CN110879164B - 一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土料力学试样制作工具，具体公开了一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置，包括安装台架、压杆机构、制样模具模块和定位砝码；制样模具模块包括模具壳体和底端垫片，模具壳体为一端开口的壳体结构，另一端设有模具通孔，底端垫片能够封闭模具通孔；压杆机构包括压杆横杆、压杆竖杆、第一垫片和第二垫片，压杆横杆安装在安装台架上，压杆竖杆铰接在压杆横杆上，第一垫片能够穿过模具通孔；安装台架上具有砝码放置部，压杆横杆上设有砝码压靠定位部，通过砝码压靠定位部抵压定位砝码来控制土料力学试样的厚度。此外，本发明还公开了一种土料力学试样的制备方法。本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置操作便捷，试样合格率高。

Description

一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置和制备方法

技术领域

本发明涉及土料力学试样制作工具，具体地，涉及一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置。此外，本发明还涉及一种土料力学试样的制备方法。

背景技术

在常规土力学试样制作过程中，通常采用组合的三板模模具，配合木锤分层击实土样，一般能得到标准尺寸的试样，满足试验要求。然而，对于一些特殊类土，如强膨胀土、强黏性土或者松散的砂土等，在采用常规制样时就可能存在以下缺点：此类土制样时，由于三板模之间的接缝及外套固定钢圈的局限并不能保证试样尺寸满足精度要求，并且在拆卸该三板模时，由于土样黏性大或土样本身极度松散，如果用力过小会使得三板模不易脱落，而如果用力过大又极易造成试样轴向压缩变形，还可能在三板模脱落瞬间带掉试样表面局部土样，从而造成试样既产生轴向压缩变形，还使得环向外表面不同程度地缺失土料，加剧试样制作的不完整及破坏程度，导致试样的报废率极高。

其中，表现最为严重的是遇水强膨胀性黏土，当其含水率较高，尤其是饱和试样，由于试样本身的自由膨胀力较大，黏性较大，将导致三板模基本上不能脱离，或者手动脱离后轴向压缩变形较大，造成试样报废。

有鉴于此，需要提供一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置，以保证试样制作快捷，拆卸简单。

发明内容

本发明提供一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置，该土料力学试样制作、拆卸一体化装置结构合理，试样制作快捷，拆卸简单，能够有效降低制样报废率。

为了实现上述目的，本发明提供一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置，包括安装台架、压杆机构、制样模具模块和多个定位砝码；其中所述制样模具模块包括模具壳体和底端垫片，所述模具壳体为一端开口的壳体结构，另一端的底壁的中部区域设有模具通孔，所述底端垫片能够放置到所述模具壳体内的底壁上以封闭所述模具通孔；所述模具壳体的两端均能够可拆卸地固定到所述安装台架的工作台面的脱模通孔处；以及所述压杆机构包括压杆横杆、压杆竖杆、第一垫片和尺寸大于所述第一垫片的第二垫片，所述压杆横杆通过第一铰接支点可枢转地安装在所述安装台架上，所述压杆竖杆的一端铰接在该压杆横杆上且处于所述第一铰接支点的一侧，所述第一垫片和第二垫片能够安装在所述压杆竖杆的另一端且至少所述第二垫片能够拆卸，所述压杆竖杆在单独安装有所述第一垫片的状态下能够穿过所述模具通孔；所述安装台架上具有用于所述定位砝码的砝码放置部，所述压杆横杆的位于所述第一铰接支点的另一侧具有对应于所述砝码放置部的砝码压靠定位部，以适于通过所述砝码压靠定位部抵压所述定位砝码来控制土料力学试样的厚度。

作为本发明的一个优选实施方式，所述模具壳体为一体结构的壳体结构。

作为本优选实施方式的一个可选实施方式，所述模具壳体为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片和固定结构，各所述模具壳体单片能够围合成壳体结构，所述固定结构适于贴靠在所述模具壳体的外周面上并固定各所述模具壳体单片。

