专利名称：一种冻土静力切割台的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种在不影响冻土热物理状态的条件下对冻土土样进行快速切割的冻土静力切割台。
背景技术：
在冻土工程的科学研究中，当进行冻土实验时常会遇到要测量冻土在经过水、热、力作用以后某一时刻冻土内部某一位置的状态参数，这通常需要对冻土土体进行取样，即在不影响冻土自然状态尤其是水热状态的情况下，将冻土土体切开从冻土内部指定位置快速取出一部分样本来进行相关实验。因土体在冻结状态下其强度随温度的降低而迅速增大，一般在_2°C以下采用土工实验规范中的人工刀切方法很难实现对冻土的快速取样目的，而且随取样时间的增大，冻土的热物理状态也会发生一定的改变，从而影响实验研究的精度及准确性。如采用动力切割取样会因刀具与冻土的摩擦生热而严重破坏冻土的热物理状态，通过冻土静力切割台可以简单快捷地对冻土进行切割，且不会对冻土土体的热物理状态造成影响，确保了实验研究的精度及准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对目前土工实验规范中冻土取样技术的缺陷，提供一种专用于冻土实验中取样的冻土静力切割台。该切割台在不影响冻土热物理状态的条件下，实现简单快捷地对冻土进行切割取样。为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案:一种冻土静力切割台，包括切割台支座和切割台切割装置，所述切割台支座包括顶板、底板和支撑柱，所述顶板和底板通过支撑柱固接；所述切割台切割装置包括千斤顶和切刀，所述千斤顶固装在顶板的底面上，所述千斤顶的顶杆与切刀固接。进一步地，所述切割台切割装置还包括滑杆，所述滑杆在顶板和底板之间，所述滑杆的两端分别与顶板和底板固接。所述切刀刀体上设有与滑杆相匹配的滑槽，所述滑杆在滑槽内。进一步地，所述顶板上和底板上分别设有大螺孔和小螺孔，所述支撑柱的两端分别设有与大螺孔相匹配的螺纹，所述滑杆的两端分别设有与小螺孔相匹配的螺纹。进一步地，所述千斤顶上设有用于驱动千斤顶的摇柄。进一步地，所述切刀刀体上设有凹槽，所述千斤顶的顶杆匹配地固定设置在凹槽内。进一步地，所述切割台支座中的顶板和底板分别为长宽300mmX 200mm、厚30mm的钢板。进一步地，所述支撑柱为直径30_、长670_的不锈钢钢管。进一步地，所述切刀由高强度低合金钢制成，所述切刀竖向高度130mm、厚度20mm;切刀刀口为等腰三角形，竖向高度20臟，所述切刀刀刃厚度1mm。进一步地，所述切刀的最大切割力为5吨。本发明可以简单快捷地对冻土土样进行切割，且不会对冻土土样的热物理状态造成影响，确保了实验研究的精度及准确性。下面结合附图对本发明的一种冻土静力切割台做进一步说明。
图1为本发明一种冻土静力切割台的切割台支座结构示意图；图2为本发明一种冻土静力切割台的切割台切割装置结构示意图；图3为本发明一种冻土静力切割台的应用示意图。图中各标记如下:I顶板，2支撑柱，3底板，4大螺孔，5小螺孔，6千斤顶，7滑槽，8滑杆，9摇柄，10凹槽，11切刀，12冻土土样，13顶杆。
具体实施例方式如图1、图2和图3所示，本发明提供一种冻土静力切割台，该切割台包括切割台支座和切割台切割装置，所述切割台支座包括顶板1、底板3和四根支撑柱2 ;所述顶板上I和底板3上分别设有四个大螺孔4和两个小螺孔5。所述支撑柱2的两端分别设有与所述大螺孔4相匹配的螺纹，支撑杆2的上端与顶板I上所设的大螺孔4螺接，所述支撑杆2的下端与底板3上对应的大螺孔4螺接。所述切割台切割装置包括千斤顶6和切刀11，所述千斤顶6固装在顶板I的底面上，所述千斤顶6上设有用于驱动千斤顶6的摇柄9。所述切刀11刀体上设有凹槽10，所述千斤顶6的顶杆13匹配地固定设置在凹槽10内。所述切割台切割装置还包括两根滑杆8，所述滑杆8的两端分别设有与所述小螺孔5相匹配的螺纹，所述滑杆8的上端与顶板I上所设的小螺孔5螺接，所述滑杆8的下端与底板3上对应的小螺孔5螺接。所述切刀11刀体上设有与滑杆8相匹配的滑槽7，所述滑杆8设置在滑槽7内。所述支座切割台中的顶板I和底板3分别为长宽300 X 200mm、厚30mm的钢板；支撑柱2为直径30mm、长670mm的不锈钢钢管。所述切刀11由高强度低合金(HSLA)钢制成，所述切刀11竖向高度130mm、厚度20mm;切刀刀口为等腰三角形，竖向高度20mm，所述切刀刀刃厚度1mm。所述切刀11的最大切割力可以达到5吨。所述切割台切割装置中的千斤顶6固定在顶板I的底面上，并通过凹槽10与切刀11固定连接，切刀11通过其刀体两边的滑槽7可沿滑杆8上下自由滑动，其最大行程270mm,可切割直径200_以内的任意圆柱形冻土土样12。通过人工转动摇柄9使得千斤顶6提供静力输出，从上向下推动安装在顶杆13上的切刀11，可以快速简单对冻土土样12进行切割。使用时，先将底板3放置在水平地面上，然后安装四根支撑柱2、两根滑杆8和顶板
