5位于模型箱1与箱底板2之间。

本设备还包括支撑架6，所述支撑架6的两端分别抵在箱底板2和土墙内壁上，起到在箱底板2移动过程中固定土体模型使之不与箱底板2发生相对滑动的作用。如图3所示，所述支撑架6包括伸缩杆601和挡板602，所述挡板602固定设置在伸缩杆601的两端，挡板602可避免支撑架6抵在土墙内壁的一端插入土体。所述伸缩杆601由两根可嵌套的方形钢管在其管壁打孔后通过螺栓固定连接组成。

作为钢丝绳5的优选设置方式，所述钢丝绳5选用直径为13mm～18mm的非光滑表面钢丝绳，以使钢丝绳5更易于对土体模型进行切割。

其具体工作方式为：

步骤一：本实用新型设备使用时，首先选取野外取样地点，将所需土样按照模型箱尺寸削制完成，四个侧面和上顶面加工平整，底面仍与下部土体连接。并将模型箱1套在加工完成的土体上。

步骤二：紧贴模型箱1的一条底边平放箱底板2，并保证箱底板2上的第二连接孔201和模型箱1的第一连接孔102位于一条直线上。

步骤三：如图2所示在模型箱1另一边布设两个撬杠4，撬杠4尖端插入土体形成固定杆。将导链3的上吊钩301连接至撬杠4，下吊钩302连接至底板吊环202，操作人员拉动导链3的手动链条303可拖动箱底板2滑动。

步骤四：然后操作人员使用钢丝绳5一边锯一边利用导链3拉动箱底板2前进，使得箱底板2完全移入土体底部，支撑架6布设于土墙体和模型箱之间，起到在箱底板移动过程中固定土体模型使之不与箱底板发生相对滑动的作用。

步骤五：土体完全落入底板2上后，将模型箱钻孔102与底板钻孔201用钢钉组合。用吊索7将模型土体吊装至汽车。运至室内后，可利用箱底板2与箱体1可拆卸的功能，调离模型箱1使土体完整呈现，布设相关试验仪器，后重新套入模型箱体1直接开始试验。

需要强调的是：对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (6)

1.一种适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，其特征在于：包括模型箱(1)、箱底板(2)、导链(3)、撬杠(4)、钢丝绳(5)和支撑架(6)，所述模型箱(1)不具有上顶面和下底面，所述模型箱(1)顶部四角固定设置有箱体吊环(101)，并且模型箱(1)底部四周设置有向外翻折的连接板，所述连接板上开设有第一连接孔(102)，所述箱底板(2)上开设有与第一连接孔(102)相配合的第二连接孔(201)，所述箱底板(2)顶面四角固定设置有底板吊环(202)，所述模型箱(1)置于箱底板(2)上，所述导链(3)的上吊钩(301)和下吊钩(302)分别连接至撬杠(4)和底板吊环(202)，所述钢丝绳(5)位于模型箱(1)与箱底板(2)之间。

2.根据权利要求1所述的适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，其特征在于：还包括支撑架(6)，所述支撑架(6)的两端分别抵在箱底板(2)和土墙内壁上。

3.根据权利要求2所述的适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，其特征在于：所述支撑架(6)包括伸缩杆(601)和挡板(602)，所述挡板(602)固定设置在伸缩杆(601)的两端。

4.根据权利要求3所述的适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，其特征在于：所述伸缩杆(601)由两根可嵌套的方形钢管在其管壁打孔后通过螺栓固定连接组成。

5.根据权利要求1所述的适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，其特征在于：所述钢丝绳(5)选用直径为13mm～18mm的非光滑表面钢丝绳。

6.根据权利要求1所述的适用于多地形的大型原状黄土试块取备设备，其特征在于：所述模型箱(1)与箱底板(2)之间通过螺栓连接固定。