一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開了一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置，包括擊樣筒、底座和擊錘；擊樣筒一端嵌套在底座中并封閉，擊樣筒和底座之間在軸向方向拉緊固定，從擊樣筒另一端放入土料；擊錘具有與擊樣筒內(nèi)徑相同大小的錘頭，錘頭連接的錘柄為小于擊樣筒內(nèi)徑的螺紋段，其上螺接有定量卡環(huán)，擊錘上還設(shè)有軸向方向的刻度尺，取樣時將擊錘倒立放置在土樣的下方，按住擊樣筒的手柄下壓進(jìn)行取樣。本實用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且操作簡便快捷，提高了開筒取樣的成功率以及制備試樣的質(zhì)量，通過旋合擊錘和定量卡環(huán)能實現(xiàn)根據(jù)實際需求調(diào)整擊實土層層數(shù)，能夠得到直徑相同的高度不一的土樣，以滿足不同試驗類型的要求，有效地提高后期試驗的精度及數(shù)據(jù)可靠性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于土工室內(nèi)試驗
，具體涉及一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置。
技術(shù)介紹
巖土工程中有關(guān)土工問題可分為兩大類，即變形問題和穩(wěn)定問題，在對兩類問題的研究中影響最大的因素就是土的變形參數(shù)和強度參數(shù)，這兩類參數(shù)主要是通過原位試驗和室內(nèi)試驗測定。原位試驗的邊界條件無法精確確定和控制。相反，室內(nèi)試驗的優(yōu)點就是邊界條件比較明確而且容易控制，但是影響室內(nèi)試驗可信程度的一個主要因素就是土樣制備問題，在進(jìn)行三軸試驗時，土樣的制備質(zhì)量對試驗精度及數(shù)據(jù)可靠性具有重要影響。根據(jù)規(guī)范、試驗手冊中規(guī)定的成樣方法，粉土、黏土試驗采用分層擊實的方法成樣。傳統(tǒng)擊實成樣過程存在如下問題：1.根據(jù)規(guī)范是按試樣高度分層擊實,粉質(zhì)土分3～5層,粘質(zhì)土分5～8層，各層土料質(zhì)量應(yīng)當(dāng)相等。而現(xiàn)有的很多擊實裝置是將擊錘設(shè)置四個隔層，即分五次擊實；無法根據(jù)實際需求精確調(diào)整擊實土層層數(shù)以及擊實效果。2.分層擊實時需要對土層表面進(jìn)行刨毛整形，因無專用工具或工具設(shè)計不合理，導(dǎo)致刨毛效果不好，影響土樣質(zhì)量。3.因含水率過高或過低導(dǎo)致土樣粘在擊樣筒內(nèi)壁導(dǎo)致有時無法制備所需求的含水率的土樣，導(dǎo)致制樣過程持續(xù)時間長且取樣成功率低。4.有的制樣裝置構(gòu)造復(fù)雜，成本高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有的三軸試驗重塑土樣制備存在的上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便快捷、成本低廉、開筒效率高且能按需調(diào)整擊實土層層數(shù)的三軸試驗重塑土樣的制備裝置。本技術(shù)采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置，包括擊樣筒1、底座2和擊錘6；所述擊樣筒1一端嵌套在底座2中并封閉，所述擊樣筒1和底座2之間在軸向方向拉緊固定，從擊樣筒1另一端放入土樣；所述擊錘6具有與擊樣筒1內(nèi)徑相同大小的錘頭61，所述錘頭61連接的錘柄為小于擊樣筒1內(nèi)徑的螺紋段62，其上螺接有定量卡環(huán)7，所述擊錘6上還設(shè)有軸向方向的刻度尺63。