專利名稱：一種制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巖土工程勘察領(lǐng)域，尤其是一種用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前工程勘察土工試驗(yàn)在鉆探現(xiàn)場(chǎng)采取原狀土樣品，原狀土樣品送到試驗(yàn)室后，首先要打開樣品盒，然后根據(jù)試驗(yàn)需要用環(huán)刀制備原狀土試樣進(jìn)行土的物理或力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。這種制備環(huán)刀原狀土試樣的方法存在以下缺點(diǎn)I.對(duì)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、具有豎向裂隙的新黃土，打開樣品盒后，土樣會(huì)出現(xiàn)豎向開裂，造成樣品被破壞而報(bào)廢；對(duì)于開縫式樣品盒，黏性較大的黏土樣品，土樣粘在樣品盒壁 上，開盒后，樣品容易開裂而報(bào)廢，而多次取樣會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)支出。2.對(duì)于粘聚カ很小的砂土，由于樣品盒打開后，砂土很容易散開，因此目前只能將環(huán)刀嵌于取砂器內(nèi)，在現(xiàn)場(chǎng)直接采取環(huán)刀樣品。由于取砂器內(nèi)嵌環(huán)刀，且取砂器管靴的內(nèi)徑與環(huán)刀的內(nèi)徑相等，為厚壁取土器，因此土樣周邊擾動(dòng)較大。并且取砂器作為砂土樣品的包裝盒連同砂樣一起被送往試驗(yàn)室，因此取砂樣較多時(shí)，需配備較多的取砂器。3.制備環(huán)刀試樣時(shí)，需要人力將環(huán)刀壓入土樣中，對(duì)于硬土樣品，將環(huán)刀壓入土中的阻力較大，制備環(huán)刀樣品費(fèi)力。通過(guò)檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本專利申請(qǐng)相關(guān)的公開專利文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種取樣速度快、效果好，適合在試驗(yàn)室內(nèi)制備環(huán)刀原狀土樣品的裝置及方法，本裝置適用于無(wú)縫圓管樣品盒和開縫圓管樣品盒包裝的各類原狀黏性土、粉土和砂土。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于包括工作臺(tái)、支撐柱、土樣下墊板、傳カ架、壓頭及杠桿，在工作臺(tái)底板上安置支撐柱，在支撐柱上依次安置土樣下墊板、帶有土樣品的圓筒樣品盒、制備原狀試樣的環(huán)刀、傳カ架、壓頭和杠桿，該杠桿阻カ臂一端與工作臺(tái)的立柱鉸接。而且，還包括彈簧卡子，該彈簧卡子由ー個(gè)開ロ圓環(huán)和兩個(gè)手柄組成，手柄安裝在開ロ圓環(huán)的開ロ端，彈簧卡子的開ロ圓環(huán)套裝在樣品盒的外側(cè)；常態(tài)時(shí)卡子圓環(huán)內(nèi)直徑小于樣品盒外直徑，使用時(shí)將卡子脹開后卡子圓環(huán)內(nèi)直徑大于樣品盒端蓋外直徑。而且，工作臺(tái)由底板和立柱構(gòu)成，底板為一平面鋼板，其上固裝圓筒狀槽，槽的內(nèi)直徑大于最粗樣品盒的外直徑，槽的深度低于樣品盒的高度；位于圓筒狀槽軸心的底板上同軸開有一圓形孔，該圓形孔的直徑小于支撐柱的內(nèi)直徑；立柱垂直于底板，固裝在底板一端，立柱上固裝ー組水平橫梁呈格柵狀，杠桿阻力臂鉸裝在水平橫梁上。而且，所述的支撐柱為圓筒狀，其下端開ロ呈圓環(huán)形，該下端置放在工作臺(tái)的圓筒狀槽內(nèi)；支撐柱的上端固裝一平蓋，該平蓋的中心同軸開有ー圓孔，支撐柱高度高于樣品盒的高度，支撐柱的外直徑小于樣品盒的內(nèi)直徑。