作为本优选实施方式的另一个可选实施方式，所述模具壳体为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片，所述模具壳体单片的两侧外周面上设有翻边结构，所述翻边结构上设有固定孔，各所述翻边结构两两贴靠以适于将各所述模具壳体单片围合成壳体结构，并能够通过所述固定孔固定各所述模具壳体单片。

作为本优选实施方式的又一个可选实施方式，所述模具壳体为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片，所述模具壳体单片的两侧外周面上设有翻边结构，所述翻边结构上设有固定槽体，所述固定槽体上设有卡槽，所述卡槽的两侧侧面与所述翻边结构的侧边贴靠以固定各所述模具壳体单片。

作为本发明的另一个优选实施方式，所述第一垫片的外周面上设有外螺纹，所述第二垫片的中心区域设有内螺纹孔，所述内螺纹孔与所述外螺纹配合，适于所述第一垫片与所述第二垫片螺纹连接。

可选地，所述第一垫片和所述第二垫片的中心区域设有螺纹通孔，所述压杆竖杆适于与所述螺纹通孔配合以固定所述第一垫片和所述第二垫片。

作为本发明的又一个优选实施方式，所述安装台架包括台架底板、工作台面、连接所述台架底板和所述工作台面的多个立柱、安装在所述工作台面侧面并与所述台架底板连接的台架竖杆以及设于所述台架竖杆上的定向杆；所述台架底板上设有缓冲垫和多个定位结构，所述缓冲垫能够对掉落的土料力学试样进行缓冲；所述定位结构适于固定所述安装台架。

更优选地，所述定向杆上远离所述台架竖杆的一端设有定向套，所述压杆竖杆适于穿过所述定向套并能够上下运动；所述台架竖杆的远离所述台架底板的一端设有或一体形成有连杆横梁，所述连杆横梁的一侧形成为所述砝码放置部。

进一步优选地，所述台架竖杆上设有销栓孔，所述压杆横杆通过转动销穿过所述销栓孔形成所述第一铰接支点。

作为本发明的一个具体地结构形式，所述砝码压靠定位部为L型结构，所述L型结构的一端与所述压杆横杆上靠近所述第一铰接支点的一端端部连接，所述L型结构的另一端适于抵压所述定位砝码来控制土料力学试样的厚度。

作为本发明的另一个具体地结构形式，各所述定位砝码厚度相等。

进一步地，在本发明上述技术方案的基础上，本发明还提供一种土料力学试样的制备方法，包括以下步骤：

S01、采用根据上述技术方案中任一项的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，在所述模具壳体内放入所述底端垫片，将所述模具壳体的开口端背向所述安装台架的工作台面固定到所述脱模通孔处；

S02、分次称取等量的土样，取其中一份倒入所述模具壳体中；

S03、在所述压杆横杆的长方体结构端放置一个定位砝码，反复按压所述压杆横杆，通过所述砝码压靠定位部抵压所述定位砝码贴靠到所述台架竖杆上；

S04、对压实的土料力学试样进行刮毛后，放入下一份等质量的土样，重复S03步骤；

S05、土料力学试样制作完后，卸掉所有所述定位砝码，向上提起所述压杆横杆，拆卸掉所述压杆竖杆上的所述第二垫片，翻转所述模具壳体，将所述模具壳体的开口端朝向所述安装台架的工作台面固定到所述脱模通孔处，使得带有所述第一垫片的所述压杆竖杆穿过所述模具通孔；

