一种取土装置及其取土方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及土壤密实度检测领域，提供了一种取土装置及其取土方法，用于解决环刀取土效率低且容易发生土柱散落的问题。本发明专利技术的一方面提供了一种取土装置，其特征在于，所述取土装置包括施力部、环切刀、环刀、旋转装置和固定装置，所述施力部与所述环切刀连接，所述环刀与所述环切刀通过所述旋转装置连接，所述固定装置用于固定所述环刀置于所述环切刀的内部，向所述环切刀施力可使所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。本发明专利技术的另一方面还提供了一种取土方法。本发明专利技术通过开口环切刀插入土壤，通过收缩部施力使环切刀变形，防止环刀内部土壤散落，旋出环刀时，通过环切刀外壁修剪环刀上下边缘土柱，具有取土效率高、土柱完整性好、土柱修剪快速的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种取土装置及其取土方法
本专利技术涉及土壤密实度检测领域，具体涉及一种取土装置及其取土方法。
技术介绍
对于水利建设中，尤其是大坝建设工程中存在大量的土壤密实度检测工作，对振动压路机压实后的土壤一层层取样进行分析，是检验大坝质量的关键。环刀取土是测定土壤容重、含水量、水分渗透性、密实度等土壤物理性质的重要检测方法，目前环刀取土主要依靠人工将环刀锤击入土壤中，再将土壤中的环刀拔出，然后对环刀中取样的土壤进行分析。环刀为两端开口的空心环结构，由于土壤对环刀内外壁的挤压摩擦，采用环刀直接提取土柱的方式难以将环刀插入或拔出土壤；提取土柱时易发生土柱散落，上下开口的环刀也难以保持土柱的完整性；手工修整环刀上下沿的土壤，也需要耗费一定的人力和时间。由于大坝体积大，密实度检测工作量大，劳动强度高。
技术实现思路
为了解决现有环刀取土效率低且容易发生土柱散落的问题，本专利技术提供一种取土装置及其取土方法。具体技术方案如下：本专利技术的一方面，提供了一种取土装置，包括施力部、环切刀、环刀、旋转装置和固定装置，所述施力部与所述环切刀连接，所述环刀与所述环切刀通过所述旋转装置连接，所述固定装置固定所述环刀置于所述环切刀的内部，向所述环切刀施力可使所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。优选地，所述取土装置还包括收缩部，所述收缩部沿所述环切刀的环面设置，用于使所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。优选地，所述收缩部为抱箍，拧紧所述抱箍时，所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。优选地，所述环切刀为开口薄壁结构。优选地，所述环切刀的外壁包含矩形切口，所述环刀绕所述旋转装置能从所述矩形切口旋入或旋出。优选地，所述环切刀的外壁还包含顶孔，通过所述顶孔施加外力至所述环刀，使所述环刀绕所述旋转装置从所述矩形切口旋出。优选地，所述施力部为手柄，所述手柄与所述环切刀的上端面连接。优选地，所述旋转装置为转轴，所述环刀与所述环切刀通过所述转轴旋转连接。优选地，所述固定装置为插销，所述插销同时穿入所述环切刀和所述环刀中，使所述环刀和所述环切刀相对固定。本专利技术的另一方面，提供了一种取土方法，使用上述任意一种取土装置，所述固定装置固定所述环刀置于所述环切刀内部，所述取土方法为：向所述施力部施加压力，使所述环切刀垂直向下切入土壤中至所需的深度；停止向所述施力部施加外力，向所述环切刀的环面方向施加外力使所述环切刀产生收缩形变，使所述环切刀对其内部的土壤进行挤压；向所述施力部施加拉力，使所述环切刀提离地面；移除所述固定装置，并施加外力至所述环刀，使所述环刀绕所述旋转装置从所述环切刀的内部旋出；移除所述旋转装置，取下所述环刀。本专利技术通过施力部将环切刀插入土壤，提起环切刀前，施加外力至环切刀的环面使环切刀收缩变形，防止内部土壤散落，具有取土效率高、土柱完整性好的优势。本专利技术的其它有益效果将在具体实施方式中进一步说明。附图说明构成本说明书的一部分、用于进一步理解本专利技术的附图，示出了本专利技术的优选实施例，并与说明书一起用来说明本专利技术的原理。图中：图1是本专利技术示例性的取土装置的示意图；图2是图1的左视图(局部剖视)；图3是图1的后视图；图4是本专利技术示例性的取土装置的环刀旋出的示意图；以及图5是本专利技术的取土方法的流程图。附图标记的含义为：1、施力部；2、环切刀；201、矩形切口；202、顶孔；203、开口位置；3、旋转装置；4、固定装置；5、环刀；6、收缩部。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本专利技术宗旨的解释说明，不应视为对本专利技术的不当限制。