将原状土样切入环刀内的装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921957312.6 (22)申请日 2019.11.13 (73)专利权人 安徽省水利水电勘测设计研究总 院有限公司 地址 230088 安徽省合肥市高新区海棠路 185号 专利权人 安徽省引江济淮集团有限公司 (72)发明人 程陈王卉许晓彤谢益凯 王青松顾健崔彪牛江波 (74)专利代理机构 北京知呱呱知识产权代理有 限公司 11577 代理人 杜立军 (51)Int.Cl. G01N 33/24(2006.01) G01N 1/08(2006.01) (ESM)同样的。

2、发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种将原状土样切入环刀内的装置 (57)摘要 本实用新型实施例公开了一种将原状土样 切入环刀内的装置， 涉及地质勘察土工试验设备 技术领域。 立杆固定在底座上， 上横杆固定在立 杆上端， 下横杆设置在上横杆下方， 下横杆的一 端与立杆固定连接， 另一端穿过圆筒侧壁上的滑 槽伸入圆筒内， 复位弹簧设置在圆筒内， 复位弹 簧固定在下横杆另一端上侧， 圆筒上端通过顶盖 固定连接有竖向设置的连杆， 连杆滑动穿过上横 杆的中部， 压柄的一端与上横杆转动连接， 连杆 上端支撑在压柄中部下侧。 结构简单、 加工方便、 成本低， 可以一次性将土样切入环刀内， 。

3、可以不 分层切削， 可以避免手工切土对原状土样的二次 扰动、 开裂和离环现象， 切土质量达到规程规范 要求， 且能高效完成切土工作， 也可极大地降低 劳动强度。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 210982442 U 2020.07.10 CN 210982442 U 1.一种将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的装置包括底座(1)、 立杆 (4)、 上横杆(6)、 下横杆(7)、 复位弹簧(10)、 圆筒(5)和压柄(12)， 立杆(4)固定在底座(1) 上， 上横杆(6)固定在立杆(4)上端， 下横杆(7)设置在上横杆(6)下方， 下横杆(7)的一端与 立杆(4)固。

4、定连接， 另一端穿过圆筒(5)侧壁上的滑槽(16)伸入圆筒(5)内， 复位弹簧(10)设 置在圆筒(5)内， 复位弹簧(10)固定在下横杆(7)另一端上侧， 圆筒(5)上端通过顶盖固定连 接有竖向设置的连杆(11)， 连杆(11)滑动穿过上横杆(6)的中部， 压柄(12)的一端与上横杆 (6)转动连接， 连杆(11)上端支撑在压柄(12)中部下侧。 2.根据权利要求1所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的连杆(11) 与压柄(12)之间设有滑动定位机构。 3.根据权利要求2所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的滑动定位 机构包括设置在连杆(11)上端的定位销。

5、(13)以及开设在压柄(12)下侧的定位槽(14)， 定位 销(13)滑动设置在定位槽(14)内。 4.根据权利要求1所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的圆筒(5) 的下端内侧设有环形的环刀固定槽(23)。 5.根据权利要求1所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的底座(1) 上设有操作台(2)， 底座(1)上侧中部设有一个固定台(21)， 操作台(2)下侧设有与固定台 (21)螺纹连接的螺柱(22)。 6.根据权利要求1所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的顶盖包括 第一顶盖(17)和第二顶盖(20)， 第一顶盖(17)固定在圆筒(5)内。

6、侧， 第二顶盖(20)与圆筒 (5)螺纹连接， 第二顶盖(20)设置在第一顶盖(17)上侧， 第一顶盖(17)上侧和第二顶盖(20) 下侧分别设有球面凹槽， 连杆(11)的下端设有固定在第一顶盖(17)与第二顶盖(20)之间的 球头(19)， 连杆(11)向上穿过第二顶盖(20)。 7.根据权利要求1所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的下横杆 (7)一端通过高度调节机构与立杆(4)连接。 8.根据权利要求7所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的高度调节 机构包括一个高度调节套筒(8)， 高度调节套筒(8)滑动设置在立杆(4)上， 高度调节套筒 (8)的侧部。

7、开设有调节螺钉孔， 螺钉穿过调节螺钉孔后顶紧立杆(4)。 9.根据权利要求1所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的下横杆 (7)的另一端上侧固定有一个弹簧托座(9)， 弹簧托座(9)的上侧开设有环形槽(15)， 复位弹 簧(10)的下端固定在环形槽(15)内。 10.根据权利要求1所述的将原状土样切入环刀内的装置， 其特征在于： 所述的下横杆 (7)的两侧开设有弧形导向槽(24)， 滑槽(16)两侧的圆筒(5)侧壁卡入弧形导向槽(24)内。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210982442 U 2 一种将原状土样切入环刀内的装置 技术领域 0001 本实用新型实施例涉及地。