S06、向下按压所述压杆横杆，以使得所述压杆竖杆的第一垫片压推所述底端垫片，从而土料力学试样从所述模具壳体内脱落至所述缓冲垫上。

通过上述技术方案，本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置包括安装台架、压杆机构、制样模具模块和多个定位砝码；其中所述制样模具模块包括模具壳体和底端垫片，所述模具壳体为一端开口的壳体结构，另一端的底壁的中部区域设有模具通孔，所述底端垫片能够放置到所述模具壳体内的底壁上以封闭所述模具通孔；所述模具壳体的两端均能够可拆卸地固定到所述安装台架的工作台面的脱模通孔处；以及所述压杆机构包括压杆横杆、压杆竖杆、第一垫片和尺寸大于所述第一垫片的第二垫片，所述压杆横杆通过第一铰接支点可枢转地安装在所述安装台架上，所述压杆竖杆的一端铰接在该压杆横杆上且处于所述第一铰接支点的一侧，所述第一垫片和第二垫片能够安装在所述压杆竖杆的另一端且至少所述第二垫片能够拆卸，所述压杆竖杆在单独安装有所述第一垫片的状态下能够穿过所述模具通孔；所述安装台架上具有用于所述定位砝码的砝码放置部，所述压杆横杆的位于所述第一铰接支点的另一侧具有对应于所述砝码放置部的砝码压靠定位部，以适于通过所述砝码压靠定位部抵压所述定位砝码来控制土料力学试样的厚度。本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置利用压杆机构按压土料，利用定位砝码来控制土料力学试样的厚度，保证各土料力学试样厚度均等，在试样制作完成后，能够利用通过按压底端垫片实现土料力学试样的轻松脱模，制作、拆卸轻松便捷，且能够降低土料力学试样的报废率，成样效率较高。

有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明的压杆机构的一个实施例的结构示意图；

图3是本发明的制样模具模块的第一个具体实施例的结构示意图；

图4是本发明的制样模具模块的第二个具体实施例的结构示意图；

图5是本发明的制样模具模块的第三个具体实施例的结构示意图；

图6是本发明的制样模具模块的第四个具体实施例的结构示意图；

图7是本发明的安装台架的一个实施例的结构示意图；

图8是本发明的工作台面的一个实施例的结构示意图；

图9是本发明的压杆机构、制样模具模块和定位砝码安装结构的一个实施例的结构示意图；

图10是本发明的土料力学试样的制备方法的流程示意图。

附图标记说明

1安装台架 101台架底板

102立柱 103工作台面

103a脱模通孔 104台架竖杆

104a销栓孔 105定向杆

106缓冲垫 107定位结构

108定向套 109连杆横梁

109a砝码放置部

2压杆机构 201压杆横杆

201a第一铰接支点 201b砝码压靠定位部

202压杆竖杆 203第一垫片

204第二垫片

3制样模具模块 301模具壳体

301a模具壳体单片 301b固定结构

301c翻边结构 301d固定孔

301e模具通孔 301f固定槽体

302 底端垫片

4 定位砝码

5 转动销

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本发明的技术方案而涉及的一些方位词，例如“上”、“下”等均是按照本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置正常所指的方位类推所具有的含义，例如，本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置安装好后，靠近地面的一面为下，反之则为上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1和图9所示，本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置包括安装台架1、压杆机构2、制样模具模块3和多个定位砝码4；其中所述制样模具模块3包括模具壳体301和底端垫片302，所述模具壳体301为一端开口的壳体结构，另一端的底壁的中部区域设有模具通孔301e，所述底端垫片302能够放置到所述模具壳体301内的底壁上以封闭所述模具通孔301e；所述模具壳体301的两端均能够可拆卸地固定到所述安装台架1的工作台面103的脱模通孔103a处；以及所述压杆机构2包括压杆横杆201、压杆竖杆202、第一垫片203和尺寸大于所述第一垫片203的第二垫片204，所述压杆横杆201通过第一铰接支点201a可枢转地安装在所述安装台架1上，所述压杆竖杆202的一端铰接在该压杆横杆201上且处于所述第一铰接支点201a的一侧，所述第一垫片203和第二垫片204能够安装在所述压杆竖杆202的另一端且至少所述第二垫片204能够拆卸，所述压杆竖杆202在单独安装有所述第一垫片203的状态下能够穿过所述模具通孔301e；所述安装台架1上具有用于所述定位砝码4的砝码放置部109a，所述压杆横杆201的位于所述第一铰接支点201a的另一侧具有对应于所述砝码放置部109a的砝码压靠定位部201b，以适于通过所述砝码压靠定位部201b抵压所述定位砝码4来控制土料力学试样的厚度。

