CN107870111A - 一种土样制样器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土样制样器及其使用方法，属于土工实验研究领域。主要包括制样筒、环刀、底座板。制样筒为对半式圆筒，通过卡箍将两个筒片组装在一起。在筒片的拼接处，一侧的筒片侧面上设有凹槽，凹槽内有橡胶条，能确保拼接后接缝密贴。制样筒的内壁设有一个环刀定位槽，该环刀定位槽内可放置多个环刀，相邻的环刀间有垫环。本装置一次可制备多个环刀试样，快速、高效。

Description

一种土样制样器及其使用方法

技术领域

本发明涉及土工实验研究领域，特别涉及一种土样制样器及其使用方法。

背景技术

在进行室内的土工实验的过程中，经常需要制作环刀试样（简称土样）。一般情况下，需要分批地将样土倒入制样筒，分层击实，再将击实后的土体推出制样筒，然后在切土刀的切削配合下，用环刀得到带环刀的试样，以便得到用于实验的环刀试样。将制备的土体从制样筒中推出，这将会对土样造成一次扰动；随后再用环刀取样，土样又容易产生挤压变形；也可能使部分土样与环刀内壁不能紧密接触。这些因素都会对试验结果造成很大的影响，亟待对现有装置进行改进。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种土样制样器及其使用方法。

本发明提供的一种土样制样器，主要包括底座板、制样筒和环刀，制样筒为对半式圆筒，由两个筒片通过卡箍组装在一起，拼接处一侧的筒片接触面设有凹槽，凹槽内有橡胶条；制样筒的内壁有一个环刀定位槽，该环刀定位槽内可放置多个环刀，相邻的环刀间有垫环。对半式的制样筒可以避免将制备的土体从制样筒中推出，避免了对土样的扰动。也避免了采用常规方法的过程中，环刀对土样的挤压。从而，实现了本发明对常规制备土样方法的改进。

优选地，底座板上有制样筒固定槽。这样，就可以保持制样筒的稳定。制样筒固定槽有内螺纹，制样筒的底端外表面有对应的外螺纹，制样筒与底座板用螺纹连接。这样就确保了制样筒的固定。

优选地，所述的环刀定位槽深度等于环刀的壁厚，一端有与环刀的斜端面相对应的向内倾斜的端面，环刀和垫环可无间隙地卡入环刀定位槽内，拼装后的制样筒，内径等于环刀的内径。这样，组装后的制样筒就有了一个统一的内径。

优选地，所述的凹槽的深度为2毫米，橡胶条在此方向的无压力厚度为3毫米。制样筒的两个筒片间的接缝密贴，可以确保无微小颗粒从拼接缝漏出。

优选地，所述的每个筒片有一个凹槽，两个筒片构造完全相同。这样就可以减少筒片的规格，便于统一制造。

优选地，所述的环刀内径61.8毫米、壁厚1.6毫米。

优选地，所述的制样筒、环刀、垫环、卡箍、底座板的材质为不锈钢。保证所得到的试样不被铁锈污染，也为了增加该装置的使用寿命。

所述的土样制样器的使用方法，操作过程主要包括以下步骤：

1) 准备数个环刀，在环刀的内表面涂抹一层凡士林；

2) 取一个筒片，将其水平放置，且内侧朝上，将准备好的环刀和垫环依次放入筒片的环刀定位槽，每个垫环的一个环片放置在环刀定位槽内，另一个环片扣在已放置的下方环片上；

3) 再取一个筒片，在两个筒片的凹槽内安装橡胶条，第二个筒片扣在第一个筒片上，沿二者长度方向，在外侧均匀安装三个卡箍，旋紧各卡箍的螺母，使制样筒的拼接缝密贴，组成制样筒；

4) 将制样筒有外螺纹的一端，旋入底座板上的制样筒固定槽内；

5) 将样土分批倒入制样筒中，将样土表面整平，分层击实；

6) 旋出制样筒，打开并移去卡箍，将制样筒平放在制样台上，使一个筒片位于另一个的正下方，移除正上方的筒片，取出环刀与土样的粘结体，移除垫环的环片，用切土刀切割各环刀两端，得到环刀试样。

进一步地，所述的土样制样器的使用方法的步骤5为：将调和均匀的泥浆缓缓倒入制样筒内，等待固结一段时间。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：简化了土样的制备步骤。可同时得到多个环刀试样，节约了时间；避免了对土样的二次扰动和挤压变形；该装置制作简单，成本低，操作方便，制备试样流程简单、高效、快捷。

附图说明

图1 本发明的结构示意图。

图2 过环刀定位槽的制样筒横断面示意图。

图3 筒片示意图。

图4 过环刀定位槽的筒片横断面示意图。

图5 卡箍示意图。

图6 垫环的环片示意图。

图中标识：1-制样台;2-制样筒固定槽;3-底座板;6-环刀;7-垫环;8-样土;12-制样筒;13-卡箍;18-环刀定位槽;19-凹槽;20-橡胶条;21-螺母;22-筒片;23-螺栓;24-环片。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案进行了描述，但本发明并不限于这个实施例。

