CN211122048U - 一种室内模型试验的软土取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种室内模型试验的软土取样装置，软土取样装置由薄壁取样外管和薄壁取样内管组成，薄壁取样外管上具有滑动轨道，滑动轨道内设有第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块分别与相应的螺杆焊接，通过焊接于连接钢板的把手或者驱动电机，可实现两片薄壁取样内管在薄壁取样外管内的转动；软土取样装置贯入时，薄壁取样内管收缩于薄壁取样外管内，减小了与软土的接触面积，减小了对软土的扰动。软土取样装置贯入后，可通过把手或者驱动电机旋转薄壁取样内管对软土进行切削；最后通过上提把手将软土取样装置取出。土样取出后，可将螺母拆卸，取出螺杆与第一滑块、第二滑块，拆除薄壁取样外管与薄壁取样内管，降低了对土样的扰动。

Description

一种室内模型试验的软土取样装置

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，尤其是涉及一种室内模型试验的软土取样装置。

背景技术

随着我国岩土工程建设的高速发展，如今的工程建设体量越来越大，难度越来越高，对于岩土工程界具有很大的挑战性，并且存在许多亟待解决的问题。很多时候现有规范条文无法对岩土工程进行有效的设计指导，需要开展室内模型试验对具体工程和具体工况进行研究。

在东南沿海区域，尤其是浙江沿海区域，浅层分布有较多淤泥、淤泥质土、黏土与粉质黏土，这些软土具有结构性强、强度低、灵敏度高、压缩性高等特点。

软土的工程特性对于建筑结构物的稳定至关重要，对于软土工程特性的研究常采用室内单元试验和室内模型试验。而如何得到模型试验土的强度指标是一个困扰岩土工程师的问题。目前，对于室内模型试验土的强度指标获取，常采用室内原位测试方法，例如：微型十字板剪切试验、微型贯入仪试验、T形贯入仪试验和球形贯入仪试验等方法对土体强度进行评价；或理论分析法和室内单元试验法。室内单元试验法常对软土进行重塑后进行试验，无法反映真实土体在室内模型试验后的强度指标。

因此，通过对室内模型试验后的软土进行取样，通过室内单元试验来反映原位软土的强度指标是一种更为准确的方法，具有较强的可行性。因此，开发一种用于室内模型试验的简易软土取样装置具有重要的科学研究意义和工程价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种操作简便，实用性强且对软土扰动较小的室内模型试验的软土取样装置。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种室内模型试验的软土取样装置，所述室内模型试验的软土取样装置包括薄壁取样外管和薄壁取样内管，所述薄壁取样外管的内径与薄壁取样内管的外径相同，所述薄壁取样外管和薄壁取样内管的下部均具有刃脚，所述薄壁取样外管和薄壁取样内管的两端均为贯穿形式，且薄壁取样外管的侧壁为呈超过180度的圆弧面，薄壁取样内管包括第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管，所述第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管均可以沿着薄壁取样外管内侧壁的圆周方向转动并使得薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状，第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管所拼接形成的薄壁取样内管的侧壁为呈180度的圆弧面，且薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状时，薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁之间形成相对的两块重叠的冗余部；所述第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管在薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状时拼接的端部分别具有第一切面和第二切面，且第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面在第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管沿着薄壁取样外管内侧壁的圆周方向转动下形成对软土的切样。

本实用新型在采用以上技术方案的同时，还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本实用新型的优选技术方案，薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状时，第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面前后相叠。

作为本实用新型的优选技术方案，所述软土取样装置的薄壁取样外管的侧壁呈225度的圆弧面，第一片、第二片薄壁取样内管的侧壁均为呈112.5度的圆弧面且第一切面和第二切面前后相叠后所拼接成的薄壁取样内管的侧壁为呈180度的圆弧面。

作为本实用新型的优选技术方案，所述薄壁取样外管的上部设有沿着薄壁取样外管的圆周壁环向布置的滑动轨道，所述滑动轨道内设有第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块均可以在滑动轨道内滑动，第一滑块和第二滑块分别设有穿过第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管的螺杆，所述螺杆的另一端分别穿过一块向上延伸的连接钢板且螺杆穿过连接钢板的这一端设有固定螺母。

作为本实用新型的优选技术方案，所述连接钢板的上端设有把手，所述把手的手握部分朝向薄壁取样外管的圆周外侧，所述把手用于驱动第一片薄壁取样内管或者第二片薄壁取样内管形成第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面对软土切样以及向上提起软土取样装置。

