一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置的制作方法

本实用新型涉及一种野外勘察的工具，特别是一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置。

背景技术：

目前，有关原状土取样的方法及装置种类较多，方法不一，但都存在诸如价格昂贵、不方便携带、不易操作、容易扰动土样等相关问题。而大块原状土采取试样时的困难在于大块原状土掏槽时费时费力，土样四周的土体不容易清除，并且容易扰动原状土样。

野外现场勘察及室内土工试验采取原状样是土体力学参数测试及研究的重要基础环节，现场采取块状原状试样(无扰动)在土工试验领域具有重要的意义及价值，在野外条件下如何将大块原状土样更方便更省力削掉，进而进行土工试验得出参数及给出评价具有重要的现实和科研意义。

块状原状土样削土装置是一种应用于野外场地采取原状土体的装置，也是室内土工试验准确测量土体力学参数的前提。因此，野外现场取样经常需要使用削土刀及锯子等人工操作来采取土样，为解决现场取样费时费力的实际问题，本实用新型给出了一种应用于野外场地采取大块原状土样的削土装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采取大块原状土样的旋进式掏槽装置。该装置用于采取大块原状土样，取回后可在实验室内根据试验分析及科研要求再次进行加工。实现野外场地原状土样快速大量掏槽取样的目的，从而提高科研水平。装置能够在减小土样扰动的情况下采取大块原状土样，能够方便快捷的进行原状土样的掏槽处理，并且能够将切削掉的挤出，降低对原状土样进行扰动，为后续截断土样底部连接节省时间，采取圆形原状土样更有利于保护土样，能够减少尖角部位的出现，避免土样因应力集中产生开裂；同时，为采取大块原状土样的掏槽问题提供技术支持。

本实用新型的目的通过以下措施来实现：

一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，包括圆形护筒及带有手摇把和异形刀片的旋进环；所述旋进环放置在圆形护筒内，若干个异形刀片均布于旋进环底部的圆周上；异形刀片均沿旋进环圆周逆时针或顺时针方向倾斜。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案：

优选的，所述旋进环上部为圆环，底部为锥状。

优选的，所述异形刀片焊接或螺纹连接在旋进环的底部椎体上。

优选的，所述异形刀片包括上部的竖直刀片和其下部的倾斜刀片，倾斜刀片带有尖锐刀尖；竖直刀片的长度略长于倾斜刀片的长度。

优选的，若干个异形刀片的竖直刀片沿旋进环圆周倾斜角度均为0-15°。

优选的，所述圆形护筒的内表面为光滑面，外表面为粗糙面。

本实用新型的优点是：

1、采用圆形旋进环，方便掏槽，土样不易产生应力集中；

2、采用切土刀片异形，减小下部土体的摩擦力，方便土体的切割及挤出。

3、采用15cm长手摇把，便于人操作，省力。

4、采用旋进式掏槽装置，经济、高效、环保。

5、采用稍大护筒，为旋进环提供工作空间，减小内侧摩擦，增大外侧摩擦。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为旋进环的俯视图；

图4为图3的a-a剖面示意图在；

图5为本实用新型的异形刀片的结构示意图；

图6为本实用新型的在野外场地工作区域的俯视结构示意图；

图7为图6在掏槽工作完成后的b-b剖视示意图。

图中：1、异形刀片；2、手摇把；3、圆形护筒；4、旋进环。

具体实施方式

下边结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。

如图1-3所示，一种采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，包括圆形护筒3及带有手摇把2和异形刀片1的旋进环4；由图可知：旋进环4放置在圆形护筒3内，在旋进环4上设有一手摇把2，八把异形刀片1均匀分布于旋进环4的圆周上。本实施例中，手摇把采用焊接方式固定于旋进环上，异形刀片均沿圆周逆时针或顺时针方向倾斜。