而且，所述的土樣下墊板為一平面圓板，該圓板直徑小于樣品盒內(nèi)直徑，圓板下端面中心位置同軸固裝一實(shí)心圓柱，該圓柱直徑小于支撐柱平蓋中心的圓孔直徑，圓柱端部制成弧形，該圓柱插裝在支撐柱平蓋中心圓孔內(nèi)。而且,所述傳カ架由頂板、肋板和兩個(gè)圓環(huán)組成,頂板為圓形平板,頂板和兩個(gè)圓環(huán)同軸設(shè)置，肋板呈放射狀，肋板的上端均固裝在頂板上，且肋板的上端突出于頂板上表面，圓環(huán)安裝在肋板上，傳カ架整體呈圓臺(tái)狀；肋板有帶臺(tái)階和不帶臺(tái)階兩種，其間隔布置；下圓環(huán)的內(nèi)直徑大于樣品盒的外直徑，上圓環(huán)置于肋板內(nèi)側(cè)或外側(cè)，上圓環(huán)置于肋板內(nèi)側(cè)時(shí)為環(huán)刀狀，其內(nèi)直徑大于取土環(huán)刀外直徑，上圓環(huán)的下端為外斜刃ロ。而且，所述壓頭呈圓臺(tái)狀，圓臺(tái)下端圓平面直徑小于傳カ架頂板直徑，壓頭上端為圓球狀。而且，所述杠桿阻カ臂一端上表面橫向設(shè)計(jì)一條槽，該橫向條槽的斷面呈弧形，該橫向條槽用干與工作臺(tái)立柱上的水平橫梁鉸接；杠桿的下底面縱向設(shè)計(jì)一條槽，杠桿通過(guò)縱向條槽與壓頭的圓球頂端相配合。ー種制備環(huán)刀原狀土試樣的方法，其特征在于(I).樣品盒下端朝上，打開樣品盒下端蓋，將士樣下墊板的平面與土樣的下端面吻合在一起，用手托著土樣下墊板，將士樣連同土樣下墊板倒轉(zhuǎn)，使土樣下墊板的圓柱插裝在支撐柱平蓋的圓孔內(nèi)，從而使樣品盒置于支撐柱上，打開樣品盒的上端蓋；(2).將制備試樣的環(huán)刀置于土樣的上端面中心位置；(3).安放傳カ架，使下圓環(huán)套住樣品盒，上圓環(huán)套住環(huán)刀；對(duì)于上圓環(huán)在肋板外側(cè)的情況，用臺(tái)階限位環(huán)刀；(4).安置壓頭和杠桿，用手下壓杠桿動(dòng)カ臂的端部，壓カ通過(guò)壓頭、傳カ架，推動(dòng)制備土樣環(huán)刀和樣品盒同步下行，完成環(huán)刀試樣的壓入；(5).環(huán)刀壓入土中達(dá)到要求后，順序移去杠桿、壓頭和傳カ架，修平環(huán)刀上端的試樣平面，蓋上小玻璃片；(6).環(huán)刀下端與樣品盒的上端有適當(dāng)?shù)母卟?，用適當(dāng)大的平刀將帶有試樣的環(huán)刀鏟出，環(huán)刀上端蓋緊玻璃片，將環(huán)刀反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，下端朝上，修整環(huán)刀下端面試樣；至此，ー個(gè)環(huán)刀試樣制備完成；(7).修整樣品盒上端土樣的端面，重復(fù)上述步驟(2)至步驟(7)，繼續(xù)制備下ー個(gè)環(huán)刀試樣。而且，對(duì)于開縫樣品盒，在進(jìn)行步驟(I)之前需要先將兩個(gè)彈簧卡子套裝在樣品盒上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是I.本裝置主要由工作臺(tái)、支撐柱、土樣下墊板、傳カ架、壓頭、杠桿及彈簧卡子構(gòu)成，用手通過(guò)對(duì)杠桿動(dòng)カ臂加壓，傳カ架可對(duì)環(huán)刀和樣品盒施加向下的壓力，即可完成原狀土取樣。由于制備環(huán)刀原狀土試樣過(guò)程中不需要完全打開樣品盒，因此有效降低了試樣制備過(guò)程中土樣品遭破壞的機(jī)會(huì)，對(duì)黃土、裂隙黏土等容易碎裂的土樣，均能制備出高質(zhì)量的環(huán)刀試樣,制樣速度快，成功率高，廢品率低，取樣成本低。
