一種旋桿式三軸試樣制樣器及其制樣方法技術

本發明專利技術公開了一種旋桿式三軸試樣制樣器及其制樣方法，屬于土體力學性能測試技術領域，包括底座，門形支架安裝于底座上，旋桿活塞安裝于門形支架上，底座的中心處固設有兩層直徑不等的圓形凸起。制樣筒和卸樣筒均為圓柱形中空筒體，制樣筒、卸樣筒的內徑分別與兩層圓形凸起相適配。本發明專利技術的制樣方法克服了傳統制樣和卸樣方法的缺陷，不僅能夠在制樣過程中精確控制試樣總體密度，使試樣更加均勻，而且卸樣快捷安全，方法簡便，結構簡單。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種旋桿式三軸試樣制樣器及其制樣方法，屬于土木工程學科的土體力學性能測試領域。
技術介紹
目前，隨著沿海地區軟土地基上興建工程的增多，土地資源日趨緊張，軟土力學性能的測試已成為目前土木工程中的重要內容。實驗室在測定軟土的三軸力學性能時，通常將其做成直徑3. 91cm高8. Ocm左右的圓柱形標準試樣。試樣制作過程中需要對其進行均勻擊實以達到設計的密實度。實驗室試樣制作通常采用手工擊實和手工卸樣，很難精確控制試樣的均勻性和試樣總體密度，也容易對試樣造成損傷甚至損壞，不易操作，影響試樣的力學性能檢測。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種旋桿式三軸試樣制樣器及其制樣方法，以解決現有技術試樣均勻性和易損壞之缺陷，本專利技術能精確的控制試樣總體密度，而且能使試樣密度更加均勻、卸樣更加方便。為了達到上述目的，本專利技術的解決方案是 一種旋桿式三軸試樣制樣器，其特征在于包括底座，門形支架安裝于底座上，旋桿活塞安裝于門形支架上，底座的中心處固設有第一圓形凸起，在第一圓形凸起的中心處固設有第二圓形凸起，制樣筒和卸樣筒均為圓柱形中空筒體，制樣筒內徑與第二圓形凸起的外徑相適配，卸樣筒的內徑與第一圓形凸起的外徑相適配，旋桿活塞包括旋轉手柄、螺紋桿、推頭，在門形支架上對應圓形凸起中心處的位置開設有螺紋孔，螺紋桿套裝于螺紋孔內，螺紋桿下端固接有推頭，螺紋桿上端與旋轉手柄固定連接。進一步設置在于 所述第一圓形凸起的外徑大于第二圓形凸起的外徑，所述第一圓形凸起與第二圓形凸起的高度為O. 5 4 Cm。在螺紋桿上刻有三個標準刻度點，三個標準刻度點分別控制推頭的下表面至第二圓形凸起的距離為1/3、2/3、3/3試樣高度，試樣高度為8.0 cm。制樣筒的內徑與所需制備的圓柱形標準試樣直徑相同，為3. 91 cm;制樣筒的高度大于所需制備的圓柱形標準試樣高度，在制樣筒的底面向外側延伸形成環形裙邊，推頭為直徑3. 91cm的鋼餅。制樣筒的高度為12. O cm。卸樣筒的內徑大于制樣筒的內徑，卸樣筒的高度大于所需制備的圓柱形標準試樣高度。卸樣筒內徑為4. I cm，卸樣筒高度為12. O cm。本專利技術另一方面提供了一種旋桿式三軸試樣制樣方法，其特征在于，包括如下步驟(I)、先將制樣筒套裝于底座的第二圓形凸起上，然后稱取設計1/3重量的重塑土放入制樣筒內，旋轉旋桿活塞的手柄，通過螺紋桿使推頭進入制樣筒，對重塑土進行壓實，直至螺紋桿的第一刻度點與螺紋孔的上邊緣重合，然后反向旋轉手柄，驅動推頭退出制樣筒； (2)、再次稱取設計1/3重量的重塑土放入制樣筒，旋轉旋桿活塞的手柄，通過螺紋桿使推頭進入制樣筒，對重塑土進行壓實，直至螺紋桿的第二刻度點與螺紋孔的上邊緣重合，然后反向旋轉手柄，驅動推頭退 