CN103900877B - 三轴压缩试验原状试样制备装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

三轴压缩试验原状试样制备装置及其制备方法，属于土工试验装置技术领域。包括下压装置、可开合护筒、连体环刀托盘，所述的下压装置包括底盘，底盘上设置下支杆，下支杆顶端配合设置中盘，中盘中间设置带卡槽的圆孔，中盘上设置上支杆，上支杆顶端配合设置加压梁，加压梁上设置螺孔，螺杆穿过螺孔与其螺接配合，螺杆顶部配合设置转轮，螺杆底部配合设置顶板；所述的可开合护筒由两个半圆筒体构成，两个半圆筒体一侧通过铰链铰接配合，另一侧通过锁扣锁紧固定；所述的连体环刀托盘包括托盘，托盘上设置托盘卡槽和一组连体环刀。上述一种三轴压缩试验原状试样制备装置及其制备方法，整个试样制备过程时间短，对土样扰动小，试验结果更为准确。

Description

三轴压缩试验原状试样制备装置及其制备方法

技术领域

本发明属于土工试验装置技术领域，具体为三轴压缩试验原状试样制备装置及其制备方法。

背景技术

三轴压缩试验(亦称三轴剪切试验),是土木工程中测定土体抗剪强度指标的试验方法之一, 因为试验中能严格控制试样排水条件及测定孔隙水压力的变化；剪切面不固定；应力状态比较明确,因此具有其他剪切试验无可比拟的优点。

长期以来, 三轴压缩试验原状试样制备均采用下述方法: 剥去土样筒蜡封和胶带，开启土样筒取出土样,用钢丝锯或削土刀将圆柱状土样竖向三等分,形成三个扇形小土柱,将扇形小土柱放于设有上下转盘的削土装置上, 用钢丝锯或削土刀沿固定标尺从上到下、从外到内反复切削扇形小土柱,边切削边转动,至将扇形小土柱切削成试验要求直径的圆柱试样为止，整个试样制备过程，需要很长时间，更大的问题是对土扰动严重,试样难以保持原始状态，致使试验结果不能真正反映土体的实际情况，特别是一些高灵敏度土体，扰动后其强度会丧失75%以上，试验结果将毫无意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种三轴压缩试验原状试样制备装置及其制备方法的技术方案，整个试样制备过程时间短，对土样扰动小，试样可以保持原始状态，使试验结果真正反映土体的实际情况，试验结果更为准确。

所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于包括下压装置、可开合护筒、连体环刀托盘，所述的下压装置包括底盘，底盘上设置下支杆，下支杆顶端配合设置中盘，中盘中间设置带卡槽的圆孔，中盘上设置上支杆，上支杆顶端配合设置加压梁，加压梁上设置螺孔，螺杆穿过螺孔与其螺接配合，螺杆顶部配合设置转轮，螺杆底部配合设置顶板；所述的可开合护筒由两个半圆筒体构成，两个半圆筒体一侧通过铰链铰接配合，另一侧通过锁扣锁紧固定；所述的连体环刀托盘包括托盘，托盘上设置托盘卡槽和一组连体环刀；托盘与中盘中间的带卡槽的圆孔卡接配合，可开合护筒底部与托盘卡槽卡接配合。

所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于托盘上设置三个连体环刀。

所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于所述的下支杆为2根或2根以上。

所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于所述的上支杆为2根。

所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于连体环刀刃口直径与试验要求的圆柱试样直径一致，连体环刀下部内径大于刃口直径。

所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于托盘内径大于土样直径。

所述的三轴压缩试验原状试样制备装置的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）剥去土样筒蜡封和胶带；

2）打开可开合护筒的锁扣将两个半圆筒体展开，将两个半圆筒体包裹在土样筒外面，再将锁扣锁紧；

3）通过转轮将顶板调至最高位置；

4）把托盘安装在下压装置的中盘的带卡槽的圆孔内，连体环刀刃口向上；

5）把带有土样和土样筒的可开合护筒安装在托盘的托盘卡槽内；

6）通过转轮将顶板下调至土样顶面与土样接触，继续转动转轮，将土样向下压出，土样经过托盘的连体环刀被缓缓压下至全部压出土样筒，去掉试样周围土体，即得试验要求直径的圆柱试样。

上述一种三轴压缩试验原状试样制备装置及其制备方法，整个试样制备过程时间短，对土样扰动小，试样可以保持原始状态，使试验结果真正反映土体的实际情况，试验结果更为准确；且制备方法简单，操作简单、方便，显著提高了效率。