2.對(duì)于粘聚カ很低的砂土，也能用普通的取土器采取原狀砂土樣品，進(jìn)而制備成環(huán)刀原狀砂土試樣，這樣鉆探現(xiàn)場(chǎng)就不需要配備專用取砂器，方便鉆探。同時(shí)用普通取土器取得的原狀砂土樣品的直徑大于環(huán)刀直徑，減輕了土樣徑向邊緣擾動(dòng)引起的質(zhì)量問(wèn)題。3.對(duì)于堅(jiān)硬的粘性土，可通過(guò)調(diào)整杠桿的動(dòng)カ臂長(zhǎng)度，使得環(huán)刀壓入土樣更容易，取樣過(guò)程省時(shí)省力。4.對(duì)于軟土采用薄壁無(wú)縫管取樣的情況，可減輕軟土從無(wú)縫土樣管推出到制備環(huán)刀試樣之間對(duì)土樣的擾動(dòng)。5.傳カ架中的肋板有帶臺(tái)階和不帶臺(tái)階兩種，間隔布置。其作用有三個(gè)，一是聯(lián)接頂板和圓環(huán)，組成傳カ架的整體結(jié)構(gòu)；ニ是傳遞上部所加的力，推動(dòng)環(huán)刀和樣品盒在制備樣品過(guò)程中同步向下移動(dòng)；三是通過(guò)其上端突出頂板上面，限位頂板上部的壓頭。下部大圓環(huán)的內(nèi)直徑略大于樣品盒的外直徑，起到傳カ架與土樣的定位作用。對(duì)于新黃土、軟土等上部圓環(huán)置于肋板內(nèi)側(cè)，為環(huán)刀狀，其內(nèi)直徑略大于取土環(huán)刀外直徑，下端為外斜刃ロ，在制備土樣過(guò)程中，傳カ架上的刃ロ高度略高于取土環(huán)刀的刃ロ高度，這個(gè)圓環(huán)有兩個(gè)作用，ー是 定位取土環(huán)刀，使取土環(huán)刀位于土樣中心位置；ニ是切削取土環(huán)刀外部的多余土。對(duì)于硬土上部圓環(huán)置于肋板外側(cè)，僅起加固傳カ架結(jié)構(gòu)的作用。6.傳カ架中兩個(gè)臺(tái)階之間的高度差為25mm，環(huán)刀的高度為20mm，這樣制備環(huán)刀試樣過(guò)程中，樣品盒上沿始終略低于取土環(huán)刀的下沿，本例高差為5mm，這樣既能保證順利起出制備好的試樣，又能保證土樣不裂、不散。7.本發(fā)明是一種用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置及方法，本裝置為工具式，其單件輕巧、制造容易、操作方便、使用省力，使用本裝置及方法可以在不完全打開樣品盒的條件下制備環(huán)刀原狀試樣，從而起到提高取樣效率、改善取樣效果、提高取樣成功率、減輕土樣徑向邊緣擾動(dòng)等作用。


圖I為本發(fā)明的示意圖；圖2為工作臺(tái)的主視圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為支撐柱的剖面圖；圖5為土樣下墊板的剖面圖；圖6為傳カ架的結(jié)構(gòu)圖；圖7為圖6的A-A向剖視圖；圖8為壓頭的主視圖；圖9為杠桿的主視圖；圖10為圖9的俯視圖；圖11為圖10的B-B向剖視圖；圖12為彈簧卡子的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施例，需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，包括工作臺(tái)I、支撐柱2、土樣下墊板3、傳力架4、壓頭5、杠桿6、彈簧卡子7和其它常用制備土樣的其它工具，材質(zhì)選用鋼、鋁、合金等均可。