[发明专利]一种电动环刀取样装置及其组装方法

说明书

本发明涉及土壤容重检测技术领域，尤其涉及一种电动环刀取样装置及其组装方法，其特征在于，包括底盘、立柱、升降电机、横梁、取样驱动器、钻杆和环刀，底盘上设有立柱，立柱的上部与横梁活动连接，立柱上部的部分柱体为齿条结构，横梁的两侧设有升降电机，升降电机的轴端连接齿轮，齿轮与齿条结构相啮合；横梁上设有取样驱动器，取样驱动器的轴端与钻杆上端相连接，钻杆的下端与环刀相连接；环刀由托架、刀体套和刀头依次相连接，刀头最少设有一个。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1）电机驱动，减轻了劳动强度；2）分体结构，组装方便，满足环刀取样的操作标准要求；3）可在多个施工现场循环使用，实用价值大。

技术领域

本发明涉及土方回填检测技术领域，尤其涉及一种用于检测回填土压实度的电动环刀取样装置及其组装方法。

背景技术

环刀取样就是使用环刀挖取一定容积的土壤（包括土粒及粒间的孔隙）烘干后的重量与同容积水重的比值，即“土壤容重”。土壤容重亦称“土壤假比重”，它是用包括孔隙的1立方厘米烘干土的重量用克来表示的。一般含矿物质多而结构差的土壤（如砂土），土壤容积比重在1.4~1.7之间；含有机质多而结构好的土壤（如农业土壤），在1.1~1.4之间。土壤容重可用来计算一定面积耕层土壤的重量和土壤孔隙度；也可作为土壤熟化程度指标之一，熟化程度较高的土壤，容积比重常较小。

在土方工程施工中，回填土的压实度大小是主要的质量控制指标，直接标志着工程施工质量的好坏。当前检测压实度的方法主要有核子密度仪和环刀取样两种方法，其中最常用的就是环刀取样。用环刀取回填土样，将环刀放置于待取土部位，人工用铁锤将环刀竖直砸入土体，达到深度后用锹将环刀挖去，削去环刀两端多余的土并抹平表面，擦净环刀外面的土。将充满土样的环刀置于电子秤上得到质量M1，已知环刀的质量M2，M1-M2即为所取土样的质量。上述传统操作方法，易受人为因素影响，在人工用铁锤将环刀砸入土体时容易倾斜，无法保证环刀的垂直，使取出的土样不能代表真实情况；用锹挖出环刀时需要扩大取土部位，易扰动周边已压实土体；且传统方式取样速度慢，操作人员易疲劳。

专利号为201210453790.X的中国发明公开了一种松散砂土环刀取样方法，先选用环刀切取试样，首先在环刀内壁涂一薄层凡士林，刀刃向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用修土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，采用钢丝锯或修土刀整平环刀上端土样，擦净环刀外壁；用玻璃片按顺序沿环刀下端口覆盖于环刀上面；玻璃片盖好后，利用托板斜插入环刀正下方，插入过程中托板与环刀之间有一定距离间隔；利用托板将环刀反转，反转过程中用手将玻璃片固定，使砂土样不沿环刀下端口漏出；利用钢丝锯或修土刀将反转后的土样削平，至此原状砂土样制备完成，土样完全无扰动，取样完整。

现有技术中，环刀与土壤都是相对垂直运动，取样过程中，不可避免对土样存在扰动现象，因此，其分析数据偏差较大，影响土方工程的质量控制和评价。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动环刀取样装置及其组装方法，克服现有技术的不足，方便组合使用，能在土工试验中以旋转的方式快速准确取出待测土样，能够使底盘保持水平，消除环刀因底部不平而产生的倾斜影响，土样质量值准确，进而能准确地计算出土体压实度参数，电机驱动节省人力，解决目前施工中环刀取样的难题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

技术方案一：一种电动环刀取样装置，其特征在于，包括底盘、立柱、升降电机、横梁、取样驱动器、钻杆和环刀，所述底盘上设有立柱，立柱底部与底盘通过螺母相连接，立柱的上部与横梁活动连接，立柱上部的部分柱体为齿条结构，横梁的两侧设有升降电机，所述升降电机的轴端连接齿轮，所述齿轮与所述齿条结构相啮合；所述横梁上设有取样驱动器，取样驱动器的轴端与钻杆上端相连接，钻杆的下端与环刀相连接；所述环刀由上部的托架、中部的刀体套和底部的刀头依次相连接，刀体套的底侧最少连接有一个刀头；所述环刀下方对应的底盘上开有通孔，该通孔的孔径大于环刀最大外部尺寸；所述底盘底部设有三个水平调整脚；所述底盘上表面设有气泡式水平器。