附图说明

图1为本发明下压装置的结构示意图；

图2为本发明可开合护筒的结构示意图；

图3为本发明连体环刀托盘的结构示意图；

图中：1-底盘、2-下支杆、3-中盘、3a-带卡槽的圆孔、4-上支杆、5-顶板、6-螺杆、7-加压梁、8-转轮、9-半圆筒体、10-铰链、11-锁扣、12-托盘、12a-托盘卡槽、13-连体环刀。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图所示，该三轴压缩试验原状试样制备装置，包括下压装置、可开合护筒、连体环刀托盘，所述的下压装置包括底盘1，底盘1上设置下支杆2，下支杆2顶端配合设置中盘3，中盘3中间设置带卡槽的圆孔3a，中盘3上设置上支杆4，上支杆4顶端配合设置加压梁7，加压梁7上设置螺孔，螺杆6穿过螺孔与其螺接配合，螺杆6顶部配合设置转轮8，螺杆6底部配合设置顶板5；所述的可开合护筒由两个半圆筒体9构成，两个半圆筒体9一侧通过铰链10铰接配合，另一侧通过锁扣11锁紧固定；所述的连体环刀托盘包括托盘12，托盘12上设置托盘卡槽12a和一组连体环刀13；托盘12与中盘3中间的带卡槽的圆孔3a卡接配合，可开合护筒底部与托盘卡槽12a卡接配合。

托盘12上设置三个连体环刀13，所述的下支杆2为2根或2根以上，所述的上支杆4为2根。连体环刀13刃口直径与试验要求的圆柱试样直径一致，连体环刀13下部内径大于刃口直径，成样过程最大限度地减小了对试样的扰动。托盘12内径大于土样直径。

采用上述三轴压缩试验原状试样制备装置的制备方法，包括以下步骤：

1）剥去土样筒蜡封和胶带；

2）打开可开合护筒的锁扣11将两个半圆筒体9展开，将两个半圆筒体9包裹在土样筒外面，再将锁扣11锁紧；

3）通过转轮8将顶板5调至最高位置；

4）把托盘12安装在下压装置的中盘3的带卡槽的圆孔3a内，连体环刀13刃口向上；

5）把带有土样和土样筒的可开合护筒安装在托盘12的托盘卡槽12a内；

6）通过转轮8将顶板5下调至土样顶面与土样接触，继续转动转轮8，将土样向下压出，土样经过托盘12的连体环刀13被缓缓压下至全部压出土样筒，去掉试样周围土体，即得试验要求直径的圆柱试样。

本发明按照实施例进行了说明，在不脱离本发明原理的前提下，本产品还可以作出若干变形和改进，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。无侧限抗压强度试验原状试样制备、薄壁取土器所取土样试样制备等均在本专利保护范围内，只要调整环刀数量、支杆长度等部件即可。

Claims (6)

1.三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于包括下压装置、可开合护筒、连体环刀托盘，所述的下压装置包括底盘（1），底盘（1）上设置下支杆（2），下支杆（2）顶端配合设置中盘（3），中盘（3）中间设置带卡槽的圆孔（3a），中盘（3）上设置上支杆（4），上支杆（4）顶端配合设置加压梁（7），加压梁（7）上设置螺孔，螺杆（6）穿过螺孔与其螺接配合，螺杆（6）顶部配合设置转轮（8），螺杆（6）底部配合设置顶板（5）；所述的可开合护筒由两个半圆筒体（9）构成，两个半圆筒体（9）一侧通过铰链（10）铰接配合，另一侧通过锁扣（11）锁紧固定；所述的连体环刀托盘包括托盘（12），托盘（12）上设置托盘卡槽（12a）和一组连体环刀（13）；托盘（12）与中盘（3）中间的带卡槽的圆孔（3a）卡接配合，可开合护筒底部与托盘卡槽（12a）卡接配合。

2.如权利要求1所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于托盘（12）上设置三个连体环刀（13）。

3.如权利要求1所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于所述的下支杆（2）为2根以上。

4.如权利要求1所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于所述的上支杆（4）为2根。

5.如权利要求1所述的三轴压缩试验原状试样制备装置，其特征在于连体环刀（13）刃口直径与试验要求的圆柱试样直径一致，连体环刀（13）下部内径大于刃口直径。

6.采用权利要求1所述的三轴压缩试验原状试样制备装置的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）剥去土样筒蜡封和胶带；

2）打开可开合护筒的锁扣（11）将两个半圆筒体（9）展开，将两个半圆筒体（9）包裹在土样筒外面，再将锁扣（11）锁紧；

3）通过转轮（8）将顶板（5）调至最高位置；

4）把托盘（12）安装在下压装置的中盘（3）的带卡槽的圆孔（3a）内，连体环刀（13）刃口向上；

5）把带有土样和土样筒的可开合护筒安装在托盘（12）的托盘卡槽（12a）内；

6）通过转轮（8）将顶板（5）下调至土样顶面与土样接触，继续转动转轮（8），将土样向下压出，土样经过托盘（12）的连体环刀（13）被缓缓压下至全部压出土样筒，去掉试样周围土体，即得试验要求直径的圆柱试样。