实施例1

该实施例制备用于固结或渗流试验的环刀试样。制备装置参见图1-图6，可同时制备4个高度20毫米的环刀试样。制备装置主要包括制样台1、制样筒12、环刀6、底座板3。制样筒12为对半式圆筒，由两个筒片22通过卡箍13组装在一起，拼接处一侧的筒片22接触面设有凹槽19，凹槽19内有橡胶条20；制样筒12的内壁有一个环刀定位槽18，环刀定位槽18内放置4个环刀6，相邻的环刀6间有垫环7，每个垫环7由两个相同的环片24组成。底座板3上有制样筒固定槽2，制样筒固定槽2有内螺纹，制样筒12的底端外表面有对应的外螺纹，制样筒12与底座板3用螺纹连接。环刀6内径61.8毫米、壁厚1.6毫米，高度20毫米。环刀定位槽18的深度等于1.6毫米，一端有与环刀6的斜端面相对应的向内倾斜的端面，环刀6和垫环7可无间隙地卡入环刀定位槽18内。拼装后的制样筒12的内径等于61.8毫米，制备时装入样土8。凹槽19的深度为2毫米，橡胶条20在此方向的无压力厚度为3毫米。每个筒片22有一个凹槽19，两个筒片22构造完全相同。制样筒12、环刀6、卡箍13、垫环7、底座板3、螺栓23和螺母21组成的螺栓组件的材质为不锈钢。制备土样的步骤如下：

1) 准备4个20毫米高的环刀6，内表面涂抹一层凡士林；

2) 将准备好的环刀6依次放入一个内侧向上、水平放置的筒片22的环刀定位槽18中，相邻的环刀6间设置一个垫环7，每个垫环7的一个环片24放置在环刀定位槽18内，另一个环片24扣在已放置的下方环片24上；

3) 再取一个筒片22，两个筒片22的凹槽19内安装橡胶条20，第二个筒片22扣在第一个筒片22上，沿二者长度方向均匀安装三个卡箍13，旋紧各螺母21，使制样筒12的拼接缝密贴，组成制样筒12；

4) 将制样筒12有外螺纹的一端，旋入制样筒固定槽2内；

5) 将样土8分批倒入制样筒12中，将样土8表面整平，分层击实、固结；

6) 旋出制样筒12，打开并移去卡箍13，将制样筒12平放在制样台1上，使一个筒片22位于另一个的正下方，移除正上方的筒片22，取出4个环刀6与土样的粘结体，用切土刀切割各环刀6两端，得到环刀试样。

实施例2

该实施例用于制备重塑黏性土试样。与实施例1不同的是，此时的样土8已调成泥浆，其制备过程的步骤5为：将搅拌均匀的泥浆倒入制样筒12中，使泥浆上表面离制样筒12高端的端面50mm，将泥浆表面整平，等待固结24小时。

上述具体实施方式的描述仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的权利保护范围。

Claims (9)

1.一种土样制样器，主要包括底座板、制样筒和环刀，其特征在于：制样筒为对半式圆筒，由两个筒片通过卡箍组装在一起，拼接处一侧的筒片接触面设有凹槽，凹槽内有橡胶条；制样筒的内壁有一个环刀定位槽，该环刀定位槽内可放置多个环刀，相邻的环刀间有垫环。

2.如权利要求1所述的土样制样器，其特征在于：所述底座板上有制样筒固定槽，所述制样筒固定槽有内螺纹，制样筒的底端外表面有对应的外螺纹，制样筒与底座板用螺纹连接。

3.如权利要求1所述的土样制样器，其特征在于：所述的环刀定位槽深度等于环刀的壁厚，一端有与环刀的斜端面相对应的向内倾斜的端面，环刀和垫环可无间隙地卡入环刀定位槽内，拼装后的制样筒，内径等于环刀的内径。

4.如权利要求1所述的土样制样器，其特征在于：所述的凹槽的深度为2毫米，橡胶条在此方向的无压力厚度为3毫米。

5.如权利要求1所述的土样制样器，其特征在于：所述的每个筒片有一个凹槽，两个筒片构造完全相同。

6.如权利要求1所述的土样制样器，其特征在于：所述的环刀内径61.8毫米、壁厚1.6毫米。

7.如权利要求1所述的土样制样器，其特征在于：所述的制样筒、环刀、垫环、卡箍、底座板的材质为不锈钢。

8.如权利要求1-7任一项所述的土样制样器的使用方法，操作过程主要包括以下步骤：

1) 准备数个环刀，在环刀的内表面涂抹一层凡士林；

2) 取一个筒片，将其水平放置，且内侧朝上，将准备好的环刀和垫环依次放入筒片的环刀定位槽，每个垫环的一个环片放置在环刀定位槽内，另一个环片扣在已放置的下方环片上；

3) 再取一个筒片，在两个筒片的凹槽内安装橡胶条，第二个筒片扣在第一个筒片上，沿二者长度方向，在外侧均匀安装三个卡箍，旋紧各卡箍的螺母，使制样筒的拼接缝密贴，组成制样筒；

4) 将制样筒有外螺纹的一端，旋入底座板上的制样筒固定槽内；

5) 将样土分批倒入制样筒中，将样土表面整平，分层击实；

6) 旋出制样筒，打开并移去卡箍，将制样筒平放在制样台上，使一个筒片位于另一个的正下方，移除正上方的筒片，取出环刀与土样的粘结体，移除垫环的环片，用切土刀切割各环刀两端，得到环刀试样。

9.如权利要求8所述的土样制样器的使用方法，其特征为：步骤5为将调和均匀的泥浆缓缓倒入制样筒内，等待固结一段时间。