在工作臺(tái)底板上安置支撐柱，在支撐柱上依次安置土樣下墊板、帶有土樣品10的圓筒樣品盒9、制備原狀試樣的環(huán)刀8、傳カ架、壓頭和杠桿，該杠桿阻カ臂一端與工作臺(tái)的立柱鉸接。其具體結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系為工作臺(tái)由底板11和立柱12構(gòu)成。底板為ー厚度為5mm的平面鋼板，其上安裝有圓筒狀槽13，圓筒狀槽可以為ー個(gè)，也可以為同軸設(shè)置的多個(gè)，圓筒狀槽可以焊接在底板上，也可以采用螺紋嚙合方式安裝在底板上。最大槽的內(nèi)直徑略大于最粗樣品盒的外直徑，槽的深度略低于樣品盒的高度，制備試樣過(guò)程中，樣品盒嵌于圓筒狀槽內(nèi)，圓筒狀槽起到穩(wěn)固土樣的作用；對(duì)于小直徑土樣，可在圓筒狀槽內(nèi)加放內(nèi)直徑略大于樣品盒的套筒，以便穩(wěn) 固土樣品。位于圓筒狀槽軸心的底板上同軸開有一圓形孔14，圓形孔的直徑小于支撐柱的內(nèi)直徑。立柱垂直于底板，固裝在底板的一端，立柱由10號(hào)槽鋼制成，在槽鋼兩翼板間焊裝ー組水平橫梁15呈格柵狀，橫梁由直徑16mm的圓鋼制成，杠桿阻力臂鉸裝在水平橫梁上。圓筒狀槽的作用是將土樣定位在工作臺(tái)上的適當(dāng)位置。圓形孔的作用是將散落下來(lái)的廢土屑清理到底板以下，孔下面可以放置一個(gè)盤子盛廢土屑，這樣便于清理圓筒狀槽里的廢土屑。立柱上的橫梁是杠桿阻力臂的鉸接點(diǎn)，設(shè)置ー組橫梁可根據(jù)土樣高度選擇適宜的位置使用，本例橫梁間距為35mm。支撐柱為圓筒狀，其下端開ロ呈圓環(huán)形，該下端置放在工作臺(tái)的圓筒狀槽內(nèi)；支撐柱上端固裝平蓋，平蓋的中心同軸開有ー圓孔16。當(dāng)圓筒狀槽內(nèi)有土屑時(shí)，用手旋轉(zhuǎn)并下壓下端呈環(huán)形開ロ的支撐柱，這樣很容易將支撐柱平穩(wěn)地置于圓筒狀槽內(nèi)。上端蓋上的圓孔與土樣下墊板上的圓柱17呈滑動(dòng)配合，以便將土樣定位在支撐柱的中心。支撐柱高度略高于樣品盒的高度，支撐柱外直徑略小于土樣的直徑。土樣下墊板為一平面圓板，圓板直徑小于樣品盒內(nèi)直徑廣4_，軟土、砂土等容易從墊板與樣品盒之間空隙漏土屑的取小值，黃土、硬土取大值。圓板用4mm厚的鋼板。圓板下端面中心位置，同軸固裝一實(shí)心圓柱，該圓柱直徑略小于支撐柱平蓋中心的圓孔的直徑，該圓柱插裝在圓孔內(nèi)，二者滑動(dòng)配合，圓柱端部制成弧形。傳カ架由頂板19、肋板20、上圓環(huán)21和下圓環(huán)22組成，頂板為圓形平板，頂板和兩個(gè)圓環(huán)同軸設(shè)置，肋板呈放射狀，本例有六個(gè)肋板，均勻?qū)ΨQ布置，肋板的上端均焊接在頂板上，圓環(huán)焊接在肋板上，整體呈圓臺(tái)狀。肋板有帶臺(tái)階23和不帶臺(tái)階兩種，其間隔布置，本例有三個(gè)肋板帶臺(tái)階，不帶臺(tái)階肋板的作用有兩個(gè)，一是聯(lián)接頂板和圓環(huán)，組成傳カ架的整體結(jié)構(gòu)；ニ是通過(guò)其上端18突出頂板上面，限位頂板上部的壓頭。帶臺(tái)階的肋板除上述兩個(gè)作用外，還有傳遞上部所加的力、推動(dòng)環(huán)刀和樣品盒在制備樣品過(guò)程中同步向下移動(dòng)的作用。