结合图1可以看出，本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置的使用过程为制模过程和脱模过程：

制样过程为：将底端垫片302先放入到模具壳体301中，用以封闭模具通孔301e，让土料在制作力学试样的过程中不从模具通孔301e中泄露出来，然后将等质量的土料分次放入模具壳体301中，利用第一垫片203和/或第二垫片204按压土料，在按压过程中，压杆机构2中的压杆横杆201利用杠杆原理，可以比较省力地将土料按实，而压杆横杆201上的砝码压靠定位部201b在靠近模具壳体301的一端向下按压过程中向上抬起，并能够抵压定位砝码4，砝码压靠定位部201b压紧定位砝码4后，压杆横杆201的靠近模具壳体301的一端就无法再向下运动，以此可以来控制压杆横杆201下压的程度，从而能够达到依靠定位砝码4来控制土料力学试样的厚度的功能。在此过程中，每加入一次土料，则增加一个定位砝码4，由此，可以得到厚度和密度均比较均匀的土料力学试样。

脱模过程为：土料力学试样制作完成后，可以将制样模具模块3的上下调换，将制样模具模块3上有模具通孔301e的一端向上，然后旋掉第二垫片204，将第一垫片203穿过模具通孔301e后，继续向下按压压杆机构2，土料力学试样会在底端垫片302的均匀压力下从模具壳体301中脱落，经过工作台面103上的脱模通孔103a后直接掉落。整个脱模过程省时省力，且因底端垫片302的压力比较均匀，在脱模过程中，基本不会出现土料力学试样中的泥土掉落或试样变形的情况，土料力学试样的报废率低。

在图2所示的压杆机构2的一个具体实施例的结构示意图中，压杆机构2包括压杆横杆201、压杆竖杆202、第一垫片203和尺寸大于所述第一垫片203的第二垫片204，压杆横杆201上设有第一铰接支点201a，该第一铰接支点201a与安装台架1铰接后，可以保证压杆横杆201围绕该第一铰接支点201a摆动，而压杆竖杆202的一端铰接在压杆横杆201上，并且是靠近按压的一端，第一铰接支点201a远离按压的一端，这样更加符合杠杆原理中省力的原理，保证操作便捷。压杆竖杆202的下端可以安装第一垫片203和第二垫片204，在这里，第二垫片204用于在土料力学试样制作阶段，对土料进行压实，第一垫片203则是在土料力学试样脱模阶段，用于对底端垫片302均匀施加压力，因此，第一垫片203的尺寸必须小于模具通孔301e的尺寸，以便于在脱模阶段，第一垫片203能够穿过模具通孔301e按压底端垫片302。

如图3所示，作为本发明的一个具体结构形式，所述模具壳体301为一体结构的壳体结构。

如图4所示，可选地，所述模具壳体301为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片301a和固定结构301b，各所述模具壳体单片301a能够围合成壳体结构，所述固定结构301b适于贴靠在所述模具壳体301的外周面上并固定各所述模具壳体单片301a。

如图5所示，进一步可选地，所述模具壳体301为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片301a，所述模具壳体单片301a的两侧外周面上设有翻边结构301c，所述翻边结构301c上设有固定孔301d，各所述翻边结构301c两两贴靠以适于将各所述模具壳体单片301a围合成壳体结构，并能够通过所述固定孔301d固定各所述模具壳体单片301a。

