一种岩土工程勘察用土样环刀制样装置的制作方法

本技术涉及土工试验，尤其是涉及一种岩土工程勘察用土样环刀制样装置。

背景技术：

1、目前，在工程实施前，通常需要进行工程地质勘察工作，土工试验是工程地质勘察工作的一个重要环节。环刀法则是进行土工试验的一种主要技术手段。通常现有技术在利用环刀进行土样制样时，是通过人工利用环刀直接制取样本，将环刀刃口向下放置在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样。由于环刀的容积是已知的，为了确定环刀中制取的土壤样本的体积，需要将土壤样本充满环刀，此时环刀的容积即是所制取的土壤样本的体积。当利用环刀对待测土壤进行制样时，需要最大限度的减少制样土壤的密度、含水率和比重三个基本指标在制样过程中所受到的影响，从而保障土工试验获得关于三个基本指标的可靠性。

2、相关技术中申请号为cn202222634251.8的中国专利，提出了一种土工试验环刀制样器，该环刀制样器包括底座、垫块、支撑杆和压杆。垫块固定安装在底座上，支撑杆竖直设置，支撑杆一端与底座靠近垫块的表面固定连接，且支撑杆位于垫块的一侧。支撑杆远离底座的一端转动安装有压杆，压杆呈v字型且两端分别延伸出水平段，且压杆与支撑杆连接的一端的水平段的高度低于另一侧的水平段的高度。压杆与支撑杆之间固定安装有弹簧，弹簧一端与支撑杆远离底座的一端连接，另一端与压杆较高的水平段连接。压杆下部尖端位置上固定安装有环刀，且环刀位于压杆靠近垫块的一侧。当需要对土壤进行制样时，只需要将带制样的土壤放置在垫块上，压制压杆，压杆将会带着环刀下压进行对土壤的制样。该过程利用了杠杆原理，有效的提高了环刀切入土壤的效率，同时降低人工劳动强度。

3、针对上述中的相关技术，当进行土样制样时，环刀固定安装在压制组件（等同于上述的压杆）上，压动压制组件，压制组件会给予环刀压力使得环刀切入待测土壤中并对待测土壤进行制样，但是在压制组件转动的过程中，环刀会跟随着压制组件进行转动从而无法保持垂直于土壤表层的状态对土壤进行制样。若环刀在进行土壤制样的时候处于与土壤表层处于倾斜状态，在将待测土样充满环刀的过程中，环刀靠近土壤表层一端就会压缩土壤样本，使得处于环刀内的土壤样本的密度分布因受到外力而改变，进而会影响土工试验对土壤性能分析的结果的可靠性。

技术实现思路

1、为了改善环刀无法保持与土壤表层处于垂直状态而导致环刀内的土壤样本的密度分布因受到外力而改变，致使对土壤性能分析的结果存在偏差的问题，本技术提供一种岩土工程勘察用土样环刀制样装置。

2、本技术提供的一种岩土工程勘察用土样环刀制样装置采用如下的技术方案：

3、一种岩土工程勘察用土样环刀制样装置，包括底座、支撑杆、环刀和驱使所述环刀滑移的压制组件，所述支撑杆上安装有承托杆，所述承托杆位于所述底座远离地面的一侧，所述承托杆上沿垂直所述底座方向滑移设置有导向杆，所述环刀共轴线安装在所述导向杆靠近所述底座的一端，所述压制组件位于所述承托杆远离所述环刀的一侧。

4、通过采用上述技术方案，当需要对待测土壤进行制样时，首先将待测土壤放置在底座上，并利用切土刀将待测土壤靠近环刀的表面刮平整且使得待测土壤靠近环刀的表面与环刀的轴线垂直；然后利用压制组件压制导向杆，使得导向杆沿垂直于底座的方向升降滑移，此时环刀跟随导向杆沿垂直于底座的方向升降滑移并对待测土壤进行制样。在制样过程中，环刀的轴线始终与待测土壤靠近环刀的表面垂直，尽可能的使得制样的土壤密度均匀分布在环刀中，进而有效保障土工实验对土壤性能分析结果的可靠程度。