進(jìn)一步的，所述擊樣筒1和底座2軸向兩端分別嵌套在下固定套3和上固定套4中，所述下固定套3和上固定套4上分別對應(yīng)設(shè)有固定套耳座，軸向的螺桿32連接下固定套3和上固定套4之間的耳座，并通過螺紋連接從軸向拉緊固定擊樣筒1和底座2。進(jìn)一步的，所述螺桿32鉸接在其中一個固定套耳座中，另一端穿過另一固定套耳座并與螺母螺接。優(yōu)選的，所述擊樣筒1為兩瓣式半圓筒拼接而成。進(jìn)一步的，所述擊樣筒1上固定套裝有箍環(huán)5。在本技術(shù)中，所述擊樣筒1還包括有一取樣的手柄9，所述手柄9的中間開設(shè)與擊樣筒內(nèi)徑相同的孔。進(jìn)一步的，所述擊錘6包括有一取樣的固定底盤8，所述固定底盤8的中間開設(shè)有用于倒插擊錘柄部的插槽。本技術(shù)還包括一對土樣進(jìn)行修整的刨毛刷10。進(jìn)一步的，所述刨毛刷10的刷頭設(shè)置一矩形板102，所述矩形板102延伸連接一握柄101，并在矩形板102上排列設(shè)置疏水的尖頭刷齒103。本技術(shù)將兩瓣式擊樣筒1用箍環(huán)5固定放置在倒置的底座2上，用固定套將擊樣筒1和底座2軸向固定后，將土料放入擊樣筒中，通過刻有刻度的螺桿狀擊錘6放置在擊樣筒1內(nèi)，以擊樣筒1的高度為初始參照高度，將螺母狀定量卡環(huán)7扣合在擊錘6的螺紋段上，并旋合至初始高度處，確定擊實土層層數(shù)以及每層高度后，將螺母狀定量卡環(huán)7往下旋，旋合長度為擊實土層的層高，并扣合在擊錘6上，然后用錘子擊打擊錘6壓實土樣，可將土樣逐層擊實后，并保證每層土壤的精確制備。同時，取樣也采用擊錘，制樣后將擊錘6倒置扣入固定底盤8之中，將拆卸下來的擊樣筒1垂直放置在擊錘6的上方，然后通過擊錘取出土樣。本技術(shù)的有益效果：1.本技術(shù)擊錘設(shè)置為帶刻度的螺桿狀，定量卡環(huán)設(shè)置為螺母狀。將定量卡環(huán)扣合在擊錘上，通過旋合擊錘和定量卡環(huán)能實現(xiàn)根據(jù)實際需求調(diào)整擊實土層層數(shù)，得到直徑相同的高度不一的土樣，以滿足不同試驗類型的要求。2.本技術(shù)所述的刨毛刷便于觀測刨毛刷對土樣表面進(jìn)行刨毛的效果，而刷頭的表面涂高強度超疏水材料，以防止土樣粘附在刷頭上。矩形板的上端設(shè)置握柄，便于手持操作。3.本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且操作簡便快捷，提高開筒取樣的成功率以及制備試樣的質(zhì)量，有效地提高后期試驗的精度及數(shù)據(jù)可靠性。下面通過附圖說明和具體實施方式對本技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。附圖說明圖1為實施例中的擊樣筒和底座的組裝示意圖。圖2為實施例中的擊樣筒和底座的分解示意圖。圖3為實施例中的上固定套和下固定套的分解示意圖。圖4為實施例中的擊錘和定量卡環(huán)的分解示意圖。圖5為實施例中的擊錘和固定底盤的分解示意圖。圖6為實施例中的擊樣筒和手柄的組合示意圖。圖7為實施例中的刨毛刷示意圖。圖中標(biāo)號：1-擊樣筒，2-底座，3-下固定套，31-下固定套耳座，32-螺桿，4-上固定套，41-上固定套耳座，5-箍環(huán)，6-擊錘，61-錘頭，62-螺紋段，63-刻度尺，7-定量卡環(huán)，8-固定底盤，9-手柄，10-刨毛刷，101-握柄，102-矩形板，103-尖頭刷齒。具體實施方式實施例參見圖1、圖2和圖3，擊樣筒1一端嵌套在底座2中并封閉，擊樣筒1和底座2之間在軸向方向拉緊固定，從擊樣筒1另一端放入土樣；具體的，擊樣筒1和底座2拼合后的軸向兩端分別嵌套在下固定套3和上固定套4中，下固定套3和上固定套4上分別對應(yīng)設(shè)有固定套耳座，軸向的螺桿32連接下固定套3和上固定套4之間的耳座，并通過螺紋連接從軸向拉緊固定擊樣筒1和底座2，在本實施例中，螺桿32鉸接在下固定套3的下固定套耳座31中，另一端穿過另上固定套4的上固定套耳座41并與螺母螺接。