如图6所示，所述模具壳体301为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片301a，所述模具壳体单片301a的两侧外周面上设有翻边结构301c，所述翻边结构301c上设有固定槽体301f，所述固定槽体301f上设有卡槽，所述卡槽的两侧侧面与所述翻边结构301c的侧边贴靠以固定各所述模具壳体单片301a。

上述模具壳体301的四种优选结构形式，均可以保证土料力学试样的尺寸精度，可根据实际制作土料力学试样的要求来选择。分体式结构的模具壳体301不仅能够保证土料力学试样的尺寸精度，还能够方便清洗。

作为本发明的另一个具体结构形式，所述第一垫片203的外周面上设有外螺纹，所述第二垫片204的中心区域设有内螺纹孔，所述内螺纹孔与所述外螺纹配合，适于所述第一垫片203与所述第二垫片204螺纹连接。

可选地，所述第一垫片203和所述第二垫片204的中心区域设有螺纹通孔，所述压杆竖杆202适于与所述螺纹通孔配合以固定所述第一垫片203和所述第二垫片204。

如图2中所示，第一垫片203和第二垫片204安装在压杆竖杆202的下端，根据本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置的工作原理可以看出，第二垫片204用于在土料力学试样制作阶段，对土料进行压实，第一垫片203则是在土料力学试样脱模阶段，用于对底端垫片302均匀施加压力。在使用过程中，第一垫片203和第二垫片204可以是两个相对独立的零件，第一垫片203和第二垫片204的中心区域均设有大小相等的螺纹通孔，先将第一垫片203旋到压杆竖杆202的下端，再将第二垫片204旋在压杆竖杆202的下端，当土料力学试样制作完成后需要脱模时，只需将第二垫片204卸下，并将第一垫片203向下旋至下端面与压杆竖杆202的下端面相平就可以。另外，第一垫片203和第二垫片204也可以组合使用，可以在第一垫片203的外端面上设置外螺纹，第二垫片204的中心区域设置与第一垫片203外螺纹相匹配的内螺纹，在土料力学试样制作阶段，将第二垫片204旋在第一垫片203上，在脱模阶段，直接将第二垫片204卸下，单独使用第一垫片203就可以。以上两种安装结构均比较简单，且实用性较强，具体选用可以根据实际情况来定。

从图2中可以看出，压杆横杆201靠近砝码压靠定位部201b的一端为长方体结构，另一端为圆柱体结构，两种结构之间实现均匀过渡。这样的结构可以保证第一铰接支点201a在加工过程中比较方便，在安装使用过程中比较稳固，而圆柱体结构端则更加有利于使用者握住。

如图7和图8所示，作为本发明的又一个具体结构形式，所述安装台架1包括台架底板101、工作台面103、连接所述台架底板101和所述工作台面103的多个立柱102、安装在所述工作台面103侧面并与所述台架底板101连接的台架竖杆104以及设于所述台架竖杆104上的定向杆105；所述台架底板101上设有缓冲垫106和多个定位结构107，所述缓冲垫106能够对掉落的土料力学试样进行缓冲；所述定位结构107适于固定所述安装台架1。

更具体地，所述定向杆105上远离所述台架竖杆104的一端设有定向套108，所述压杆竖杆202适于穿过所述定向套108并能够上下运动；所述台架竖杆104的远离所述台架底板101的一端设有或一体形成有连杆横梁109，所述连杆横梁109的一侧形成为所述砝码放置部109a。

进一步具体地，所述台架竖杆104上设有销栓孔104a，所述压杆横杆201通过转动销5穿过所述销栓孔104a形成所述第一铰接支点201a。

定位结构107一般为安装在台架底板101上的螺栓或螺钉结构，螺栓或螺钉选入台架底板101内，在安装台架1的安装过程中，如果发现不平，可以单独调整单个的螺栓或螺钉，在不断地调整过程中，保证台架底板101和工作台面103保持水平，并且操作比较简单。但是，定位结构107不仅限于螺栓或螺钉结构，也可以采用一些其他可调整结构，均属于本发明的保护范围。

