一種凍土靜力切割臺的製作方法

2023-06-19 22:05:06

專利名稱：一種凍土靜力切割臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程技術領域，尤其涉及一種在不影響凍土熱物理狀態的條件下對凍土土樣進行快速切割的凍土靜力切割臺。
背景技術：
在凍土工程的科學研究中，當進行凍土實驗時常會遇到要測量凍土在經過水、熱、力作用以後某一時刻凍土內部某一位置的狀態參數，這通常需要對凍土土體進行取樣，即在不影響凍土自然狀態尤其是水熱狀態的情況下，將凍土土體切開從凍土內部指定位置快速取出一部分樣本來進行相關實驗。因土體在凍結狀態下其強度隨溫度的降低而迅速增大，一般在_2°C以下採用土工實驗規範中的人工刀切方法很難實現對凍土的快速取樣目的，而且隨取樣時間的增大，凍土的熱物理狀態也會發生一定的改變，從而影響實驗研究的精度及準確性。如採用動力切割取樣會因刀具與凍土的摩擦生熱而嚴重破壞凍土的熱物理狀態，通過凍土靜力切割臺可以簡單快捷地對凍土進行切割，且不會對凍土土體的熱物理狀態造成影響，確保了實驗研究的精度及準確性。

發明內容
本發明要解決的技術問題是針對目前土工實驗規範中凍土取樣技術的缺陷，提供一種專用於凍土實驗中取樣的凍土靜力切割臺。該切割臺在不影響凍土熱物理狀態的條件下，實現簡單快捷地對凍土進行切割取樣。為解決上述技術問題，本發明採用如下的技術方案:一種凍土靜力切割臺，包括切割臺支座和切割臺切割裝置，所述切割臺支座包括頂板、底板和支撐柱，所述頂板和底板通過支撐柱固接；所述切割臺切割裝置包括千斤頂和切刀，所述千斤頂固裝在頂板的底面上，所述千斤頂的頂杆與切刀固接。進一步地，所述切割臺切割裝置還包括滑杆，所述滑杆在頂板和底板之間，所述滑杆的兩端分別與頂板和底板固接。所述切刀刀體上設有與滑杆相匹配的滑槽，所述滑杆在滑槽內。進一步地，所述頂板上和底板上分別設有大螺孔和小螺孔，所述支撐柱的兩端分別設有與大螺孔相匹配的螺紋，所述滑杆的兩端分別設有與小螺孔相匹配的螺紋。進一步地，所述千斤頂上設有用於驅動千斤頂的搖柄。進一步地，所述切刀刀體上設有凹槽，所述千斤頂的頂杆匹配地固定設置在凹槽內。進一步地，所述切割臺支座中的頂板和底板分別為長寬300mmX 200mm、厚30mm的鋼板。進一步地，所述支撐柱為直徑30_、長670_的不鏽鋼鋼管。進一步地，所述切刀由高強度低合金鋼製成，所述切刀豎向高度130mm、厚度20mm;切刀刀口為等腰三角形，豎向高度20臟，所述切刀刀刃厚度1mm。進一步地，所述切刀的最大切割力為5噸。本發明可以簡單快捷地對凍土土樣進行切割，且不會對凍土土樣的熱物理狀態造成影響，確保了實驗研究的精度及準確性。下面結合附圖對本發明的一種凍土靜力切割臺做進一步說明。