作为本实用新型的优选技术方案，所述连接钢板的上端设有驱动电机，所述驱动电机用于驱动第一片薄壁取样内管或者第二片薄壁取样内管形成第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面对软土切样。

本实用新型提供一种室内模型试验的软土取样装置，具有如下有益效果：

软土取样装置由薄壁取样外管和薄壁取样内管组成，薄壁取样外管上具有滑动轨道，滑动轨道内设有第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块分别与相应的螺杆焊接，螺杆穿过薄壁取样内管与连接钢板并由固定螺母所固定，通过焊接于连接钢板的把手或者驱动电机，可实现两片薄壁取样内管在薄壁取样外管内的转动；软土取样装置贯入时，薄壁取样内管收缩于薄壁取样外管内，减小了与软土的接触面积，减小了对软土的扰动。软土取样装置贯入后，可通过把手或者驱动电机旋转薄壁取样内管对软土进行切削；最后通过上提把手将软土取样装置取出。土样取出后，可将螺母拆卸，取出螺杆与第一滑块、第二滑块，拆除薄壁取样外管与薄壁取样内管，降低了对土样的扰动。软土取样装置操作简便，对软土的扰动较小，取样质量有保证，能够为室内模型试验提供精准的原状土试样参数。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种室内模型试验的软土取样装置的透视图。

图2为图1中A部分的局部放大图。

图3a为软土取样装置打开状态下把手处的截面图。

图3b为软土取样装置关闭状态下把手处的截面图。

图4a为软土取样装置打开状态下连接钢板处的截面图。

图4b为软土取样装置关闭状态下连接钢板处的截面图。

图5a软土取样装置打开状态下软土取样装置下部的截面图。

图5b为软土取样装置关闭状态下软土取样装置下部的截面图。

具体实施方式

下面参照具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。

一种室内模型试验的软土取样装置，包括薄壁取样外管1和薄壁取样内管2，薄壁取样外管1的内径与薄壁取样内管2的外径相同，薄壁取样外管1和薄壁取样内管2的下部均具有刃脚3，薄壁取样外管1和薄壁取样内管2的两端均为贯穿形式，且薄壁取样外管1的侧壁为呈超过180度的圆弧面，薄壁取样内管2包括第一片薄壁取样内管21和第二片薄壁取样内管22，第一片薄壁取样内管21和第二片薄壁取样内管22均可以沿着薄壁取样外管1内侧壁的圆周方向转动并使得薄壁取样外管1的侧壁和薄壁取样内管2的侧壁形成闭合筒状，第一片薄壁取样内管21和第二片薄壁取样内管22所拼接形成的薄壁取样内管2的侧壁为呈180度的圆弧面，且薄壁取样外管1的侧壁和薄壁取样内管2的侧壁形成闭合筒状时，薄壁取样外管1的侧壁和薄壁取样内管2的侧壁之间形成相对的两块重叠的冗余部，参照图5b；第一片薄壁取样内管21和第二片薄壁取样内管22在薄壁取样外管1的侧壁和薄壁取样内管2的侧壁形成闭合筒状时拼接的端部分别具有第一切面211和第二切面221，且第一片薄壁取样内管21的第一切面211和第二片薄壁取样内管22的第二切面221在第一片薄壁取样内管21和第二片薄壁取样内管22沿着薄壁取样外管1内侧壁的圆周方向转动下形成对软土的切样。

薄壁取样外管1的侧壁和薄壁取样内管2的侧壁形成闭合筒状时，第一片薄壁取样内管21的第一切面211和第二片薄壁取样内管22的第二切面221前后相叠。当然在其他的实施例中，第一片薄壁取样内管21的第一切面211和第二片薄壁取样内管22的第二切面221也可以相对接触而不形成前后相叠，且这些变化均落在本实用新型的保护范围内。

软土取样装置的薄壁取样外管1的侧壁呈225度的圆弧面，第一片、第二片薄壁取样内管的侧壁均为呈112.5度的圆弧面且第一切面211和第二切面221前后相叠后所拼接成的薄壁取样内管2的侧壁为呈180度的圆弧面。

薄壁取样外管1的上部设有沿着薄壁取样外管1的圆周壁环向布置的滑动轨道6，滑动轨道6内设有第一滑块71和第二滑块72，第一滑块和第二滑块均可以在滑动轨道6内滑动，第一滑块和第二滑块分别设有穿过第一片薄壁取样内管21和第二片薄壁取样内管22的螺杆8，螺杆8的另一端分别穿过一块向上延伸的连接钢板4且螺杆8穿过连接钢板4的这一端设有固定螺母9。