8、质勘察土工试验设备技术领域， 具体涉及一种将原状土 样切入环刀内的装置， 适用于岩土工程地质勘察、 水利水电、 道路、 桥梁、 铁路工程、 有色金 属、 煤炭等行业。 背景技术 0002 工程勘察主要任务之一是在岩土层采取岩芯或原状土样。 原状土样送进试验室 后， 试验人员如何在不扰动原状土样的情况下把土样切入环刀内， 对保证试验数据的精度 起到至关重要的作用。 0003 现场取出的天然原状土样送进试验室后， 试验室专业负责人要对土样进行开样， 在 土工试验方法标准 GB50123-2019中规定， 原状土样应按下列步骤进行： 1.将土样筒按 标明的上下方向放置， 剥去蜡封和胶带， 开启土样筒。

9、取出土样， 检查土样结构， 当确定土样 已受扰动或取土质量不符合规定时， 不应制备力学性质试验的试样。 2.根据试验要求用环 刀切取试样时， 应在环刀内壁涂一薄层凡士林， 刃口向下放在土样上， 将环刀垂直下压， 并 用切土刀沿环刀外侧切削土样， 边压边削至土样高出环刀， 根据试样的软硬采用钢丝锯或 切土刀整平环刀两端土样， 擦净环刀外壁， 称环刀和土的总质量。 0004 在室内测定密度、 直接剪切、 压缩、 渗透、 膨胀、 收缩等试验时， 试验前要将现场取 回的天然原状土切入到环刀内， 当土样为软可塑偏软状态时， 手工可直接用环刀进行切取， 虽然对土样扰动较小， 但是很消耗时间。 当遇到坚硬的。

10、老黏土时， 手工切取土样不仅费时、 费力。 且手工按压环刀时无法保证用力均衡易导致土样离环， 切入环刀内的土样， 出现离环 现象后， 做渗透试验易从侧壁漏水最终会影响试验结果； 做密度、 直接剪切、 压缩试验、 膨 胀、 收缩等试验时， 由于土样不能保证天然状态的垂直方向进入环刀内， 对土样的扰动偏 大， 最终都将影响到试验结果的准确性。 0005 目前土工试验室专业负责人在开土样时， 先将土样分割成不同厚度的土样， 然后 由切土人员把分割后的土样， 按照规程和规范中的规定将土样切入到环刀内。 切入环刀内 之前， 在环刀内壁上均匀涂抹凡土林， 以增加润滑度， 然后根据土样编号， 依次测得该编号。

11、 土样的密度试验、 剪切试验、 压缩试验、 膨胀、 收缩等试验结果。 0006 目前切土是手工切土， 切土人员按 土工试验方法标准 将土样切入环刀内， 在遇 到坚硬的老黏土时， 很难均衡把握力度， 会产生土样开裂、 离环、 环刀移位等扰动现象。 进而 影响试验结果的准确性。 发明内容 0007 为此， 本实用新型实施例提供一种将原状土样切入环刀内的装置， 以解决现有技 术中手工切土费时、 耗力、 对土样的扰动较大的问题。 0008 为了实现上述目的， 本实用新型实施例提供如下技术方案： 0009 根据本实用新型实施例的第一方面， 该将原状土样切入环刀内的装置包括底座、 说明书 1/4 页 3 。

12、CN 210982442 U 3 立杆、 上横杆、 下横杆、 复位弹簧、 圆筒和压柄， 立杆固定在底座上， 上横杆固定在立杆上端， 下横杆设置在上横杆下方， 下横杆的一端与立杆固定连接， 另一端穿过圆筒侧壁上的滑槽 伸入圆筒内， 复位弹簧设置在圆筒内， 复位弹簧固定在下横杆另一端上侧， 圆筒上端通过顶 盖固定连接有竖向设置的连杆， 连杆滑动穿过上横杆的中部， 压柄的一端与上横杆转动连 接， 连杆上端支撑在压柄中部下侧。 0010 进一步地， 所述的连杆与压柄之间设有滑动定位机构。 0011 进一步地， 所述的滑动定位机构包括设置在连杆上端的定位销以及开设在压柄下 侧的定位槽， 定位销滑动设置在。

