一种直接用于原状土试样动力特性试验取土器

1.本发明涉及土体取样技术领域，特别是涉及一种直接用于原状土试样动力特性试验取土器。


背景技术：

2.在进行工程建设勘察、设计、施工过程中，需要进行试验来研究岩土体的工程力学特性，从而为工程建设提供依据。室内试验是获取岩土体物理力学性质重要的途径，在此基础上，室外取样的精确性将会直接影响到室内试验结果，因此室外取样在研究岩土体的工程力学特征过程中较为重要。
3.现有技术中，通常利用取土器将取得的原状土直接进行试验，原状土直接进行试验，一方面去除了切削步骤，提高了试验效率，另一方面，由于不存在切削步骤，从而降低了对原状土造成的扰动，提高了试验精确性。然而，现有的原状土取样中，仍然存在以下问题，首先是由于试验要求不同，需要获取不同尺寸的原状土，因此需要不同规格的取土器，提高了使用成本，其次，当取出原状土时，不易将原状土由取土器内取出，并对原状土造成扰动，进而降低了试验精确性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种直接用于原状土试样动力特性试验取土器，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现便于获取不同尺寸的原状土，从而便于试验进行，降低了使用成本，同时便于将原状土由取土器内取出，进而提高了试验精确性。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种直接用于原状土试样动力特性试验取土器，包括支撑部，所述支撑部内设置有取土器，所述取土器与所述支撑部转动连接；
6.所述取土器包括两相对设置的半圆板，两所述半圆板通过连接件与所述支撑部可拆卸连接，两所述半圆板的一端铰接，两所述半圆板的另一端可拆卸连接，所述半圆板内侧壁开设有放置槽，所述放置槽内设置有半圆件，两所述半圆件的端部抵接形成取土筒；
7.所述半圆板上设置有用于调节所述半圆件位置的调节件，任一所述半圆件通过所述调节件与另一所述半圆件抵接；
8.所述半圆板外侧壁可拆卸连接有钻土件，两所述半圆件位于所述钻土件内。
9.优选的，所述半圆件包括调节板，所述调节板底端固接有半圆筒，所述半圆筒位于所述放置槽外，所述调节板包括直边和弧形边，所述调节板的直边与所述半圆筒两端齐平，所述调节板的弧形边位于所述放置槽内，且所述调节板的弧形边与所述调节件抵接。
10.优选的，所述半圆板顶端开设有通槽，所述通槽与所述放置槽连通，所述调节件包括设置在所述通槽内的固定柱，所述固定柱与所述半圆板可拆卸连接，所述调节板的弧形边上开设有豁口，所述固定柱位于所述豁口内。
11.优选的，所述固定柱底端和顶端分别固接有限位环和安装板，所述限位环顶端与
所述半圆板底端滑动接触，所述半圆板顶端开设有若干调节孔，所述安装板顶端螺纹连接有第一螺栓，所述第一螺栓与所述调节孔相适配，所述安装板通过所述第一螺栓与所述半圆板可拆卸连接。
12.优选的，所述支撑部包括第一固定环和第二固定环，所述第一固定环位于所述第二固定环上方，且所述第一固定环通过连接杆与所述第二固定环固接，所述取土器位于所述第一固定环与所述第二固定环之间，所述第一固定环中心位于设置有连接筒，所述连接筒外壁通过固定杆与所述第一固定环固接，所述连接筒内螺纹连接有转杆，所述转杆通过所述连接件与所述半圆板固接。
13.优选的，所述连接件包括设置在所述半圆板上方的圆板，所述圆板顶端与所述转杆底端固接，所述圆板侧壁固接有长板，所述长板顶端螺纹连接有第二螺栓，所述半圆板顶端开设有连接孔，所述第二螺栓与所述连接孔相适配。
14.优选的，所述长板数量为四个，四个长板配合形成x型结构，任一所述半圆板上均设置有两所述长板。
15.优选的，所述钻土件包括套设在两所述半圆板外的钻筒，所述钻筒与所述半圆板外侧壁螺纹连接，所述钻筒底端固接有若干钻齿。
16.优选的，所述半圆筒位于所述钻筒内，且所述钻筒最低端低于所述半圆筒最低端。
17.本发明公开了以下技术效果：
18.1.取土器由两个半圆板组成，而两个半圆件位于放置槽内，并通过调节件抵接形成一个取土筒，取土筒用来采集原状土，原状土采集完毕后，拆卸两个半圆板，而调节件不再对半圆件进行加固，从而便于两个半圆件分离，使得原状土便于取出。
19.2.在调节件的作用下，两个半圆件形成的取土筒的直径可调节，从而可以得到不同尺寸的原状土，且更换半圆件操作方便，实用性高。