出制樣筒； (3)、重復步驟2，將剩余1/3重量的重塑土放入制樣筒，旋轉旋桿活塞的手柄，通過螺紋桿使推頭進入制樣筒，直至螺紋桿的第三刻度點與螺紋孔的上邊緣重合，然后反向旋轉手柄，驅動推頭退出制樣筒，此時制樣完成； (4)、當步驟3的推頭退出制樣筒后，將制樣筒取出，并將卸樣筒固定在第一圓形凸起上，然后把制樣筒放置在卸樣筒的上端，制樣筒下端的裙邊與卸樣筒上沿接觸，以保證制樣筒穩定地放置在卸樣筒上，然后旋轉旋桿活塞的手柄，使推頭進入制樣筒，由于推頭的作用，將制樣筒內的圓柱形土樣逐漸由制樣筒內推入到卸樣筒中； (5)、步驟4完畢后，反向旋轉手柄，驅動推頭退出制樣筒；并依次拆除制樣筒、卸樣筒，卸樣完畢，圓柱形土樣即可供測試使用。本專利技術的有益效果為 本專利技術的制樣器不僅能夠在制樣過程中精確控制試樣總體密度，使試樣更加均勻，而且卸樣快捷安全，方法簡便，結構簡單。附圖說明 圖I是本專利技術制樣器的結構示意 圖2是本專利技術制樣筒的結構示意 圖3是本專利技術卸樣筒的結構示意 圖4是本專利技術第一次裝土制樣時的示意 圖5是本專利技術制樣至2/3標準樣高時的示意 圖6是本專利技術卸樣過程的示意圖。圖中標號1-底座，11-直徑3. 91cm的圓形凸起，12-直徑4. Icm的圓形凸起，2-門形支架，21-螺紋孔，3-旋桿活塞，31-手柄，32-螺紋桿，33-推頭，4-制樣筒，41-制樣筒裙邊，5-卸樣筒，6- 土樣。具體實施例方式 如圖I 圖3所示，本實施例的一種旋桿式三軸試樣制樣器，包括底座1，門形支架2安裝于底座I上，旋桿活塞3安裝于門形支架2上，底座I的中心處固設有直徑4. Icm的圓形凸起12，在圓形凸起12的中心固設有直徑為3. 91cm的圓形凸起11，圓形凸起11和圓形凸起12的高度均為O. 5 4 cm，以O. 5 I cm為較佳。制樣筒4和卸樣筒5分別為圓柱形中空筒體，制樣筒4、卸樣筒5的內徑分別與圓形凸起11、圓形凸起12的外徑相適配，以方便地將制樣筒4套裝于圓形凸起11上，卸樣筒5套裝于圓形凸起12上，旋桿活塞3包括手柄31、螺紋桿32、推頭33，在門形支架2上對應圓形凸起11中心處的位置開設有螺紋孔21，螺紋桿32套裝于螺紋孔21內，螺紋桿32下端固接有推頭33，螺紋桿32上端與旋轉手柄31固定連接。本實施例中，螺紋桿32為剛性桿，其螺紋、大小與門形支架2的螺紋孔21相匹配；手柄31中部垂直剛接在螺紋桿32的上端；推頭33為直徑3. 91 cm的鋼餅；在螺紋桿32上刻有三個標準刻度點，分別控制推頭33的下表面至凸起11的距離為1/3、2/3、3/3試樣高度(即螺紋桿32的每一刻度點與螺紋孔21的上邊緣重合時，即對應推頭33的下表面至凸起11的距離為1/3、2/3、3/3試樣高度)，試樣的總高度為8.0 cm。制樣筒4內徑與所需制備的圓柱形標準試樣直徑相同，為3. 91 cm ;制樣筒4高度比所需制備的圓柱形標準試樣高度8. O cm略大，優選12. O cm ;在制樣筒4的底面向外側延伸形成外徑較大的環形裙邊41 ;卸樣筒5的內徑大于制樣筒4的內徑，并與圓形凸起12相匹配，本實施例中優選卸樣筒5內徑為4. I cm;高度比所需制備的圓柱形標準試樣高度8. O cm略大，優選12. O cm。