進(jìn)一步為了方便取樣，擊樣筒1可采用兩瓣式半圓筒拼接而成，在制樣組裝擊樣筒和底座時，將擊樣筒1上固定套裝箍環(huán)5，防止擊樣筒被土樣擠開。在擊樣筒1的筒壁外側(cè)的中心設(shè)置兩道突起環(huán)，并在沿直徑方向?qū)ΨQ的兩瓣擊樣筒1上的突起環(huán)中心設(shè)有螺孔，用于固定箍環(huán)5。本實施例用于制作試樣尺寸為的土樣，在本實施例中，擊樣筒1的外壁的厚度分為三層，底層壁厚9mm，中層壁厚7mm,頂層壁厚6mm，因此擊樣筒內(nèi)徑為61.8mm，底層的外徑為79.8mm,高為60mm，中層的外徑為75.8mm，高為15mm，頂層的外徑為63.8mm，高為50mm。擊樣時用箍環(huán)5固定擊樣筒1，將擊樣筒1的下端用倒置的底座2固定，然后將底座2和擊樣筒1的軸向兩端分別采用下固定套3和上固定套4固定。下固定套3的三個下固定套耳座31帶有三根固定螺旋桿，其高度為180mm。下固定套3的主體部分需與倒置的底座2可扣合，上固定套4需與擊樣筒1的上部可扣合，以確保固定擊樣筒1和底座2。底座2分為三層，底層為圓環(huán)柱體，圓環(huán)柱體的內(nèi)直徑大小為擊樣筒1底部的外直徑大小，可取為80mm，圓環(huán)柱體的壁厚一般為5mm，所以圓環(huán)體的外徑大小可取為90mm，高可取為20mm。底座2中層的直徑大小為擊樣筒1底部的外壁直徑大小，可取為80mm，高度可取為20mm。底座2頂層的直徑略小于擊樣筒1的內(nèi)直徑，可取為60mm，高度可取5本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置，其特征在于：包括擊樣筒(1)、底座(2)和擊錘(6)；所述擊樣筒(1)一端嵌套在底座(2)中并封閉，所述擊樣筒(1)和底座(2)之間在軸向方向拉緊固定，從擊樣筒(1)另一端放入土樣；所述擊錘(6)具有與擊樣筒(1)內(nèi)徑相同大小的錘頭(61)，所述錘頭(61)連接的錘柄為小于擊樣筒(1)內(nèi)徑的螺紋段(62)，其上螺接有定量卡環(huán)(7)，所述擊錘(6)上還設(shè)有軸向方向的刻度尺(63)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置，其特征在于：包括擊樣筒(1)、底座(2)和擊錘(6)；
所述擊樣筒(1)一端嵌套在底座(2)中并封閉，所述擊樣筒(1)和底座(2)之間在軸向方向拉緊固定，從擊樣筒(1)另一端放入土樣；
所述擊錘(6)具有與擊樣筒(1)內(nèi)徑相同大小的錘頭(61)，所述錘頭(61)連接的錘柄為小于擊樣筒(1)內(nèi)徑的螺紋段(62)，其上螺接有定量卡環(huán)(7)，所述擊錘(6)上還設(shè)有軸向方向的刻度尺(63)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置，所述擊樣筒(1)和底座(2)軸向兩端分別嵌套在下固定套(3)和上固定套(4)中，所述下固定套(3)和上固定套(4)上分別對應(yīng)設(shè)有固定套耳座，軸向的螺桿(32)連接下固定套(3)和上固定套(4)之間的耳座，并通過螺紋連接從軸向拉緊固定擊樣筒(1)和底座(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三軸試驗重塑土樣的快速制備裝置，所述螺桿(32)鉸接在其中一個固定套耳座中，另一端穿過另一固定套耳座并與...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李建中，胡喜艷，徐有娜，
申請(專利權(quán))人：中南大學(xué)，
類型：新型
國別省市：湖南;43