20.3.在半圆板上可拆卸连接钻土件，钻土件一方面可以便于钻土得到原状土，另一方面，钻土件提高两个半圆板的连接效果，从而提高两个半圆件的连接效果，最终提高原状土的完整性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为原状土试样动力特性试验取土器的立体图；
23.图2为取土器工作取土状态的立体图；
24.图3为原状土样取出状态的立体图；
25.图4为图3中a处的局部放大图；
26.图5为限位环与半圆板位置关系的立体图；
27.图6为两半圆筒合并状态的立体图；
28.图7为钻土件的立体图；
29.图8为连接块的立体图；
30.其中，1-半圆板，2-放置槽，3-调节板，4-半圆筒，5-通槽，6-固定柱，7-豁口，8-限位环，9-安装板，10-调节孔，11-第一螺栓，12-第一固定环，13-第二固定环，14-连接筒，15-转杆，16-圆板，17-长板，18-第二螺栓，19-连接孔，20-把手，21-钻筒，22-钻齿，23-连接杆，24-固定杆，25-连接块，26-连杆，27-限位板，28-锁定螺母。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领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，都属于本发明保护的范围。
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
33.本发明提供一种直接用于原状土试样动力特性试验取土器，包括支撑部，支撑部内设置有取土器，取土器与支撑部转动连接；取土器包括两相对设置的半圆板1，两半圆板1通过连接件与支撑部可拆卸连接，两半圆板1的一端铰接，两半圆板1的另一端可拆卸连接，半圆板1内侧壁开设有放置槽2，放置槽2内设置有半圆件，两半圆件的端部抵接形成取土筒；半圆板1上设置有用于调节半圆件位置的调节件，任一半圆件通过调节件与另一半圆件抵接；半圆板1外侧壁可拆卸连接有钻土件，两半圆件位于钻土件内。
34.当需要采集原状土时，根据实际使用情况选取半圆件的尺寸规格，并根据半圆件的尺寸规格确定调节件的位置，随后张开两个半圆板1没有铰接的一端，将两个半圆件分别放入两个放置槽2内，并使半圆件与调节件抵接，随后合上两半圆板1，并将两半圆板1固定，将两半圆板1固定完毕后，在两半圆板1外安装钻土件，安装钻土件完毕后，将半圆板1通过连接件与支撑部连接，连接完毕后，转动半圆板1进行取土操作，待取土完毕后，按照顺序使半圆板1与连接件分离，拆卸钻土件，最后将两半圆板1没有铰接的一端拆除，打开两半圆板1，将两半圆件形成的取土筒取出并打开两半圆件，最终得到原状土。
35.本技术方案中，两半圆板1顶端分别固接有连接块25，两连接块25上穿设有连杆26，连杆26上设置有限位板27和锁定螺母28，限位板27与连杆26固接，锁定螺母28与连杆26螺纹连接，两连接块25位于限位板27与锁定螺母28之间，限位板27与任一连接块25抵接，锁定螺母28与另一限位板27抵接。当需要固定两半圆板1时，将连杆26穿入两连接块25内，由于限位板27与连杆26固接，因此当连杆26移动一段距离后，在限位板27的作用下，连杆26停止移动，随后将锁定螺母28安装在连杆26上，在旋转锁定螺母28时，可以提高两连接块25的连接效果，进而提高两半圆板1的连接效果，且使两半圆板1拆卸安装方便。
36.进一步优化方案，半圆件包括调节板3，调节板3底端固接有半圆筒4，半圆筒4位于放置槽2外，调节板3包括直边和弧形边，调节板3的直边与半圆筒4两端齐平，调节板3的弧形边位于放置槽2内，且调节板3的弧形边与调节件抵接。通过调节板3限制半圆筒4的位置，当两调节板3合并时，两半圆筒4同时合并，从而使得两半圆筒4形成取土筒，用来盛装原状土。
37.本技术方案中，调节板3的弧形边位于放置槽2内，放置槽2的直径要大于调节板3的弧形边直径，当需要收集不同尺寸的原状土时，改变半圆筒4的直径即可。
38.本技术方案中，半圆筒4存在多个尺寸规格，以满足实际试验需求为优选。