而本发明的缓冲垫106一般则选用海绵垫，既可以比较便捷地更改其厚度，也有利于后期更换，且制作成本较低。但是，缓冲垫106也可以选用其他具有缓冲功能的材质，其作用均是为了保证在脱模过程中，土料力学试样不被破坏，保证土料力学试样的完整性，降低土料力学试样的报废率。

如图7所示，台架竖杆104上设有销栓孔104a，该销栓孔104a与压杆横杆201上的第一铰接支点201a通过转动销5连接，这样压杆横杆201就能够固定在台架竖杆104上，并且能够围绕转动销5摆动，形成施加压力的杠杆结构。台架竖杆104上可以设置有供压杆横杆201穿过的通槽结构，压杆横杆201安装在该通槽结构中，也可以将压杆横杆201直接安装在台架竖杆104的侧面。

作为本发明的一个优选实施方式，所述砝码压靠定位部201b为L型结构，所述L型结构的一端与所述压杆横杆201上靠近所述第一铰接支点201a的一端端部连接，所述L型结构的另一端适于抵压所述定位砝码4来控制土料力学试样的厚度。

砝码压靠定位部201b为L型结构，该L型结构的一端与压杆横杆201的一端连接，在土料力学试样制作过程中，L型结构会随着压杆横杆201的按压端下压而向上抬起，在抬起的过程中，L型结构会逐渐靠近定位砝码4，最后会完全贴靠定位砝码4，压杆横杆201会停止向下压，以此来控制土料力学试样的厚度，并能够通过增加定位砝码4的数量来控制土料力学试样的厚度，最终得到每层厚度都相等的土料力学试样。

作为本发明的另一个优选实施方式，各所述定位砝码4厚度相等。

如上所述，在土料力学试样制作过程中，定位砝码4的厚度是可以用来控制各层土料力学试样的厚度的。为保证土料力学试样的力学性能要求，每层土料力学试样均需要保证厚度相同，因此，本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置中的定位砝码4的厚度均相等。

进一步地，本发明还体动一种土料力学试样的制备方法，包括以下步骤：

S01、采用根据上述技术方案中任一项的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，在所述模具壳体301内放入所述底端垫片302，将所述模具壳体301的开口端背向所述安装台架1的工作台面103固定到所述脱模通孔103a处；

S02、分次称取等量的土样，取其中一份倒入所述模具壳体301中；

S03、在所述压杆横杆201的长方体结构端放置一个定位砝码4，反复按压所述压杆横杆201，通过所述砝码压靠定位部抵压所述定位砝码4贴靠到所述台架竖杆104上；

S04、对压实的土料力学试样进行刮毛后，放入下一份等质量的土样，重复S03步骤；

S05、土料力学试样制作完后，卸掉所有所述定位砝码4，向上提起所述压杆横杆201，拆卸掉所述压杆竖杆202上的所述第二垫片204，翻转所述模具壳体301，将所述模具壳体301的开口端朝向所述安装台架1的工作台面103固定到所述脱模通孔103a处，使得带有所述第一垫片203的所述压杆竖杆202穿过所述模具通孔301e；

S06、向下按压所述压杆横杆201，以使得所述压杆竖杆202的第一垫片203压推所述底端垫片302，从而土料力学试样从所述模具壳体301内脱落至所述缓冲垫106上。

