CN103969081A - 活塞式取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩土工程三轴试验土样的活塞式取样器，主要由活塞和套在活塞外的活塞筒组成，活塞的主体是一中空的圆筒形三瓣式壳体；活塞筒上部为圆筒，活塞筒底部为底座，在其底座中央竖立一实心圆柱体。所述的三瓣式壳体是在圆筒形壳体上等分开有三道轴向的条形开口，将壳体等分成三瓣。活塞筒上部圆筒内径略大于活塞的外径，活塞可滑动地插入活塞筒内。在活塞筒顶端设有一活塞盖，活塞盖顶部带有三条相互隔开的圆弧形镂空，三条圆弧形镂空的尺寸与活塞三瓣式壳体的三瓣相匹配。本发明的活塞式取样器保证了在整个取出土样的过程中，土样顶部和底部不受到外力影响，外界推力均匀施加在饱和器上，饱和器取出的过程中有完整的支护体系，土样不会因为外力而残缺和破坏。

Description

活塞式取样器

技术领域

本发明涉及一种岩土工程三轴试验土样取出装置，适用粘土、膨胀土等多种土质室内三轴试验土样取出。

背景技术

目前，很多岩土工程对本构模型的研究和运用已渐趋成熟，在这个过程中人们更多地关注本构模型的选用和参数的求取，于是研究过程中的试验显得尤为重要，顺利而安全的取出配置好的土样又是试验成败的重要步骤。通常情况下，人们直接用饱和器和树脂垫片加手推的方式取出饱和器内的土样，在这个取土样的过程中要求推力要均匀，树脂垫片需要完全覆盖土样底部且要求不影响饱和器片的取出。在此过程中，稍有不慎配置好的土样就会出现蜂窝麻面或者破坏的现象，尤其是在饱和器完全取出之前因为没有很好的支撑体系，在最后的2-3厘米处的土体最容易破坏。土样在取出过程中的破坏代表着试验后期所有工作均不能顺利进行，同时也代表前期工作的时间和成果的浪费。

发明内容

为了克服现有土样取出方式带来的残缺和破坏，本发明提供一种活塞式取样器，该取样器不仅能够避免在取出饱和器过程中引起的不光滑现象还能解决最后2-3厘米土体的破坏问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种岩土工程三轴试验土样的活塞式取样器，主要由活塞和套在活塞外的活塞筒组成，活塞的主体是一中空的圆筒形三瓣式壳体；活塞筒上部为圆筒，活塞筒底部为底座，在其底座中央竖立一实心圆柱体。

所述的三瓣式壳体的构成是：在圆筒形壳体上等分开有三道轴向的条形开口，将壳体等分成三瓣；三瓣式壳体底端敞口，顶端密封。

所述的三瓣式壳体密封端顶部带有一个把手，把手与所述的密封端之间由连杆连接成一体，与三瓣式壳体构成整体式活塞。

活塞筒上部的圆筒与底座之间由连接片连接；连接片是一条与圆筒等径的弧形板；活塞筒底座上的实心圆柱体直径与活塞内部最小直径相等，高度与连接片相同。圆筒、底座、实心圆柱体和连接片为一体式结构，构成整体式活塞筒。

活塞筒上部的圆筒内径略大于活塞的外径，活塞可滑动地插入活塞筒内。

所述的连接片和实心圆柱体的高度均是整个活塞筒高度的一半。

在活塞筒顶端设有一活塞盖，活塞盖顶部带有三条相互隔开的圆弧形镂空，三条圆弧形镂空的尺寸与活塞三瓣式壳体的三瓣相匹配；活塞盖中间内接一圆形垫片。

活塞筒的顶端筒口设有外螺纹；活塞盖为瓶盖形，活塞盖的盖口设有内螺纹，可与所述的活塞筒顶端外螺纹相啮合。

本发明的有益效果是：活塞式取样器保证了在整个取出土样的过程中，土样顶部和底部不受到外力影响，外界推力均匀施加在饱和器上，饱和器取出的过程中有完整的支护体系，土样不会因为外力而残缺和破坏。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，

图2是活塞立体示意图，

图3是活塞筒立体示意图，

图4是活塞盖的仰视图。

图5是活塞盖的立体示意图。

图中:1活塞，1.1三瓣式壳体，1.2把手，1.3连杆，1.4条形开口，2活塞筒，2.1圆筒，2.2底座，2.3实心圆柱体，2.4连接片，3活塞盖，3.1圆弧形镂空，4圆形垫片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，本发明是一种岩土工程三轴试验土样的活塞式取样器，主要由活塞1和套在活塞1外的活塞筒2组成。在活塞筒2顶端设有一活塞盖3。

如图2所示，活塞1的主体是一中空的圆筒形三瓣式壳体1.1，所述的三瓣式壳体1.1的构成是：在圆筒形壳体上等分开有三道轴向的条形开口1.4，将壳体等分成三瓣。活塞1沿长度方向分成两段。下段的内径大于上段的内径。三瓣式壳体1.1底端敞口，顶端密封。密封端顶部带有一个把手1.2，把手1.2与所述的密封端之间由连杆1.3连接成一体，与三瓣式壳体1.1构成整体式活塞1。

