[实用新型]一种制备环刀原状土试样的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程勘察领域，尤其是一种用于制备环刀原状土试样的装置。

背景技术

目前工程勘察土工试验在钻探现场采取原状土样品，原状土样品送到试验室后，首先要打开样品盒，然后根据试验需要用环刀制备原状土试样进行土的物理或力学性质试验。这种制备环刀原状土试样的方法存在以下缺点：

1.对于结构强度低、具有竖向裂隙的新黄土，打开样品盒后，土样会出现竖向开裂，造成样品被破坏而报废；对于开缝式样品盒，黏性较大的黏土样品，土样粘在样品盒壁上，开盒后，样品容易开裂而报废，而多次取样会造成较大的经济支出。

2.对于粘聚力很小的砂土，由于样品盒打开后，砂土很容易散开，因此目前只能将环刀嵌于取砂器内，在现场直接采取环刀样品。由于取砂器内嵌环刀，且取砂器管靴的内径与环刀的内径相等，为厚壁取土器，因此土样周边扰动较大。并且取砂器作为砂土样品的包装盒连同砂样一起被送往试验室，因此取砂样较多时，需配备较多的取砂器。

3.制备环刀试样时，需要人力将环刀压入土样中，对于硬土样品，将环刀压入土中的阻力较大，制备环刀样品费力。

通过检索，尚未发现与本专利申请相关的公开专利文献。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种取样速度快、效果好，适合在试验室内制备环刀原状土样品的装置，本装置适用于无缝圆管样品盒和开缝圆管样品盒包装的各类原状黏性土、粉土和砂土。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：包括工作台、支撑柱、土样下垫板、传力架、压头及杠杆，在工作台底板上安置支撑柱，在支撑柱上依次安置土样下垫板、带有土样品的圆筒样品盒、制备原状试样的环刀、传力架、压头和杠杆，该杠杆阻力臂一端与工作台的立柱铰接。

而且，还包括弹簧卡子，该弹簧卡子由一个开口圆环和两个手柄组成，手柄安装在开口圆环的开口端，弹簧卡子的开口圆环套装在样品盒的外侧；常态时卡子圆环内直径小于样品盒外直径，使用时将卡子胀开后卡子圆环内直径大于样品盒端盖外直径。

而且，工作台由底板和立柱构成，底板为一平面钢板，其上固装圆筒状槽，槽的内直径大于最粗样品盒的外直径，槽的深度低于样品盒的高度；位于圆筒状槽轴心的底板上同轴开有一圆形孔，该圆形孔的直径小于支撑柱的内直径；立柱垂直于底板，固装在底板一端，立柱上固装一组水平横梁呈格栅状，杠杆阻力臂铰装在水平横梁上。

而且，所述的支撑柱为圆筒状，其下端开口呈圆环形，该下端置放在工作台的圆筒状槽内；支撑柱的上端固装一平盖，该平盖的中心同轴开有一圆孔，支撑柱高度高于样品盒的高度，支撑柱的外直径小于样品盒的内直径。

而且，所述的土样下垫板为一平面圆板，该圆板直径小于样品盒内直径，圆板下端面中心位置同轴固装一实心圆柱，该圆柱直径小于支撑柱平盖中心的圆孔直径，圆柱端部制成弧形，该圆柱插装在支撑柱平盖中心圆孔内。

而且，所述传力架由顶板、肋板和两个圆环组成，顶板为圆形平板，顶板和两个圆环同轴设置，肋板呈放射状，肋板的上端均固装在顶板上，且肋板的上端突出于顶板上表面，圆环安装在肋板上，传力架整体呈圆台状；肋板有带台阶和不带台阶两种，其间隔布置；下圆环的内直径大于样品盒的外直径，上圆环置于肋板内侧或外侧，上圆环置于肋板内侧时为环刀状，其内直径大于取土环刀外直径，上圆环的下端为外斜刃口。

而且，所述压头呈圆台状，圆台下端圆平面直径小于传力架顶板直径，压头上端为圆球状。

而且，所述杠杆阻力臂一端上表面横向设计一条槽，该横向条槽的断面呈弧形，该横向条槽用于与工作台立柱上的水平横梁铰接；杠杆的下底面纵向设计一条槽，杠杆通过纵向条槽与压头的圆球顶端相配合。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本装置主要由工作台、支撑柱、土样下垫板、传力架、压头、杠杆及弹簧卡子构成，用手通过对杠杆动力臂加压，传力架可对环刀和样品盒施加向下的压力，即可完成原状土取样。由于制备环刀原状土试样过程中不需要完全打开样品盒，因此有效降低了试样制备过程中土样品遭破坏的机会，对黄土、裂隙黏土等容易碎裂的土样，均能制备出高质量的环刀试样，制样速度快，成功率高，废品率低，取样成本低。

2.对于粘聚力很低的砂土，也能用普通的取土器采取原状砂土样品，进而制备成环刀原状砂土试样，这样钻探现场就不需要配备专用取砂器，方便钻探。同时用普通取土器取得的原状砂土样品的直径大于环刀直径，减轻了土样径向边缘扰动引起的质量问题。