下部大圓環(huán)的內(nèi)直徑略大于樣品盒的外直徑，起到傳カ架與樣品盒的配合定位作用。對(duì)于新黃土、軟土等上圓環(huán)置于肋板內(nèi)側(cè)，為環(huán)刀狀，其內(nèi)直徑略大于取土環(huán)刀的外直徑，下端為外斜刃ロ，在制備土樣過(guò)程中，上圓環(huán)的刃ロ高度略高于取土環(huán)刀的刃ロ高度，本例高差為5mm,上圓環(huán)有兩個(gè)作用，ー是平面定位取土環(huán)刀，使取土環(huán)刀位于土樣的中心位置；ニ是切削取土環(huán)刀外部的多余土。對(duì)于硬土上圓環(huán)置于肋板外側(cè)，僅起加固傳カ架結(jié)構(gòu)的作用。本例中兩個(gè)臺(tái)階之間的高度差為25mm，環(huán)刀的高度為20mm，這樣制備環(huán)刀試樣過(guò)程中，樣品盒上沿始終略低于取土環(huán)刀的下沿，本例高差為5mm，這樣既能保證順利起出制備好的試樣，又能保證土樣不裂、不散。壓頭呈圓臺(tái)狀，圓臺(tái)下端圓平面直徑略小于傳カ架頂板直徑，壓頭上端為圓球狀，以便垂直向下傳力。杠桿一端的上面橫向設(shè)一條槽24，該橫向條槽的斷面呈弧形，以便與工作臺(tái)立柱上的橫梁配合。杠桿下面縱向設(shè)一條槽25，杠桿通過(guò)縱向條槽與壓頭的圓球頂端相配合，杠桿與壓頭形成沿杠桿方向滑動(dòng)連接，垂直杠桿方向?yàn)殂q接。彈簧卡子專用于開縫的樣品盒，卡子由ー個(gè)開ロ圓環(huán)和兩個(gè)手柄組成，在開ロ圓環(huán)的開ロ端安裝手柄，彈簧卡子的開ロ圓環(huán)套裝在樣品盒的外側(cè)。常態(tài)卡子內(nèi)直徑小于樣品盒外直徑，使用時(shí)先將卡子脹開，脹開后卡子圓環(huán)內(nèi)直徑略大于樣品盒端蓋外直徑，以便順利將卡子套在樣品盒外，卡子為相同的兩個(gè)，樣品盒兩端各設(shè)ー個(gè)彈簧卡 子，其作用是徑向收緊開縫樣品盒，在去掉樣品盒端蓋后，開縫土樣筒不脹開，保持土樣的原狀，使用時(shí)彈簧卡子的開ロ部位盡量避開樣品盒的開縫處。制備環(huán)刀原狀土試樣的方法是(I).對(duì)于開縫樣品盒，先將兩個(gè)彈簧卡子7套裝在樣品盒9上。若采用不開縫樣品盒，則省略此步驟。(2).樣品盒下端朝上，打開樣品盒下端蓋，將士樣下墊板3的平面與土樣10的下端面吻合在一起，用手托著土樣下墊板3，將士樣連同土樣下墊板3倒轉(zhuǎn)，使土樣下墊板的圓柱插裝在支撐柱平蓋的圓孔16內(nèi)，從而使樣品盒置于支撐柱2上，打開樣品盒的上端蓋。(3).將制備試樣的環(huán)刀8置于土樣10的上端面中心位置。⑷.安放傳カ架4，使下圓環(huán)22套住樣品盒9，上圓環(huán)21套住環(huán)刀8 ;對(duì)于上圓環(huán)21在肋板外側(cè)的情況，用臺(tái)階23限位環(huán)刀8。(5).安置壓頭5和杠桿6，用手下壓杠桿動(dòng)カ臂的端部，壓カ通過(guò)壓頭5、傳カ架4，推動(dòng)制備土樣環(huán)刀8和樣品盒9同步下行，完成環(huán)刀試樣的壓入。本例傳カ架4有三個(gè)肋板設(shè)有傳カ臺(tái)階23，三個(gè)臺(tái)階均勻分布，使得作用在環(huán)刀8和樣品盒9上的壓カ均勻、穩(wěn)定。(6).環(huán)刀8壓入土中達(dá)到要求后，順序移去杠桿6、壓頭5和傳カ架4，修平環(huán)刀8上端的試樣平面，蓋上小玻璃片。(7).環(huán)刀8下端與樣品盒9的上端有適當(dāng)?shù)母卟?，本例?mm，用適當(dāng)大的平刀將帶有試樣的環(huán)刀8鏟出，環(huán)刀8上端蓋緊玻璃片，將環(huán)刀8反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，下端朝上，修整環(huán)刀下端面試樣。至此，ー個(gè)環(huán)刀試樣制備完成。(8).修整樣品盒9上端土樣10的端面，重復(fù)上述步驟(3)至步驟(8)，繼續(xù)制備下一個(gè)環(huán)刀試樣。