参见图1～图3，图1为本专利技术示例性的取土装置的示意图，图2为图1的左视图(局部剖视)，图3为图1的后视图。取土装置包括施力部1、环切刀2、环刀5、旋转装置3、固定装置4和收缩部6，施力部1与环切刀2连接，环刀5与环切刀2通过旋转装置3连接，固定装置4固定环刀5置于环切刀2的内部，向收缩部6施力使环切刀2可沿其环面方向产生收缩形变。具体地，施力部1例如为手柄，与环切刀2的上端面固定连接，连接的方式例如为焊接、螺接等；旋转装置3例如为转轴，固定装置4例如为插销，环切刀2上设置有两个孔，环刀5上设置与环切刀2对应的两个孔，转轴可以同时穿入环切刀2和环刀5的一个孔中，使环刀5可以绕转轴相对于环切刀2旋转，插销可同时穿入环切刀2和环刀5的另一个孔中，使环刀5和环切刀2相对固定；切刀2为开口薄壁结构，在其外壁上设置有矩形切口201、顶孔202和开口位置203，矩形切口201的尺寸与环刀5的外轮廓尺寸相当，通过从顶孔202处推动环刀5，使环刀5绕旋转装置3能从矩形切口201旋出，从顶孔202的对侧往顶孔202方向推动环刀5，使环刀5绕旋转装置3能从矩形切口201旋入；收缩部6例如为抱箍，抱箍沿环切刀2的环面的上部分区域设置，拧紧抱箍的螺栓，环切刀2在抱箍的挤压作用下可产生收缩形变。利用上述取土装置的取土方法包括以下步骤：S01：向所述施力部施加压力，使所述环切刀垂直向下切入土壤中至所需的深度；S02：停止向所述施力部施加外力，向所述环切刀的环面方向施加外力使所述环切刀产生收缩形变，使所述环切刀对其内部的土壤进行挤压；S03：向所述施力部施加拉力，使所述环切刀提离地面；S04：移除所述固定装置，并施加外力至所述环刀，使所述环刀绕所述旋转装置从所述环切刀的内部旋出；S05：移除所述旋转装置，取下所述环刀。利用取土装置的取土方法具体操作为：作业开始时，操作员向施力部施力，例如手持手柄将环切刀2的底部开口垂直向下放置，转动手柄施加压力将环切刀2切入土壤中，从环切刀2的开口位置203中观察所需的深度例如土柱充满环刀5后，停止挤压手柄；将收缩部例如抱箍上的螺栓收紧，使环切刀2产生收缩变形，环切刀2对内部的土壤产生挤压作用，环刀5中的土壤受环刀5的外壁的阻挡保持原状，环切刀2的下部的土壤被环切刀2的外壁收缩变形压紧，环切刀2的下部压紧的土壤防止环刀5内部的土柱散落；施加拉力提起手柄，使环切刀2带着环刀5提离地面；移除固定装置，例如拔出插销，通过环切刀2外壁的顶孔202推挤环刀5，使环刀5绕旋转装置例如转轴转动；环刀5从环切刀2的矩形切口201处转出，在环刀5转出环切刀2的矩形切口201的过程中，环切刀2的矩形切口201修整环刀5上下沿的土壤，从而使环刀5内保持完整的取样土柱；拔出转轴，取下环刀5，对环刀5内部土柱作土壤密实度检验。通过采用本专利技术的取土装置进行取土，能够防止环刀内土壤散落，通过环切刀的矩形切口处外壁修剪环刀上下边缘的土柱，具有取土效率高、土柱完整性好、土柱修剪快速的优势。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取土装置，其特征在于，所述取土装置包括施力部、环切刀、环刀、旋转装置和固定装置，所述施力部与所述环切刀固定连接，所述环刀与所述环切刀通过所述旋转装置连接，所述固定装置固定所述环刀置于所述环切刀的内部，向所述环切刀施力可使所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。

【技术特征摘要】
1.一种取土装置，其特征在于，所述取土装置包括施力部、环切刀、环刀、旋转装置和固定装置，所述施力部与所述环切刀固定连接，所述环刀与所述环切刀通过所述旋转装置连接，所述固定装置固定所述环刀置于所述环切刀的内部，向所述环切刀施力可使所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。2.根据权利要求1所述的取土装置，其特征在于，所述取土装置还包括收缩部，所述收缩部沿所述环切刀的环面设置，用于使所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。3.根据权利要求2所述的取土装置，其特征在于，所述收缩部为抱箍，拧紧所述抱箍时，所述环切刀沿其环面方向产生收缩形变。4.根据权利要求1所述的取土装置，其特征在于，所述环切刀为开口薄壁结构。5.根据权利要求4所述的取土装置，其特征在于，所述环切刀的外壁上设置有矩形切口，所述环刀绕所述旋转装置能从所述矩形切口旋入或旋出。6.根据权利要求5所述的取土装置，其特征在于，所述环切刀的外壁还包含顶孔，通过所述顶孔施加外力至所述环刀，使所述环刀绕所述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43