39.进一步优化方案，半圆板1顶端开设有通槽5，通槽5与放置槽2连通，调节件包括设置在通槽5内的固定柱6，固定柱6与半圆板1可拆卸连接，调节板3的弧形边上开设有豁口7，固定柱6位于豁口7内。通槽5用来放置固定柱6，而固定柱6与豁口7的配合，一方面当半圆筒4的尺寸改变时，调节固定柱6的位置，固定柱6始终可以位于豁口7内，从而对调节板3进行固定，另一方面，固定柱6与豁口7配合，使得调节板3不会发生相对转动，从而降低了对原状土的扰动，提高了试验精确性。
40.进一步优化方案，固定柱6底端和顶端分别固接有限位环8和安装板9，限位环8顶端与半圆板1底端滑动接触，半圆板1顶端开设有若干调节孔10，安装板9顶端螺纹连接有第一螺栓11，第一螺栓11与调节孔10相适配，安装板9通过第一螺栓11与半圆板1可拆卸连接。限位环8和安装板9配合用来限定固定柱6的位置，使固定柱6位于通槽5内，当需要改变获取的原状土的直径时，拆卸第一螺栓11，移动安装板9至预定位置，随后重新安装第一螺栓11，对安装板9进行固定，进而对固定柱6进行固定。
41.进一步优化方案，支撑部包括第一固定环12和第二固定环13，第一固定环12位于第二固定环13上方，且第一固定环12通过连接杆23与第二固定环13固接，取土器位于第一固定环12与第二固定环13之间，第一固定环12中心位于设置有连接筒14，连接筒14外壁通过固定杆24与第一固定环12固接，连接筒14内螺纹连接有转杆15，转杆15通过连接件与半圆板1固接。第二固定环13与地面接触，从而对整体装置进行支撑，而第一固定环12对转杆15进行支撑，以使得取土器便于旋转，当需要取样时，操作人员的双脚可以踩踏在第二固定环13上，同时旋转转杆15，从而便于取土器进行土样采集。
42.本技术方案中，转杆15顶端固接有把手20。把手20与转杆15配合形成t型结构，以使得取土器便于旋转。
43.进一步优化方案，连接件包括设置在半圆板1上方的圆板16，圆板16顶端与转杆15底端固接，圆板16侧壁固接有长板17，长板17顶端螺纹连接有第二螺栓18，半圆板1顶端开设有连接孔19，第二螺栓18与连接孔19相适配。当钻土件与半圆板1连接完毕后，将取土器和钻土件放置在第一固定环12和第二固定环13之间，随后移动取土件，将连接孔19对准第二螺栓18，通过第二螺栓18和长板17将半圆板1与圆板16进行连接，从而使得长板17可旋转。
44.进一步优化方案，长板17数量为四个，四个长板17配合形成x型结构，任一半圆板1上均设置有两长板17。长板17为x结构，四个长板17和圆板16配合，从而提高了两半圆板1的连接效果，进而提高了两半圆筒4的连接效果。
45.进一步优化方案，钻土件包括套设在两半圆板1外的钻筒21，钻筒21与半圆板1外侧壁螺纹连接，钻筒21底端固接有若干钻齿22。钻齿22便于将钻筒21和半圆筒4伸入土内，从而方便获取原状土，同时，由于钻筒21的存在，对两半圆板1进一步加固。
46.进一步优化方案，半圆筒4位于钻筒21内，且钻筒21最低端低于半圆筒4最低端。半圆筒4的最底端位于钻筒21内，当获取原状土时，首先通过钻齿22将钻筒21放置在土壤内，当钻筒21达到预定深度后继续旋转，当半圆筒4达到预定深度后，停止旋转并取样，取样完毕后，将整体装置取出。而钻筒21最低端低于半圆筒4最低端目的是便于半圆筒4获取原状土。
47.工作原理：
48.当需要采集原状土时，根据实际使用情况选取半圆筒4的尺寸规格，并根据半圆筒4的尺寸规格确定安装板9的位置，随后张开两个半圆板1没有铰接的一端，将两个调节板3分别放入两个放置槽2内，并使调节板3通过豁口7与固定柱6抵接，随后合上两半圆板1，将连杆26插入两个连接块25内，并通过锁定螺母28进行固定，两半圆板1固定完毕后，在两半圆板1外安装钻筒21，钻筒21安装完毕后，将半圆板1通过长板17和第二螺栓18与转杆15连接，连接完毕后，转动把手20进行取土操作，待取土完毕后，按照顺序使半圆板1与长板17分离，拆卸钻筒21，最后将两半圆板1没有铰接的一端拆除，打开两半圆板1，将两半圆筒4形成的取土筒取出并打开两半圆筒4，最终得到原状土。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
50.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，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做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。