CN210464993U - 一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置，包括一个操作柄，操作柄上带有电机和钻杆，钻杆的底部套有一水平布置的刀片，刀片刀刃的面宽度不小于刀片宽度的1/3。该切割装置具有便于携带，操作简单，刀片水平向转动切削大块原状土底部与下部土体部分，克服了人工切削该部分土体时的无操作空间的情况。并且通过更换不同长度的刀片，形成由四周向中心不断伸入的情况，不容易在矩形大块原状土样底部一角产生应力集中，更容易保护土样。同时为野外场地采取大块原状土样的切削底部土体问题提供技术支持。

Description

一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置

技术领域

本实用新型涉及一种野外勘察及室内土工试验原状样的工具，特别是一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置。

背景技术

野外现场勘察及室内土工试验采取原状样是土体力学参数测试及研究的重要基础环节，现场采取块状原状试样(无扰动)在土工试验领域具有重要的意义及价值，在野外条件下如何将大块原状土样更方便更省力削掉，进而进行土工试验得出参数及给出评价具有重要的现实和科研意义。

块状原状土样切割装置是一种应用于野外场地采取原状土体的装置，也是室内土工试验准确测量土体力学参数的前提。因此，野外现场取样经常需要使用削土刀及锯子等人工操作来采取土样，为解决现场取样费时费力的实际问题，本实用新型给出了一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置。

目前，有关原状土取样的方法及装置种类较多，方法不一，但都存在诸如价格昂贵、不方便携带、不易操作、容易扰动土样等相关问题。而大块原状土采取试样时的困难在于大块原状土底部与下部土连接部位不利于人工削土，削土不均匀未形成贯通，极易使大块原状土底部出现局部应力集中，从而使原状土块产生开裂。

实用新型内容

本实用新型给出了一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置，该装置用于采集大块原状土样，取回后可在实验室内根据试验分析及科研要求再次进行加工。实现野外场地原状土样快速大量取样的目的，从而提高科研水平。

本实用新型的目的通过以下措施来实现：

一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置，包括一个操作柄，所述操作柄上带有电机和钻杆，钻杆的底部套有一水平布置的刀片，刀片刀刃的面宽度不小于刀片宽度的1/3。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案：

优选的，操作柄上还包括电源和开关，电源与电机与相连，钻杆的底部带有螺纹，刀片端部套入钻杆螺纹上并通过螺帽与钻杆连接。

优选的，所述刀片为一端带有固定圆环的条形单刀片，单刀片另一端尖端刃口带有弧度，所述刀片尖端刃口弧度不应大于90°。

优选的，条形单刀片切割大块原状土体表面对角线长度不大于50cm。

优选的，所述刀片为圆盘状，圆盘状刀片的外周均布尖齿状的刀刃，相邻尖齿间夹角为30°。

优选的，条形单刀片切割大块原状土体表面对角线长度不大于40cm。

优选的，所述刀片安装位置距离钻杆底端10mm处。

优选的，所述刀片平行于土样表面转动削土，刀片刀刃的方向向钻杆旋转方向设置。

该切割装置具有便于携带，操作简单，刀片水平向转动切削大块原状土底部与下部土体部分，克服了人工切削该部分土体时的无操作空间的情况。并且通过更换不同长度的刀片，形成由四周向中心不断伸入的情况，不容易在矩形大块原状土样底部一角产生应力集中，更容易保护土样。同时为野外场地采取大块原状土样的切削底部土体问题提供技术支持。

本实用新型的优点是：

1、采用单刀片工作，更容易通过块状土体间沟槽伸入大块原状土底部进行作业；且刀片刀刃的面宽度不小于刀片宽度的1/3，能够快速切削大块原状土底部。

2、采用多刀片，能够满足不同大小的块状土的采取；也可根据实际需要选择由短到长的刀片顺序进行递进式更换作业。

3、采用手柄控制输出电压大小，控制刀片的工作功率。

4、采用移动电源，便于携带，方便野外作业，经济、高效、环保。

5、采用该装置，省时省力，便于操作，不扰动原状土样。

附图说明

图1为本实用新型的切割装置示意图；

图2为本实用新型实施例1的刀片组合示意图；

图3为本实用新型实施例1的6-5刀片的A-A剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的切割装置示意图；