5、可选的，所述承托杆上固定安装有导向筒，所述导向筒的轴线方向垂直于所述底座远离所述环刀的表面，所述导向杆共轴线滑移插接在所述导向筒中，所述导向杆远离所述底座的一端安装有限位环，所述限位环位于所述导向筒远离所述底座的一侧，所述限位环的外径大于所述导向筒的内径，所述环刀位于所述导向筒靠近所述底座的一侧。

6、通过采用上述技术方案，在对待测土壤进行制样的过程中，导向筒的轴线方向垂直于待测土壤靠近环刀的表面，导向杆共轴线插接在导向筒内，且环刀共轴线安装在导向杆上一方面使得环刀的轴线方向始终垂直于待测土壤靠近环刀的表面，使得环刀的滑移方向始终垂直于待测土壤靠近环刀的表面，从而尽可能的使得制样的土壤密度均匀分布在环刀中，进而有效保障土工试验对土壤性能分析结果的可靠程度；另一方面导向筒也对导向杆起到保护作用，有效避免导向杆在被压制的过程中受到损坏。限位环的设置使得导向杆被架设在导向筒内，防止导向杆在对待测土壤进行制样的过程中脱离导向筒。

7、可选的，所述导向杆和导向筒之间设置有用于将所述环刀恢复到原位置的复位件。

8、通过采用上述技术方案，在对待测土壤进行制样之后，复位件的设置能够使得制样后环刀恢复到原位置，从而使得能够快速便捷的获得环刀制样所得到的土壤样品。

9、可选的，所述压制组件包括支撑架、压杆、第一连杆和第二连杆，所述支撑架固定安装在所述承托杆远离所述底座的表面上，所述压杆转动连接在所述承托杆上，所述支撑架与所述压杆分别位于导向杆的两侧，所述第一连杆的一端与所述支撑架转动连接，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端与所述压杆转动连接，所述第一连杆或所述第二连杆活动抵接在所述导向杆上。

10、通过采用上述技术方案，当需要对待测土壤进行制样时，只需要向靠近底座的方向转动压杆，压杆会带动第一连杆和第二连杆向靠近底座的方向运动。第一连杆或第二连杆会给予导向杆朝向底座方向的压力，从而使得导向杆沿垂直于底座靠近环刀的表面的方向滑移，进而使得环刀沿垂直于底座靠近环刀的表面的方向切入待测土壤中并完成制样。

11、可选的，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端与所述压杆靠近所述承托杆的一端转动连接。

12、通过采用上述技术方案，第二连杆远离第一连杆的一端与压杆靠近承托杆的一端转动连接，符合省力杠杆的模型，使得在对压杆施加一定朝向底座的压力时，能够使得第一连杆或第二连杆对导向杆产生更大的朝向底座的压力，从而使得导向杆能够快速将环刀沿着垂直于底座靠近环刀的表面的方向切入待测土壤中进行制样，进而提高了施工效率。

13、可选的，所述压杆远离所述承托杆的一端设置有握柄。

14、通过采用上述技术方案，握柄的设置能够使得能够更加便捷的对压杆形成压制。

15、可选的，所述底座远离所述垫块的一侧设置有用于将所述底座稳定放置的支撑结构。

16、通过采用上述技术方案，在对待测土壤进行制样的过程中，支撑结构的设置能够使得底座稳定的放置在地面上，进而有效保障能够对待测土壤制样稳定顺利的进行。

17、可选的，所述底座靠近所述环刀的表面上安装有垫块，且所述垫块的中心点位于所述环刀的轴线上。

18、通过采用上述技术方案，当需要对待测土壤进行制样时，可以将待测土壤放置在垫块远离底座的表面上。垫块的中心点在环刀的轴线的延长线上的设置有效的避免了环刀在对待测土壤进行制样时垫板受力不稳而发生倾斜，从而使得环刀无法垂直于待测土壤靠近环刀的表面对待测土壤进行制样，进而对制样效果产生影响。

19、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.导向筒和导向杆的设置使得环刀能够始终垂直于底座靠近环刀的表面的方向对待测土壤进行采样，使得环刀内的土壤密度分布均匀，从而保障土工试验所测得数据的可靠性；

21、2.压制组件的设置采用了省力杠杆的模型，使得在对压杆施加一定压力的条件下能够对环刀产生更大的压力，提高了施工效率；

22、3.支撑结构的设置使得底座能够稳定的放置在地面上，进而保障环刀制样过程稳定顺利的进行。