13、定位槽内。 0012 进一步地， 所述的圆筒的下端内侧设有环形的环刀固定槽。 0013 进一步地， 所述的底座上设有操作台， 底座上侧中部设有一个固定台， 操作台下侧 设有与固定台螺纹连接的螺柱。 0014 进一步地， 所述的顶盖包括第一顶盖和第二顶盖， 第一顶盖固定在圆筒内侧， 第二 顶盖与圆筒螺纹连接， 第二顶盖设置在第一顶盖上侧， 第一顶盖上侧和第二顶盖下侧分别 设有球面凹槽， 连杆的下端设有固定在第一顶盖与第二顶盖之间的球头， 连杆向上穿过第 二顶盖。 0015 进一步地， 所述的下横杆一端通过高度调节机构与立杆连接。 0016 进一步地， 所述的高度调节机构包括一个高度调节套筒， 高。

14、度调节套筒滑动设置 在立杆上， 高度调节套筒的侧部开设有调节螺钉孔， 螺钉穿过调节螺钉孔后顶紧立杆。 0017 进一步地， 所述的下横杆的另一端上侧固定有一个弹簧托座， 弹簧托座的上侧开 设有环形槽， 复位弹簧的下端固定在环形槽内。 0018 进一步地， 所述的下横杆的两侧开设有弧形导向槽， 滑槽两侧的圆筒侧壁卡入弧 形导向槽内。 0019 本实用新型实施例具有如下优点： 0020 本实用新型实施例的装置结构简单、 加工方便、 成本低， 可以一次性将土样切入环 刀内， 可以不分层切削， 经过大量土样切削测试， 一次切入环刀内的土样不会发生受力不均 衡现象， 进而可以避免对原状土样造成开裂、 离。

15、环等二次扰动， 切土质量达到规程规范要 求， 提高试验精度的同时， 有效降低劳动强度， 大大提高工作效率。 附图说明 0021 为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案， 下面将对实 施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。 显而易见地， 下面描述中的附 图仅仅是示例性的， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据提供的附图引申获得其它的实施附图。 0022 本说明书所绘示的结构、 比例、 大小等， 均仅用以配合说明书所揭示的内容， 以供 熟悉此技术的人士了解与阅读， 并非用以限定本实用新型可实施的限定条件， 故不具技术 上的实质意。

16、义， 任何结构的修饰、 比例关系的改变或大小的调整， 在不影响本实用新型所能 产生的功效及所能达成的目的下， 均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围 内。 0023 图1为本实用新型实施例1提供的一种将原状土样切入环刀内的装置的示意图； 说明书 2/4 页 4 CN 210982442 U 4 0024 图2为图1中A处的局部放大图； 0025 图3为图1中B处的局部放大图； 0026 图4为下横杆与弹簧托座的结构示意图； 0027 图5为本实用新型实施例1将原状土样切入环刀内的装置的爆炸示意图； 0028 图6为本实用新型实施例1将原状土样切入环刀内的装置的爆炸示意图； 0029 。

17、图中： 1-底座 2-操作台 3-环刀 4-立杆 5-圆筒 6-上横杆 7-下横杆 8-高度调 节套筒 9-弹簧托座 10-复位弹簧 11-连杆 12-压柄 13-定位销 14-定位槽 15-环形槽 16-滑槽 17-第一顶盖 18-尼龙垫片 19-球头 20-第二顶盖 21-固定台 22-螺柱 23-环刀 固定槽 24-弧形导向槽。 具体实施方式 0030 以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式， 熟悉此技术的人士可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效， 显然， 所描述的实施例是 本实用新型一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领。

18、域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护 的范围。 本说明书中所引用的如 “上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“中间” 等的用语， 亦仅为便于叙述 明了， 而非用以限定本实用新型可实施的范围， 其相对关系的改变或调整， 在无实质变更技 术内容下， 当亦视为本实用新型可实施的范畴。 0031 参见图16， 该将原状土样切入环刀内的装置包括底座1、 立杆4、 上横杆6、 下横杆 7、 复位弹簧10、 圆筒5和压柄12， 立杆4固定在底座1上， 上横杆6固定在立杆4上端， 下横杆7 设置在上横杆6下方， 下横杆7的一端与立杆4固定连接， 另一端穿过。