在制作土料力学试样前先对土料进行分析，如果土料黏性较大，可在模具壳体301内涂抹凡士林，以便于试样在脱模时不会粘在模具壳体301内，脱模更顺滑。

由以上描述可以看出，本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置包括安装台架1、压杆机构2、制样模具模块3和多个定位砝码4；其中所述制样模具模块3包括模具壳体301和底端垫片302，所述模具壳体301为一端开口的壳体结构，另一端的底壁的中部区域设有模具通孔301e，所述底端垫片302能够放置到所述模具壳体301内的底壁上以封闭所述模具通孔301e；所述模具壳体301的两端均能够可拆卸地固定到所述安装台架1的工作台面103的脱模通孔103a处；以及所述压杆机构2包括压杆横杆201、压杆竖杆202、第一垫片203和尺寸大于所述第一垫片203的第二垫片204，所述压杆横杆201通过第一铰接支点201a可枢转地安装在所述安装台架1上，所述压杆竖杆202的一端铰接在该压杆横杆201上且处于所述第一铰接支点201a的一侧，所述第一垫片203和第二垫片204能够安装在所述压杆竖杆202的另一端且至少所述第二垫片204能够拆卸，所述压杆竖杆202在单独安装有所述第一垫片203的状态下能够穿过所述模具通孔301e；所述安装台架1上具有用于所述定位砝码4的砝码放置部109a，所述压杆横杆201的位于所述第一铰接支点201a的另一侧具有对应于所述砝码放置部109a的砝码压靠定位部201b，以适于通过所述砝码压靠定位部201b抵压所述定位砝码4来控制土料力学试样的厚度。本发明的土料力学试样制作、拆卸一体化装置利用压杆机构2按压装入制样模具模块3内的土料，利用定位砝码4来控制各层土料力学试样的厚度，保证各层土料力学试样厚度均等，在土料力学试样制作完成后，能够利用通过按压底端垫片302实现土料力学试样的轻松脱模，制作、拆卸轻松便捷，且能够降低土料力学试样的报废率，成样效率较高。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种土料力学试样制作、拆卸一体化装置，其特征在于，包括安装台架(1)、压杆机构(2)、制样模具模块(3)和多个定位砝码(4)；其中

所述制样模具模块(3)包括模具壳体(301)和底端垫片(302)，所述模具壳体(301)为一端开口的壳体结构，另一端的底壁的中部区域设有模具通孔(301e)，所述底端垫片(302)能够放置到所述模具壳体(301)内的底壁上以封闭所述模具通孔(301e)；所述模具壳体(301)的两端均能够可拆卸地固定到所述安装台架(1)的工作台面(103)的脱模通孔(103a)处；以及

所述压杆机构(2)包括压杆横杆(201)、压杆竖杆(202)、第一垫片(203)和尺寸大于所述第一垫片(203)的第二垫片(204)，所述压杆横杆(201)通过第一铰接支点(201a)可枢转地安装在所述安装台架(1)上，所述压杆竖杆(202)的一端铰接在该压杆横杆(201)上且处于所述第一铰接支点(201a)的一侧，所述第一垫片(203)和第二垫片(204)能够安装在所述压杆竖杆(202)的另一端且至少所述第二垫片(204)能够拆卸，所述压杆竖杆(202)在单独安装有所述第一垫片(203)的状态下能够穿过所述模具通孔(301e)；所述安装台架(1)上具有用于所述定位砝码(4)的砝码放置部(109a)，所述安装台架(1)上设有台架底板(101)，所述台架底板(101)上连接有台架竖杆(104)，所述台架竖杆(104)上设有定向杆(105)，所述定向杆(105)上远离所述台架竖杆(104)的一端设有定向套(108)，所述压杆竖杆(202)适于穿过所述定向套(108)并能够上下运动，所述台架竖杆(104)的远离所述台架底板(101)的一端设有或一体形成有连杆横梁(109)，所述连杆横梁(109)的一侧形成为所述砝码放置部(109a)，所述压杆横杆(201)的位于所述第一铰接支点(201a)的另一侧具有对应于所述砝码放置部(109a)的砝码压靠定位部(201b)，所述砝码压靠定位部(201b)为L型结构，所述L型结构的一端与所述压杆横杆(201)上靠近所述第一铰接支点(201a)的一端端部连接，所述L型结构的另一端适于抵压所述定位砝码(4)来控制土料力学试样的厚度。

2.根据权利要求1所述的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，其特征在于，所述模具壳体(301)为一体结构的壳体结构；或者

