[发明专利]一种杠杆式取土环刀装置

说明书

技术领域

本发明涉及土建取样工具领域，尤其涉及一种取土环刀装置。

背景技术

环刀是用于土工试验的一种试验设备，主要用来制取土样，用于测定土的密度、含水量等试验。环刀实质上是一个刚性的、两端开口的圆柱型套筒，其中一端带有比较锋利的刃口。在具体使用时，先制备出比较大的土体试样，然后将环刀置于土样之上，刃口和试样表面接触，然后用力向下压，使环刀进入土样。在用力使换刀向下运动的过程中，环刀的刀刃切入周边的土样中，当环刀完全进入并穿透土样层后，将环刀内的土样取出来就做成了完整的土样。传统的实验中，是用手工直接按压方式将环刀向下压进土样，然而如果遇到土质坚硬的试样，则手工很难将环刀压入试样中。因此，必须对环刀进行改进，使其能够方便地压入有一定硬度试样中。

发明内容

为了方便在坚硬的土质中取试样，本发明提出了一种杠杆式取土环刀装置，靠杠杆的力量将环刀压入土体中，本发明对现有的环刀进行改进，在取土环刀上增加一个可分离的杠杆装置，该杠杆装置包括活动手柄，与底座垂直并固定连接的支撑柱，活动手柄位于支撑柱上部并与支撑柱通过螺栓活动连接，活动手柄可上下往复通过螺栓转动；活动手柄的中间位置有可沿动手柄滑动的套管，套管上活动螺栓连接施力杆，施力杆与施压板通过螺栓固定连接，施压板下方为环刀；在取土样时，将土样放在环刀装置的底座上，再把环刀刀刃向下放在土样上面，再向上拉起手柄使施压板刚好放在环刀上面，再滑动调节套管，使施力杆竖直下垂，用力向下拉动手柄，让施压板向环刀均匀施压，使环刀进入土样中。这里的施压板与环刀接触处的平面上有凹槽，施压板向环刀施压时环刀的尾部刚好可以进入该凹槽中，防止施压过程中施压板与环刀相对滑动。

上述的手柄为四棱型，相应地套管也为四棱型管，套管与手柄接触的上下内壁上有滚轴，套管与手柄之间为滚动摩擦，当手柄持续向下时，套管在手柄上自动滚动，以调节施力杆保持竖直状态。

对上述技术方案的进一步改进在于，施力杆的长度可调节，施力杆可穿过螺栓中间的孔来调节施力杆与施压板的连接距离，螺栓上有卡扣，用于调节好距离后可将施力杆上紧固定在螺栓的孔内，这里通过施力杆的长度调节，可适应对不同高度土样及环刀的操作。

本发明取得了以下技术效果：

通过本发明对环刀进行改进，可用普通的手工按压方式，能顺利将环刀压入坚硬的土样中取试样。整体取样过程施力均匀，提高了取样的效率及质量。

附图说明

图1为本发明的杠杆式取土环刀装置示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

见图1，本发明主要是在传统的取土环刀上加装一个杠杆施压装置，利用杠杆的省力原理，大大增加环刀上的压力，可将环刀顺利地压入坚硬的土样中获取试样。

实施例1：

设计一个本发明的杠杆式取土环刀装置，见图1，设计一个可安装杠杆装置的取样台，取样台包括：直径为100mm、厚10mm的金属圆台型底座13，底座13边缘竖直固定一个直径20mm高度为100mm的圆柱型支撑柱12，支撑柱12上端连接一个活动手柄8，该活动手柄8就是本发明充当杠杆的主要部件，活动手柄8与支撑柱12通过活动螺栓11连接，活动手柄8可以上下自由转动。活动手柄8的截面为边长10mm的正方形，活动手柄8的长度大于100mm，由刚性硬质四棱型材料制成，可转以承受较大的扭力不变形。

活动手柄8上可以滑动的套管10，套管10内壁紧贴活动手柄8外壁可进行光滑滑动，为了减少摩擦力，套管10与手柄8接触的套管的上下内壁上镶嵌有滚轴，套管10与手柄8之间为滚动摩擦。

套管10水平一侧有活动螺栓9用于连接施力杆6，施力杆6为直径10mm的圆柱型金属杆，与施压板5通过螺栓7固定连接，施压板5为圆锥型，锥直径大于65mm，一般要大于环刀外径，施力杆6为竖直状态，施压板5下方为环刀1，环刀为不锈钢材料制成，有多种尺寸，本装置常用的环刀尺寸为：内径62mm，高度40mm，环刀壁3的厚度2mm，刃口2的高度为7mm。施力杆6设计为长度可调节，施力杆6可穿过螺栓9中间的孔来调节施力杆6与施压板5的连接距离，以适应不同高度的环刀，螺栓9上有卡扣，其作用是调节好施力杆6穿过螺栓9的位置后可将施力杆6通过卡扣固定在螺栓9的孔内。