CN108871918A - 能同时制备多个三轴扰动土样的装置 - Google Patents

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周庆云
丁飞
唐果
邹国富
雷斌
杨静
刘军
白莹
董伟
徐宗明
李艳林
张田
李继魁
槐以高
郝勇
费维水
张国海
张译匀
郑廷
丁茂斌
赵冲全
郭国祥
杨熙桐
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Abstract

本发明涉及一种能同时制备多个三轴扰动土样的装置,属土工测试领域。本发明的能同时制备多个三轴扰动土样的装置，包括：成模架（1）、置于成模架（1）下部的千斤顶（2）、置于千斤顶（2）上的底座板（3）、分别置于底座板（3）上槽内的装样器（4）、固定在成模架（1）上部的固定活塞（5）、置于成模架（1）左右架杆上的尺寸卡槽（6）、置于尺寸卡槽（6）中的尺寸卡板（7）。本发明的优点在于：结构简单、操作方便，通过半机械化操作，提高了工作效率和制样质量，避免了人为影响因素，适用于试样粒径小于2cm的所有土类。

Description

能同时制备多个三轴扰动土样的装置
技术领域
本发明涉及能同时制备多个三轴扰动土样的装置，属土工测试领域。
背景技术
随着现代工程技术的进步，尾矿库尾矿砂土的堆积高度已由原来的十余米发展到上百米，尾矿库勘察工程难度大大提升，要求开展三轴压缩及动力特性试验，模拟尾矿砂土体的受力状态，进行动力分析。但三轴压缩及动力试验对试样的质量、数量上都有较高的要求，而现场工作中难以取得原状样或原状样采取成功率较低，通常作法如下：①采取一定数量的原状样进行室内常规试验及部分三轴压缩试验；②依据常规试验试样的天然含水率、干密度对扰动土样重塑制样，并进行部分三轴压缩及动力特性试验。
目前针对扰动土采用的传统制样设备，存在以下缺陷：
（1）选用自由落锤击实，落锤质量及落距固定，单位体积击实功受限。单向冲击荷载导致试样下端受到的击实功能比上端多，导致密度不均匀。
（2）每层土样的击实均由人工操作，主观影响大，难以保证击实锤的导杆在击实过程中始终保持垂直，导致试样面不平整。
（3）制备密实度较大的土样，所需锤击次数过多，且只能是单点制样，耗时、耗力、效率较低。
本发明提供的能同时制备多个三轴扰动土样的装置，经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种能同时制备多个三轴扰动土样的装置。
本发明的能同时制备多个三轴扰动土样的装置，包括：成模架（1）、置于成模架（1）下部的千斤顶（2）、置于千斤顶（2）上的底座板（3）、分别置于底座板（3）上槽内的装样器（4）、固定在成模架（1）上部的固定活塞（5）、置于成模架（1）左右架杆上的尺寸卡槽（6）、置于尺寸卡槽（6）中的尺寸卡板（7）。
本发明采用市购材料和产品，按照常规方法制成。
本发明的优点在于：
（1）通过千斤顶带动底座板5个固定击样器上升与固定活塞成样，相对传统制样器，其受力均匀，土样密实度也相对均匀。
（2）通过现场实际试样的天然含水率和天然密度计算出每层所需土样质量，分5层依次制备，通过尺寸卡槽与尺寸卡板很好控制每层制样高度，使土样每层密度均匀，试样面平整。
（3）实现由纯手工操作到半机械化操作的转变，且过程简便，一次制样能够制备好一组（至少5件）试样，制样效率较传统提高500%的同时，最大程度地避免了人为影响因素。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图。
具体实施方式
本发明的能同时制备多个三轴扰动土样的装置，包括：成模架1、置于成模架1下部的千斤顶2、置于千斤顶2上的底座板3、分别置于底座板3上槽内的装样器4、固定在成模架1上部的固定活塞5、置于成模架1左右架杆上的尺寸卡槽6、置于尺寸卡槽6中的尺寸卡板7。
本发明采用市购材料和产品，按照常规方法制成。
本发明的制样过程如下：
（1）根据工程要求的制样天然含水率、天然密度以及固定装样器的体积（直径3.91cm，高度8cm，每层高度1.6cm）按5层制样等条件确定每层的土样质量。
（2）将千斤顶2与底座板3装置连接好，5个装样器4安装固定于底座板3的5个槽内，每个装样器4装入制一层试样质量的土样。
（3）将尺寸卡板7固定于卡槽 6最上面尺寸的卡槽内，此时尺寸卡板7底部到固定活塞5底部的距离为4层高度（6.4cm），利用千斤顶2带动底座板3上升，直到装样器4与尺寸卡板7底部密实接触，此时第一层试样制备完成。装样器的总高度为8cm，减去四层试样高度，第一层试样的高度1.6cm。第一层试样制备完成后慢慢降下千斤顶。
（4）将5个装样器中的第一层试样表面刨毛，然后添加第二层试样。制备第二层试样时尺寸卡板7固定在卡槽6中的第二个卡槽内，此时卡板7底部到固定活塞5底部的距离为3层试样高度（4.8cm），其操作同上。
（5）每制备完一层试样，其表面均须刨毛。制备第三层和第四层试样时，依次把尺寸卡板7固定于尺寸卡槽6的第三个、第四个槽内，其它操作同上。
（6）当第四层试样制备完成后，放下千斤顶2将每个装样器4顶部装一个套筒（套筒内径与装样器4一致，直径3.91cm，高度为1.6cm）。然后开始制备第五层试样，此时将尺寸卡板7固定于第五个卡槽内，其他操作同上。尺寸卡板7的底部与固定活塞5的底部高度为1.6cm，此时相当于装样器加套筒高度为9.6cm，当装样器4套筒顶部与尺寸卡板底部7密实接触时土样高度为8cm。
（7）五层试样制备完成后放下千斤顶将装样器4从底座卡槽中取出，制样结束。
实际应用表明：本发明结构简单、操作方便，通过半机械化操作，提高了工作效率和制样质量，避免了人为影响因素，适用于试样粒径小于2cm的所有土类。

Claims (1)

1.一种能同时制备多个三轴扰动土样的装置,其特征在于该装置包括：成模架（1）、置于成模架（1）下部的千斤顶（2）、置于千斤顶（2）上的底座板（3）、分别置于底座板（3）上槽内的装样器（4）、固定在成模架（1）上部的固定活塞（5）、置于成模架（1）左右架杆上的尺寸卡槽（6）、置于尺寸卡槽（6）中的尺寸卡板（7）。
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