權(quán)利要求
1.一種用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于包括工作臺(tái)、支撐柱、土樣下墊板、傳力架、壓頭及杠桿，在工作臺(tái)底板上安置支撐柱，在支撐柱上依次安置土樣下墊板、帶有土樣品的圓筒樣品盒、制備原狀試樣的環(huán)刀、傳力架、壓頭和杠桿，該杠桿阻力臂一端與工作臺(tái)的立柱鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于還包括彈簧卡子，該彈簧卡子由一個(gè)開口圓環(huán)和兩個(gè)手柄組成，手柄安裝在開口圓環(huán)的開口端，彈簧卡子的開口圓環(huán)套裝在樣品盒的外側(cè)；常態(tài)時(shí)卡子圓環(huán)內(nèi)直徑小于樣品盒外直徑，使用時(shí)將卡子脹開后卡子圓環(huán)內(nèi)直徑大于樣品盒端蓋外直徑。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于工作臺(tái)由底板和立柱構(gòu)成，底板為一平面鋼板，其上固裝圓筒狀槽，槽的內(nèi)直徑大于最粗樣品盒的外直徑，槽的深度低于樣品盒的高度；位于圓筒狀槽軸心的底板上同軸開有一圓形孔，該圓形孔的直徑小于支撐柱的內(nèi)直徑；立柱垂直于底板，固裝在底板一端，立柱上固裝一組水平橫梁呈格柵狀，杠桿阻力臂鉸裝在水平橫梁上?！?br> 4.根據(jù)權(quán)利I所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于所述的支撐柱為圓筒狀，其下端開口呈圓環(huán)形，該下端置放在工作臺(tái)的圓筒狀槽內(nèi)；支撐柱的上端固裝一平蓋，該平蓋的中心同軸開有一圓孔，支撐柱高度高于樣品盒的高度，支撐柱的外直徑小于樣品盒的內(nèi)直徑。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于所述的土樣下墊板為一平面圓板，該圓板直徑小于樣品盒內(nèi)直徑，圓板下端面中心位置同軸固裝一實(shí)心圓柱，該圓柱直徑小于支撐柱平蓋中心的圓孔直徑，圓柱端部制成弧形，該圓柱插裝在支撐柱平蓋中心圓孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于所述傳力架由頂板、肋板和兩個(gè)圓環(huán)組成，頂板為圓形平板，頂板和兩個(gè)圓環(huán)同軸設(shè)置，肋板呈放射狀，肋板的上端均固裝在頂板上，且肋板的上端突出于頂板上表面，圓環(huán)安裝在肋板上，傳力架整體呈圓臺(tái)狀；肋板有帶臺(tái)階和不帶臺(tái)階兩種，其間隔布置；下圓環(huán)的內(nèi)直徑大于樣品盒的外直徑，上圓環(huán)置于肋板內(nèi)側(cè)或外側(cè)，上圓環(huán)置于肋板內(nèi)側(cè)時(shí)為環(huán)刀狀，其內(nèi)直徑大于取土環(huán)刀外直徑，上圓環(huán)的下端為外斜刃口。
7.根據(jù)權(quán)利I所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于所述壓頭呈圓臺(tái)狀，圓臺(tái)下端圓平面直徑小于傳力架頂板直徑，壓頭上端為圓球狀。