如图3所示，活塞筒2上部为圆筒2.1，圆筒2.1内径略大于活塞1的外径，活塞1可滑动地插入活塞筒2内。活塞筒2的顶端筒口设有外螺纹。活塞筒2底部为底座2.2，上部的圆筒2.1与底座2.2之间由连接片2.4连接。所述的连接片2.4是一条与圆筒2.1等径的弧形板,其高度是整个活塞筒2的一半。在底座2.2中央竖立一实心圆柱体2.3，其直径与活塞1内部最小直径相等，高度与连接片2.4相同，即也是整个活塞筒2高度的一半。圆筒2.1、底座2.2、实心圆柱体2.3和连接片2.4为一体式结构，构成整体式活塞筒2。

在活塞筒2顶端设置有一个活塞盖3（如图4所示）。活塞盖3为瓶盖形，顶部带有三条相互隔开的圆弧形镂空3.1，三条圆弧形镂空3.1的尺寸与活塞三瓣式壳体1.1的三瓣相匹配。活塞盖3的盖口设有内螺纹，可与所述的活塞筒2顶端外螺纹相啮合。活塞盖3中间内接一圆形垫片4。

所述的活塞1、活塞筒2、活塞盖3及圆形垫片4均由高强度树脂材料制成。

在做试验土样取出试验时，活塞筒2上部圆筒2.1放入装入好土样的重塑三瓣筒，拧紧活塞盖3，将活塞1的三瓣式壳体1.1的三瓣从活塞盖3的三条圆弧形镂空3.1插入活塞筒2中，使活塞盖3内接的圆形树脂垫片4将土样顶紧在活塞盖3和下面的实心圆柱体2.3之间。均匀用力推出重塑三瓣筒，使其完全搁置在实心圆柱体2.3上，目的是将活塞筒2.1里面重塑三瓣筒与土样分开，即将重塑三瓣筒推出脱离土样直到其完全包裹实心圆柱体2.3，完成土样与饱和器的分开，这个是核心工作。最后取出活塞1和重塑三瓣筒，打开活塞盖3，顺利取出试验用土样。

Claims (9)

1.一种岩土工程三轴试验土样的活塞式取样器，主要由活塞（1）和套在活塞（1）外的活塞筒（2）组成，其特征在于：活塞（1）的主体是一中空的圆筒形三瓣式壳体（1.1）；活塞筒（2）上部为圆筒（2.1），活塞筒（2）底部为底座（2.2），在其底座（2.2）中央竖立一实心圆柱体（2.3）。

2.根据权利要求1所述的活塞式取样器，其特征在于：所述的三瓣式壳体（1.1）的构成是：在圆筒形壳体上等分开有三道轴向的条形开口（1.4），将壳体等分成三瓣；三瓣式壳体（1.1）底端敞口，顶端密封。

3.根据权利要求1或2所述的活塞式取样器，其特征在于：所述的三瓣式壳体（1.1）密封端顶部带有一个把手（1.2），把手（1.2）与所述的密封端之间由连杆（1.3）连接成一体，与三瓣式壳体（1.1）构成整体式活塞（1）。

4.根据权利要求1所述的活塞式取样器，其特征在于：活塞筒（2）上部的圆筒（2.1）与底座（2.2）之间由连接片（2.4）连接；连接片（2.4）是一条与圆筒（2.1）等径的弧形板；活塞筒（2）底座（2.2）上的实心圆柱体（2.3）直径与活塞（1）内部最小直径相等，高度与连接片（2.4）相同；圆筒（2.1）、底座（2.2）、实心圆柱体（2.3）和连接片（2.4）为一体式结构，构成整体式活塞筒（2）。

5.根据权利要求1或4所述的活塞式取样器，其特征在于：活塞筒（2上部的圆筒（2.1）内径略大于活塞（1）的外径，活塞（1）可滑动地插入活塞筒（2）内。

6.根据权利要求5所述的活塞式取样器，其特征在于：所述的连接片（2.4）和实心圆柱体（2.3）的高度均是整个活塞筒（2）高度的一半。

7.根据权利要求1所述的活塞式取样器，其特征在于：在活塞筒（2）顶端设有一活塞盖（3），活塞盖（3）顶部带有三条相互隔开的圆弧形镂空（3.1），三条圆弧形镂空（3.1）的尺寸与活塞三瓣式壳体（1.1）的三瓣相匹配；活塞盖（3）中间内接一圆形垫片（4）。

8.根据权利要求4或7所述的活塞式取样器，其特征在于：活塞筒（2）的顶端筒口设有外螺纹；活塞盖（3）为瓶盖形，活塞盖（3）的盖口设有内螺纹，可与所述的活塞筒（2）顶端外螺纹相啮合。

9.一种活塞式取样器的试验土样取出方法：将活塞筒（2）上部圆筒（2.1）放入装入好土样的重塑三瓣筒，拧紧活塞盖（3），将活塞（1）的三瓣式壳体（1.1）的三瓣从活塞盖（3）的三条圆弧形镂空（3.1）插入活塞筒（2）中，使活塞盖（3）内接的圆形树脂垫片（4）将土样顶紧在活塞盖（3）和下面的实心圆柱体（2.3）之间；均匀用力推出重塑三瓣筒，使其完全搁置在实心圆柱体（2.3）上，完成土样与重塑三瓣筒的分开，最后取出活塞（1）和重塑三瓣筒，打开活塞盖（3），顺利取出试验用土样。