如图4所示，旋进环4旋进环为上部为圆环，底部为锥状。

如图5所示，异形刀片由切土部分和挤土部分两部分组成，分别对应4cm长的倾斜刀片和5cm长的竖直刀片，竖直刀片位于倾斜刀片上方，异形刀片截面为矩形或圆形，且倾斜刀片带有尖锐刀尖能够刺入土体；旋进环上有相同的八把异形刀片沿环周均匀布设，旋进环的直径不应大于40cm。本实施例中，异形刀片采用焊接或螺纹连接固定于旋进环的底部锥体上。

其中，在一个实施例中，异形刀片的上部竖直部分宽度不应小于2cm，若干个异形刀片与旋进环均倾斜有一定角度进行连接，倾斜角度a的范围为0-15°；手摇把与旋进环固定连接，长度不应小于15cm；旋进环的特征在于有相同的8把异形刀片沿环周均匀布设，旋进环的直径不应大于40cm；圆形护筒的内表面应尽可能光滑，外表面设置为粗糙面，护筒的内侧为土体挤出提供了良好的接触环境，外侧的粗糙为旋进环的工作提供摩擦力。圆形护筒高度不应小于25cm，且圆形护筒与旋进环为分离状态，其直径应大于旋进环直径，但直径数值上超出部分不应大于8cm。

如图6所示为在进行原状土样周围土体分割时的位置关系图，进行原状土样各个土体的分割较为困难，采用旋进式掏槽装置，可在场地上集中掏槽取样，掏槽完成后的剖面图如图7所示。

本实用新型作业时，通过连接件将手摇把、异形刀片等连接，用圆形护筒圈定赶作业区域，将旋进环就位后按压，转动手摇把使得旋进环进入下部土体，同时将部分扰动土体挤出，以达到掏槽的目的。

本实用新型的原理是，通过各个连接件间协同作业，改变了刀片的结构及连接角度，使得异形刀片充分发挥了自身切土和挤土的作用。由于不同场地的土的种类及特性不同，旋进环的初始按压力度及深度应在2cm-5cm左右，本实用新型通过外力使异形刀片切土和将土体挤出。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本文中使用了原状土样、土工试验、异形刀片、掏槽等相关专业术语，并不排除使用其他术语的可能性，使用这些术语是为了更方便的对其进行描述，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

技术特征：

1.一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，其特征在于，包括圆形护筒及带有手摇把和异形刀片的旋进环；所述旋进环放置在圆形护筒内，若干个异形刀片均布于旋进环底部的圆周上；异形刀片均沿旋进环圆周逆时针或顺时针方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，其特征在于，所述旋进环上部为圆环，底部为锥状。

3.根据权利要求2所述的一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，其特征在于，所述异形刀片焊接或螺纹连接在旋进环的底部椎体上。

4.根据权利要求1所述的一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，其特征在于，所述异形刀片包括上部的竖直刀片和其下部的倾斜刀片，倾斜刀片带有尖锐刀尖；竖直刀片的长度略长于倾斜刀片的长度。

5.根据权利要求4所述的一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，其特征在于，若干个异形刀片的竖直刀片沿旋进环圆周倾斜角度均为0-15°。

6.根据权利要求1所述的一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，其特征在于，所述圆形护筒的内表面为光滑面，外表面为粗糙面。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于野外场地采取大块原状土样的旋进式掏槽装置，包括圆形护筒及带有手摇把和异形刀片的旋进环；所述旋进环放置在圆形护筒内，若干个异形刀片均布于旋进环的圆周上；异形刀片均沿旋进环圆周逆时针或顺时针方向倾斜。该装置能够在减小土样扰动的情况下采取大块原状土样，方便快捷的进行原状土样的掏槽处理，并且能够将切削掉的挤出，降低对原状土样进行扰动，为后续截断土样底部连接节省时间；并且能够减少尖角部位的出现，避免土样因应力集中产生开裂；同时，为采取大块原状土样的掏槽问题提供了技术支持。

技术研发人员：胡鹏飞;刘华;胡文乐;谷宏全;王梦南;冯旭晨
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2019.08.13
技术公布日：2020.04.21