8.根據(jù)權(quán)利I所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置，其特征在于所述杠桿阻力臂一端上表面橫向設(shè)計(jì)一條槽，該橫向條槽的斷面呈弧形，該橫向條槽用于與工作臺(tái)立柱上的水平橫梁鉸接；杠桿的下底面縱向設(shè)計(jì)一條槽，杠桿通過(guò)縱向條槽與壓頭的圓球頂端相配合。
9.一種制備環(huán)刀原狀土試樣的方法，其特征在于 (1).樣品盒下端朝上，打開樣品盒下端蓋，將土樣下墊板的平面與土樣的下端面吻合在一起，用手托著土樣下墊板，將土樣連同土樣下墊板倒轉(zhuǎn)，使土樣下墊板的圓柱插裝在支撐柱平蓋的圓孔內(nèi)，從而使樣品盒置于支撐柱上，打開樣品盒的上端蓋； (2).將制備試樣的環(huán)刀置于土樣的上端面中心位置； (3).安放傳力架，使下圓環(huán)套住樣品盒，上圓環(huán)套住環(huán)刀；對(duì)于上圓環(huán)在肋板外側(cè)的情況，用臺(tái)階限位環(huán)刀； (4).安置壓頭和杠桿，用手下壓杠桿動(dòng)力臂的端部，壓力通過(guò)壓頭、傳力架，推動(dòng)制備土樣環(huán)刀和樣品盒同步下行，完成環(huán)刀試樣的壓入； (5).環(huán)刀壓入土中達(dá)到要求后，順序移去杠桿、壓頭和傳力架，修平環(huán)刀上端的試樣平面，蓋上小玻璃片； (6).環(huán)刀下端與樣品盒的上端有適當(dāng)?shù)母卟睿眠m當(dāng)大的平刀將帶有試樣的環(huán)刀鏟出，環(huán)刀上端蓋緊玻璃片，將環(huán)刀反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，下端朝上，修整環(huán)刀下端面試樣；至此，一個(gè)環(huán)刀試樣制備完成； (7).修整樣品盒上端土樣的端面，重復(fù)上述步驟(2)至步驟(7)，繼續(xù)制備下一個(gè)環(huán)刀試樣。
10.根據(jù)權(quán)利9所述的用于制備環(huán)刀原狀土試樣的方法，其特征在于對(duì)于開縫樣品盒，在進(jìn)行步驟(I)之前需要先將兩個(gè)彈簧卡子套裝在樣品盒上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備環(huán)刀原狀土試樣的裝置及方法，該裝置包括工作臺(tái)、支撐柱、土樣下墊板、傳力架、壓頭、杠桿、彈簧卡子及其它常用制備土樣的工具，材質(zhì)選用鋼、鋁、合金等均可。使用本發(fā)明的裝置和方法可實(shí)現(xiàn)在不完全打開樣品盒的條件下制備環(huán)刀原狀試樣，有效降低了試樣制備過(guò)程中土樣品遭破壞的機(jī)會(huì)，對(duì)黃土、裂隙黏土等容易碎裂的土樣，均能制備出高質(zhì)量的環(huán)刀試樣，制樣成功率高，廢品率低。對(duì)于粘聚力很低的砂土，也能用普通的取土器采取原狀砂土樣品，進(jìn)而制備成環(huán)刀原狀砂土試樣。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102854046SQ20121034997
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者徐建溥, 楊懷玉, 楊延凱, 馬連強(qiáng), 駱泉, 王軍, 高健波 申請(qǐng)人:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司