結合圖4 圖6所示，本實施例的一種旋桿式三軸試樣制樣方法，包括如下步驟 (1)、先將制樣筒4套裝于底座I的圓形凸起11上，然后稱取設計1/3重量的重塑土放入制樣筒4內，旋轉手柄31，通過螺紋桿32使推頭33進入制樣筒4，對重塑土進行壓實，直至螺紋桿32的第一刻度點與螺紋孔21的上邊緣重合，反向旋轉手柄31，驅動推頭33退出制樣筒4 ； (2)、再次稱取設計1/3重量的重塑土放入制樣筒4，旋轉手柄31，通過螺紋桿32使推頭33進入制樣筒4，對重塑土進行壓實，直至螺紋桿32的第二刻度點與螺紋孔21的上邊緣重合，反向旋轉手柄31，驅動推頭33退出制樣筒4 ； (3)、重復步驟2，將剩余1/3重量的重塑土放入制樣筒4，旋轉手柄31，通過螺紋桿32使推頭33進入制樣筒4，直至螺紋桿32的第三刻度點與螺紋孔21的上邊緣重合，反向旋轉手柄31，驅動推頭33退出制樣筒4，此時制樣完成； (4)、當步驟3推頭33退出制樣筒4后，將制樣筒4取出，并將卸樣筒5固定在圓形凸起12上，然后把制樣筒4放置在卸樣筒5上端，制樣筒4下端的裙邊41與卸樣筒5上沿接觸，以保證制樣筒4穩本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種旋桿式三軸試樣制樣器，其特征在于：包括底座，門形支架安裝于底座上，旋桿活塞安裝于門形支架上，底座的中心處固設有第一圓形凸起，在第一圓形凸起的中心處固設有第二圓形凸起，制樣筒和卸樣筒均為圓柱形中空筒體，制樣筒內徑與第二圓形凸起的外徑相適配，卸樣筒的內徑與第一圓形凸起的外徑相適配，旋桿活塞包括旋轉手柄、螺紋桿、推頭，在門形支架上對應圓形凸起中心處的位置開設有螺紋孔，螺紋桿套裝于螺紋孔內，螺紋桿下端固接有推頭，螺紋桿上端與旋轉手柄固定連接。

【技術特征摘要】
1.一種旋桿式三軸試樣制樣器，其特征在于包括底座，門形支架安裝于底座上，旋桿活塞安裝于門形支架上，底座的中心處固設有第一圓形凸起，在第一圓形凸起的中心處固設有第二圓形凸起，制樣筒和卸樣筒均為圓柱形中空筒體，制樣筒內徑與第二圓形凸起的外徑相適配，卸樣筒的內徑與第一圓形凸起的外徑相適配，旋桿活塞包括旋轉手柄、螺紋桿、推頭，在門形支架上對應圓形凸起中心處的位置開設有螺紋孔，螺紋桿套裝于螺紋孔內，螺紋桿下端固接有推頭，螺紋桿上端與旋轉手柄固定連接。2.根據權利要求I所述的一種旋桿式三軸試樣制樣器，其特征在于所述第一圓形凸起的外徑大于第二圓形凸起的外徑，所述第一圓形凸起與第二圓形凸起的高度為O. 5 4cm。3.根據權利要求I所述的一種旋桿式三軸試樣制樣器，其特征在于在螺紋桿上刻有三個標準刻度點，三個標準刻度點分別控制推頭的下表面至第二圓形凸起的距離為1/3、2/3、3/3試樣高度，試樣高度為8. O cm。4.根據權利要求2或3所述的一種旋桿式三軸試樣制樣器,其特征在于制樣筒的內徑與所需制備的圓柱形標準試樣直徑相同，為3. 91 cm ;制樣筒的高度大于所需制備的圓柱形標準試樣高度，在制樣筒的底面向外側延伸形成環形裙邊，推頭為直徑3. 91cm的鋼餅。5.根據權利要求4所述的一種旋桿式三軸試樣制樣器,其特征在于制樣筒的高度為12.O cm。6.根據權利要求2或3所述的一種旋桿式三軸試樣制樣器,其特征在于卸樣筒的內徑大于制樣筒的內徑，卸樣筒的高度大于所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王偉，
申請(專利權)人：紹興文理學院，
類型：發明
國別省市：