连接钢板4的上端设有把手5，把手5的手握部分朝向薄壁取样外管1的圆周外侧，把手5用于驱动第一片薄壁取样内管21或者第二片薄壁取样内管22形成第一片薄壁取样内管21的第一切面211和第二片薄壁取样内管22的第二切面221对软土切样以及向上提起软土取样装置。

在其他的实施例中，连接钢板4的上端还可以设有驱动电机，驱动电机用于驱动第一片薄壁取样内管21或者第二片薄壁取样内管22形成第一片薄壁取样内管21的第一切面211和第二片薄壁取样内管22的第二切面221对软土切样。当然在其他实施例中，还可以存在其他的变形，且均落在本实用新型的保护范围内。

将所述两个112.5度圆弧面的第一片21、第二片22薄壁取样内管放置于225度圆弧面的薄壁取样外管1中；第一滑块71、第二滑块72分别与螺杆8焊接，并放置于薄壁取样外管1的滑动轨道6中，螺杆8穿过薄壁取样外管1和薄壁取样内管2；连接钢板4上焊接把手5，通过螺母9将连接钢板4紧固于薄壁取样内管2之上。使用时，将薄壁取样内管2收入薄壁取样外管1内，通过把手5垂直将薄壁取样内管2与薄壁取样外管1的刃脚3缓慢贯入软土中；缓慢贯入软土取样装置至指定距离后，转动把手5将两片薄壁取样内管旋转切削软土，旋转90度后两片薄壁取样内管闭合，切削完毕；将把手5上提，将整个软土取样装置取出；软土取样装置取出后，拆卸螺母9，抽出第一滑块71、第二滑块72与螺杆8，滑出薄壁取样外管1，并滑出第一片薄壁取样内管21和第二片薄壁取样内管22，完成软土的取样。对软土取样进行不同形状的切削，即可进行基本土体物理特性试验、一维压缩试验、直接剪切试验、三轴试验等。可为室内模型试验提供室内原状软土的物理力学特性指标参数。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种室内模型试验的软土取样装置，其特征在于，所述室内模型试验的软土取样装置包括薄壁取样外管和薄壁取样内管，所述薄壁取样外管的内径与薄壁取样内管的外径相同，所述薄壁取样外管和薄壁取样内管的下部均具有刃脚，所述薄壁取样外管和薄壁取样内管的两端均为贯穿形式，且薄壁取样外管的侧壁为呈超过180度的圆弧面，薄壁取样内管包括第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管，所述第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管均可以沿着薄壁取样外管内侧壁的圆周方向转动并使得薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状，第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管所拼接形成的薄壁取样内管的侧壁为呈180度的圆弧面，且薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状时，薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁之间形成相对的两块重叠的冗余部；所述第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管在薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状时拼接的端部分别具有第一切面和第二切面，且第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面在第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管沿着薄壁取样外管内侧壁的圆周方向转动下形成对软土的切样。

2.根据权利要求1所述的室内模型试验的软土取样装置，其特征在于，薄壁取样外管的侧壁和薄壁取样内管的侧壁形成闭合筒状时，第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面前后相叠。

3.根据权利要求2所述的室内模型试验的软土取样装置，其特征在于，所述软土取样装置的薄壁取样外管的侧壁呈225度的圆弧面，第一片、第二片薄壁取样内管的侧壁均为呈112.5度的圆弧面且第一切面和第二切面前后相叠后所拼接成的薄壁取样内管的侧壁为呈180度的圆弧面。

4.根据权利要求1所述的室内模型试验的软土取样装置，其特征在于，所述薄壁取样外管的上部设有沿着薄壁取样外管的圆周壁环向布置的滑动轨道，所述滑动轨道内设有第一滑块和第二滑块，第一滑块和第二滑块分别设有穿过第一片薄壁取样内管和第二片薄壁取样内管的螺杆，所述螺杆的另一端分别穿过一块向上延伸的连接钢板且螺杆穿过连接钢板的这一端设有固定螺母。

5.根据权利要求4所述的室内模型试验的软土取样装置，其特征在于，所述连接钢板的上端设有把手，所述把手的手握部分朝向薄壁取样外管的圆周外侧，所述把手用于驱动第一片薄壁取样内管或者第二片薄壁取样内管形成第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面对软土切样以及向上提起软土取样装置。

6.根据权利要求4所述的室内模型试验的软土取样装置，其特征在于，所述连接钢板的上端设有驱动电机，所述驱动电机用于驱动第一片薄壁取样内管或者第二片薄壁取样内管形成第一片薄壁取样内管的第一切面和第二片薄壁取样内管的第二切面对软土切样。

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