图5(a)-(d)为本实用新型实施例2的刀片组合示意图；

图6为本实用新型在野外场地工作区域的俯视结构示意图；

图7为本实用新型的图6的B-B剖视结构示意图。

图1中：1.电源；2.开关；3.电机；4.钻杆；5.螺纹；6.刀片；7.螺帽；8.螺杆预留区；6-1为5cm长刀片；6-2为10cm长刀片；6-3为15cm长刀片；6-4为20cm长刀片；6-5为25cm长刀片。

具体实施方式

下边结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。

如图1所示，本实用新型的应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置，包括一个操作柄，操作柄上带有电机3和钻杆4，钻杆4的底部套有一水平布置的刀片6，刀片6刀刃的面宽度不小于刀片宽度的1/3。

操作柄上还包括电源1和开关2，电源1与电机3与相连，钻杆4的底部带有螺纹5，刀片6通过螺纹5和螺帽7与钻杆4连接牢固。

如图2所示，在一个实施例1中，刀片为一端带有固定圆环的条形单刀片，单刀片的外端带有弧度。本实施例中，刀片长度不同但前置弧度相同，有5种不同长度的刀片可供更选择，分别是5cm长刀片6-1、10cm长刀片6-2、15cm长刀片6-3、20cm长刀片6-4和25cm长刀片6-5。

如图3所示，刀片的刀刃部分较薄，刀背部分较厚，设计刀片6刀刃的面宽度不小于刀片宽度的1/2，这样能够快速地切割采集大块土样。

在本实施例中，刀片的宽度为2cm，厚度为2mm，刀片尖端刃口弧度不应大于90°。刀刃的坡度为15-20°。

如图4、5(a)-(d)所示，在另一个实施例2中，钻杆的底部刀片为圆盘状，圆盘状刀片的外周均布尖齿状的刀刃，相邻尖齿间夹角为30°。

本实用新型装置工作时，将刻有螺纹的钻杆4与刀片6连接，刀片下部采用螺帽7挤压固定，并且刀片安装位置距离钻杆底端10mm处，钻杆底端10mm可在外力作用下自由伸入下部土层，以便和下部土体形成切割面(见图1中螺杆预留区8)。切割装置刀片为平行于土样表面转动削土，刀刃的方向向钻杆4旋转方向设置。通过控制手柄的按压力度控制电压大小，从而有效控制钻杆及刀头旋转速度。

如图6及图7所示，应用该装置进行底部土体切割前，需将各原状土块四周连接处进行分割，掏槽宽度不少于2cm，深度根据取样具体要求决定。

本实用新型作业时，通过电源供电机转动，电机带动钻杆转动，钻杆带动刀片旋转，切削土体，通过控制电压大小控制刀片的切削功率。从而实现大块原状土样与下部土体的分割。

本实用新型的原理是，如图6及图7所示，在进行原状土样周围土体分割后，进行原状土样底部土体的分割较为困难，本实用新型对这一问题进行了简化，将刀片沿掏槽放入底部。通过电机带动钻杆转动，不断改变钻杆深入土体厚度，钻杆带动刀片切削原状土样底部土体，形成圆形切削面，沿原状土样四周依次缓慢进行，最终形成贯通，将该部位土体全部切削，将原状土块取下。实施例1中，大块原状土体表面对角线长度不大于50cm。实施例2中，大块原状土体表面对角线长度不大于40cm。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本文中使用了原状土样、土工试验、电机、钻杆、刀片、沟槽等相关专业术语，并不排除使用其他术语的可能性，使用这些术语是为了更方便的对其进行描述，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种应用于野外场地采取大块原状土样的切割装置，其特征在于，包括一个操作柄，所述操作柄上带有电机和钻杆，钻杆的底部套有一水平布置的刀片，刀片刀刃的面宽度不小于刀片宽度的1/3。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，操作柄上还包括电源和开关，电源与电机与相连，钻杆的底部带有螺纹，刀片端部套入钻杆螺纹上并通过螺帽与钻杆连接。

3.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述刀片为一端带有固定圆环的条形单刀片，单刀片另一端尖端刃口带有弧度，所述刀片尖端刃口弧度不应大于90°。

4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，条形单刀片切割大块原状土体表面对角线长度不大于50cm。

5.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述刀片为圆盘状，圆盘状刀片的外周均布尖齿状的刀刃，相邻尖齿间夹角为30°。

6.根据权利要求5所述的切割装置，其特征在于，圆盘状刀片切割大块原状土体表面对角线长度不大于40cm。

7.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述刀片安装位置距离钻杆底端10mm处。

8.根据权利要求1-7任一项所述的切割装置，其特征在于，所述刀片平行于土样表面转动削土，刀片刀刃的方向向钻杆旋转方向设置。

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