I;接着把千斤顶6采用螺丝固定在顶板I底面的中间位置上，最后再将千斤顶6的顶杆13固定安装在切刀11的凹槽10内。实际操作时，首先反向摇动千斤顶6的摇柄9将切刀11提起至合适高度，将冻土土样12放于底板3上(如图3所示)，然后缓慢调整切刀位置使其正对冻土土样12的切割位置后，迅速转动摇柄9使千斤顶6的顶杆13推动切刀11往下移动形成对冻土土样12的切割，最后再从切开位置提取所需样本进行检测分析。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种冻土静力切割台，其特征在于:包括切割台支座和切割台切割装置，所述切割台支座包括顶板(I)、底板(3 )和支撑柱(2 );所述顶板(I)和底板(3 )通过支撑柱(2 )固接在一起; 所述切割台切割装置包括千斤顶(6)和切刀(11)，所述千斤顶(6)固装在顶板(I)的底面上，所述千斤顶(6 )的顶杆(13 )与切刀(11)固接。
2.根据权利要求1所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述切割台切割装置还包括滑杆(8 )，所述滑杆(8 )固设在顶板(I)和底板(3 )之间，所述滑杆(8 )的两端分别与顶板(I)和底板(3)固接，所述切刀(11)刀体上设有与滑杆(8)相匹配的滑槽(7)，所述滑杆(8)设置在滑槽(7)内。
3.根据权利要求1所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述顶板上(I)和底板(3)上分别设有大螺孔(4)和小螺孔(5)，所述支撑柱(2)的两端分别设有与大螺孔(4)相匹配的螺纹，所述滑杆(8)的两端分别设有与小螺孔(5)相匹配的螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述千斤顶(6)上设有用于驱动千斤顶(6)的摇柄(9)。
5.根据权利要求1所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述切刀(11)刀体上设有凹槽(10)，所述千斤顶(6)的顶杆(13)匹配地固定设置在凹槽(10)内。
6.根据权利要求1所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述切割台支座中的顶板(I)和底板(3)分别为长宽300mmX200mm、厚30mm的钢板。
7.根据权利要求1所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述支撑柱2为直径30mm、长670mm的不镑钢钢管。
8.根据权利要求1所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述切刀(11)由高强度低合金钢制成，所述切刀(11)竖向高度130mm、厚度20mm ;切刀刀口为等腰三角形，竖向高度20mm,所述切刀刀刃厚度1mm。
9.根据权利要求8所述的一种冻土静力切割台，其特征在于:所述切刀(11)的最大切割力为5吨。
全文摘要
一种冻土静力切割台，包括切割台支座和切割台切割装置，所述切割台支座包括顶板、底板和支撑柱，所述切割台切割装置包括千斤顶和切刀，所述顶板和底板通过支撑柱固接，所述千斤顶固装在顶板的底面上，所述千斤顶的顶杆与切刀固接。本发明的一种冻土静力切割台可以简单快捷地对冻土土样进行切割，且不会对冻土土样的热物理状态造成影响，确保了实验研究的精度及准确性。
文档编号G01N1/04GK103196699SQ201310104759
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者田亚护, 吕鹏, 刘建坤, 沈宇鹏 申请人:北京交通大学