19、圆筒5侧壁上的滑槽16 伸入圆筒5内， 复位弹簧10设置在圆筒5内， 复位弹簧10固定在下横杆7另一端上侧， 圆筒5上 端通过顶盖固定连接有竖向设置的连杆11， 连杆11滑动穿过上横杆6的中部， 上横杆6起到 对连杆11升降导向的作用， 压柄12的一端与上横杆6转动连接， 连杆11上端支撑在压柄12中 部下侧。 0032 下横杆7的两侧开设有弧形导向槽24， 滑槽16两侧的圆筒5侧壁卡入弧形导向槽24 内， 在压柄12通过连杆11带动圆筒5和环刀3下压时下横杆7固定不动， 所以圆筒5就通过弧 形弧形导向槽24进行导向， 保持圆筒5的稳定下降， 进一步避免对土样的扰动。 圆筒5的下端 内侧设有环。

20、形的环刀固定槽23， 环刀3上部嵌入环刀固定槽23内。 0033 连杆11与压柄12之间设有滑动定位机构， 以保证压柄12与连杆11的可靠连接。 滑 动定位机构包括设置在连杆11上端的定位销13以及开设在压柄12下侧的定位槽14， 定位销 13滑动设置在定位槽14内。 0034 底座1上设有操作台2， 底座1上侧中部设有一个固定台21， 操作台2下侧设有与固 定台21螺纹连接的螺柱22。 通过旋转操作台2就可以调节操作台2的高度， 从而便于固定土 样。 0035 顶盖包括第一顶盖17和第二顶盖20， 第一顶盖17固定在圆筒5内侧， 第二顶盖20与 圆筒5螺纹连接， 第二顶盖20设置在第一顶盖1。

21、7上侧， 第一顶盖17上侧和第二顶盖20下侧分 别设有球面凹槽， 连杆11的下端设有固定在第一顶盖17与第二顶盖20之间的球头19， 连杆 11向上穿过第二顶盖20。 在第一顶盖17与第二顶盖20之间还设有尼龙垫片18。 由于圆筒5是 说明书 3/4 页 5 CN 210982442 U 5 曲面的， 下横杆7上的左右2个弧形导向槽24须与圆筒5同心设置， 确保压柄12下压后， 圆筒5 上的滑槽16侧壁板在弧形导向槽24内滑动。 本实施例通过球头19连接第一顶盖17和第二顶 盖20， 确保压柄12下压后圆筒5能够均匀受力垂直下移， 以减少对土样的扰动。 本实施例还 在定位销13的上端也设置球头。

22、， 进一步保证连杆11带动圆筒5和环刀3沿垂直方向下移。 0036 下横杆7一端通过高度调节机构与立杆4连接。 高度调节机构包括一个高度调节套 筒8， 高度调节套筒8滑动设置在立杆4上， 高度调节套筒8的侧部开设有调节螺钉孔， 螺钉穿 过调节螺钉孔后顶紧立杆4。 下横杆7的另一端上侧固定有一个弹簧托座9， 弹簧托座9的上 侧开设有环形槽15， 复位弹簧10的下端固定在环形槽15内。 0037 将土样放置在操作台2上， 将环刀3固定在圆筒5下端的环刀固定槽23内， 旋转操作 台2， 使操作台2上升并使土样与环刀3下端相接触， 然后向下压动压柄12， 压柄12向下压连 杆11， 连杆11带动圆筒5。

23、下压， 圆筒5克服弹簧的阻力带动环刀3下压使得土样被均匀切入环 刀3内， 压柄12下压的过程中连杆11上端的定位销13在定位槽14内滑动， 圆筒5向下移动的 过程中下横杆7固定， 圆筒5上的滑槽16沿下横杆7上的弧形导向槽24相对滑动。 切土完成后 松开压柄12， 复位弹簧10就会带动圆筒5上移， 使得圆筒5与环刀3分离。 0038 本实用新型实施例的装置结构简单、 加工方便、 成本低， 可以一次性将土样切入环 刀3内， 可以不分层切削， 经过大量土样切削测试， 一次切入环刀3内的土样不会发生受力不 均衡现象， 进而可以避免对原状土样造成开裂、 离环等二次扰动， 切土质量达到规程规范要 求， 。

24、提高试验精度的同时有效降低劳动强度， 大大提高工作效率。 0039 虽然， 上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述， 但 在本实用新型基础上， 可以对之作一些修改或改进， 这对本领域技术人员而言是显而易见 的。 因此， 在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进， 均属于本实用新型要 求保护的范围。 说明书 4/4 页 6 CN 210982442 U 6 图1 图2 说明书附图 1/4 页 7 CN 210982442 U 7 图3 图4 说明书附图 2/4 页 8 CN 210982442 U 8 图5 说明书附图 3/4 页 9 CN 210982442 U 9 图6 说明书附图 4/4 页 10 CN 210982442 U 10 。