圖1為本發明一種凍土靜力切割臺的切割臺支座結構示意圖；圖2為本發明一種凍土靜力切割臺的切割臺切割裝置結構示意圖；圖3為本發明一種凍土靜力切割臺的應用示意圖。圖中各標記如下:I頂板，2支撐柱，3底板，4大螺孔，5小螺孔，6千斤頂，7滑槽，8滑杆，9搖柄，10凹槽，11切刀，12凍土土樣，13頂杆。
具體實施例方式如圖1、圖2和圖3所示，本發明提供一種凍土靜力切割臺，該切割臺包括切割臺支座和切割臺切割裝置，所述切割臺支座包括頂板1、底板3和四根支撐柱2 ;所述頂板上I和底板3上分別設有四個大螺孔4和兩個小螺孔5。所述支撐柱2的兩端分別設有與所述大螺孔4相匹配的螺紋，支撐杆2的上端與頂板I上所設的大螺孔4螺接，所述支撐杆2的下端與底板3上對應的大螺孔4螺接。所述切割臺切割裝置包括千斤頂6和切刀11，所述千斤頂6固裝在頂板I的底面上，所述千斤頂6上設有用於驅動千斤頂6的搖柄9。所述切刀11刀體上設有凹槽10，所述千斤頂6的頂杆13匹配地固定設置在凹槽10內。所述切割臺切割裝置還包括兩根滑杆8，所述滑杆8的兩端分別設有與所述小螺孔5相匹配的螺紋，所述滑杆8的上端與頂板I上所設的小螺孔5螺接，所述滑杆8的下端與底板3上對應的小螺孔5螺接。所述切刀11刀體上設有與滑杆8相匹配的滑槽7，所述滑杆8設置在滑槽7內。所述支座切割臺中的頂板I和底板3分別為長寬300 X 200mm、厚30mm的鋼板；支撐柱2為直徑30mm、長670mm的不鏽鋼鋼管。所述切刀11由高強度低合金(HSLA)鋼製成，所述切刀11豎向高度130mm、厚度20mm;切刀刀口為等腰三角形，豎向高度20mm，所述切刀刀刃厚度1mm。所述切刀11的最大切割力可以達到5噸。所述切割臺切割裝置中的千斤頂6固定在頂板I的底面上，並通過凹槽10與切刀11固定連接，切刀11通過其刀體兩邊的滑槽7可沿滑杆8上下自由滑動，其最大行程270mm,可切割直徑200_以內的任意圓柱形凍土土樣12。通過人工轉動搖柄9使得千斤頂6提供靜力輸出，從上向下推動安裝在頂杆13上的切刀11，可以快速簡單對凍土土樣12進行切割。使用時，先將底板3放置在水平地面上，然後安裝四根支撐柱2、兩根滑杆8和頂板
I;接著把千斤頂6採用螺絲固定在頂板I底面的中間位置上，最後再將千斤頂6的頂杆13固定安裝在切刀11的凹槽10內。實際操作時，首先反向搖動千斤頂6的搖柄9將切刀11提起至合適高度，將凍土土樣12放於底板3上(如圖3所示)，然後緩慢調整切刀位置使其正對凍土土樣12的切割位置後，迅速轉動搖柄9使千斤頂6的頂杆13推動切刀11往下移動形成對凍土土樣12的切割，最後再從切開位置提取所需樣本進行檢測分析。以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求
1.一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:包括切割臺支座和切割臺切割裝置，所述切割臺支座包括頂板(I)、底板(3 )和支撐柱(2 );所述頂板(I)和底板(3 )通過支撐柱(2 )固接在一起; 所述切割臺切割裝置包括千斤頂(6)和切刀(11)，所述千斤頂(6)固裝在頂板(I)的底面上，所述千斤頂(6 )的頂杆(13 )與切刀(11)固接。
2.根據權利要求1所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述切割臺切割裝置還包括滑杆(8 )，所述滑杆(8 )固設在頂板(I)和底板(3 )之間，所述滑杆(8 )的兩端分別與頂板(I)和底板(3)固接，所述切刀(11)刀體上設有與滑杆(8)相匹配的滑槽(7)，所述滑杆(8)設置在滑槽(7)內。
3.根據權利要求1所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述頂板上(I)和底板(3)上分別設有大螺孔(4)和小螺孔(5)，所述支撐柱(2)的兩端分別設有與大螺孔(4)相匹配的螺紋，所述滑杆(8)的兩端分別設有與小螺孔(5)相匹配的螺紋。
4.根據權利要求1所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述千斤頂(6)上設有用於驅動千斤頂(6)的搖柄(9)。
5.根據權利要求1所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述切刀(11)刀體上設有凹槽(10)，所述千斤頂(6)的頂杆(13)匹配地固定設置在凹槽(10)內。
6.根據權利要求1所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述切割臺支座中的頂板(I)和底板(3)分別為長寬300mmX200mm、厚30mm的鋼板。
7.根據權利要求1所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述支撐柱2為直徑30mm、長670mm的不鎊鋼鋼管。
8.根據權利要求1所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述切刀(11)由高強度低合金鋼製成，所述切刀(11)豎向高度130mm、厚度20mm ;切刀刀口為等腰三角形，豎向高度20mm,所述切刀刀刃厚度1mm。
9.根據權利要求8所述的一種凍土靜力切割臺，其特徵在於:所述切刀(11)的最大切割力為5噸。
全文摘要
一種凍土靜力切割臺，包括切割臺支座和切割臺切割裝置，所述切割臺支座包括頂板、底板和支撐柱，所述切割臺切割裝置包括千斤頂和切刀，所述頂板和底板通過支撐柱固接，所述千斤頂固裝在頂板的底面上，所述千斤頂的頂杆與切刀固接。本發明的一種凍土靜力切割臺可以簡單快捷地對凍土土樣進行切割，且不會對凍土土樣的熱物理狀態造成影響，確保了實驗研究的精度及準確性。
文檔編號G01N1/04GK103196699SQ201310104759
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者田亞護, 呂鵬, 劉建坤, 沈宇鵬 申請人:北京交通大學