所述模具壳体(301)为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片(301a)和固定结构(301b)，各所述模具壳体单片(301a)能够围合成壳体结构，所述固定结构(301b)适于贴靠在所述模具壳体(301)的外周面上并固定各所述模具壳体单片(301a)；或者

所述模具壳体(301)为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片(301a)，所述模具壳体单片(301a)的两侧外周面上设有翻边结构(301c)，所述翻边结构(301c)上设有固定孔(301d)，各所述翻边结构(301c)两两贴靠以适于将各所述模具壳体单片(301a)围合成壳体结构，并能够通过所述固定孔(301d)固定各所述模具壳体单片(301a)；或者

所述模具壳体(301)为分体式壳体结构，包括至少两个模具壳体单片(301a)，所述模具壳体单片(301a)的两侧外周面上设有翻边结构(301c)，所述翻边结构(301c)上设有固定槽体(301f)，所述固定槽体(301f)上设有卡槽，所述卡槽的两侧侧面与所述翻边结构(301c)的侧边贴靠以固定各所述模具壳体单片(301a)。

3.根据权利要求1所述的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，其特征在于，所述第一垫片(203)的外周面上设有外螺纹，所述第二垫片(204)的中心区域设有内螺纹孔，所述内螺纹孔与所述外螺纹配合，适于所述第一垫片(203)与所述第二垫片(204)螺纹连接；或者

所述第一垫片(203)和所述第二垫片(204)的中心区域设有螺纹通孔，所述压杆竖杆(202)适于与所述螺纹通孔配合以固定所述第一垫片(203)和所述第二垫片(204)。

4.根据权利要求1所述的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，其特征在于，所述安装台架(1)还包括工作台面(103)、连接所述台架底板(101)和所述工作台面(103)的多个立柱(102)，所述台架竖杆(104)安装在所述工作台面(103)侧面；

所述台架底板(101)上设有缓冲垫(106)和多个定位结构(107)，所述缓冲垫(106)能够对掉落的土料力学试样进行缓冲；所述定位结构(107)适于固定所述安装台架(1)。

5.根据权利要求4所述的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，其特征在于，所述台架竖杆(104)上设有销栓孔(104a)，所述压杆横杆(201)通过转动销(5)穿过所述销栓孔(104a)形成所述第一铰接支点(201a)。

6.根据权利要求1所述的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，其特征在于，各所述定位砝码(4)厚度相等。

7.一种土料力学试样的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01、采用根据权利要求1至6中任一项的土料力学试样制作、拆卸一体化装置，在所述模具壳体(301)内放入所述底端垫片(302)，将所述模具壳体(301)的开口端背向所述安装台架(1)的工作台面(103)固定到所述脱模通孔(103a)处；

S02、分次称取等量的土样，取其中一份倒入所述模具壳体(301)中；

S03、在所述压杆横杆(201)的长方体结构端放置一个定位砝码(4)，反复按压所述压杆横杆(201)，通过所述砝码压靠定位部抵压所述定位砝码(4)贴靠到所述台架竖杆(104)上；

S04、对压实的土料力学试样进行刮毛后，放入下一份等质量的土样，重复S03步骤；

S05、土料力学试样制作完后，卸掉所有所述定位砝码(4)，向上提起所述压杆横杆(201)，拆卸掉所述压杆竖杆(202)上的所述第二垫片(204)，翻转所述模具壳体(301)，将所述模具壳体(301)的开口端朝向所述安装台架(1)的工作台面(103)固定到所述脱模通孔(103a)处，使得带有所述第一垫片(203)的所述压杆竖杆(202)穿过所述模具通孔(301e)；

S06、向下按压所述压杆横杆(201)，以使得所述压杆竖杆(202)的第一垫片(203)压推所述底端垫片(302)，从而土料力学试样从所述模具壳体(301)内脱落至缓冲垫(106)上。

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