CN111307553B - 一种三轴试样切土器及其使用方法 - Google Patents

一种三轴试样切土器及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111307553B
CN111307553B CN202010285355.5A CN202010285355A CN111307553B CN 111307553 B CN111307553 B CN 111307553B CN 202010285355 A CN202010285355 A CN 202010285355A CN 111307553 B CN111307553 B CN 111307553B
Authority
CN
China
Prior art keywords
disc
rod
cutter
soil
fixing screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010285355.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111307553A (zh
Inventor
张艳鹏
苟迎霞
王乙清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN202010285355.5A priority Critical patent/CN111307553B/zh
Publication of CN111307553A publication Critical patent/CN111307553A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111307553B publication Critical patent/CN111307553B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G01N2001/2873—Cutting or cleaving
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0298—Manufacturing or preparing specimens

Abstract

本发明公开了岩土工程三轴试验土样制备装置领域的一种三轴试样切土器及其使用方法，包括支撑架、升降杆、套筒、固定螺丝、滑筒、两组连杆、环刀、上圆盘、下圆盘、弯杆，支撑架包括有上底板、下底板和四组支撑柱，四组的支撑柱固定在上底板和下底板之间，下底板顶端中心刻设有水平T型凹槽，固定螺丝包括有第一固定螺丝和第二固定螺丝，第一固定螺丝螺纹穿过套筒，第二固定螺丝螺纹穿过滑筒，下圆盘包括有外部下圆盘和内部下圆盘。

Description

一种三轴试样切土器及其使用方法
技术领域
本发明涉及岩土工程三轴试验土样制备装置领域，具体为一种三轴试样切土器及其使用方法。
背景技术
随着经济的发展，各类工程更是蓬勃发展，岩土工程勘察是必不可少的一部分，三轴实验也是一项极为重要的实验，通常用来获得土样的抗剪强度，然而三轴土样的制备是一项麻烦且容易出错的任务。但是现有的土样制备技术不完善，制备的土样精度不高，效率也比较低。现在土样制备大都是将土放在现在的切土器上，用钢丝锯或削土刀切割，这样精度较低，速率低，并且土样容易受扰动。中国专利CN107328626A公开了一种双轴多削多尺寸切土器，虽然切割速率提高了，但是对于植物根系错综复杂的草炭土来说，机械式的切削极易带掉最终土样上的土体。因此，土工试验切土设备急待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三轴试样切土器及其使用方法，目的在于克服现有技术的不足，即制样不精确、容易受到扰动的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种三轴试样切土器，包括支撑架、升降杆、套筒、固定螺丝、滑筒、两组连杆、环刀、上圆盘、下圆盘、弯杆，所述支撑架包括有上底板、下底板和四组支撑柱，四组的所述支撑柱固定在上底板和下底板之间，所述下底板顶端中心刻设有水平T型凹槽，所述固定螺丝包括有第一固定螺丝和第二固定螺丝，所述第一固定螺丝螺纹穿过套筒，所述第二固定螺丝螺纹穿过滑筒，所述下圆盘包括有外部下圆盘和内部下圆盘。
优选的，所述上底板顶端中心开设有孔洞，所述升降杆插入上底板上的孔洞穿过套筒，所述孔洞的孔径略大于升降杆的直径，所述升降杆可进行上下移动和旋转，所述上圆盘安装在升降杆底端，所述上圆盘底端和下圆盘顶端均设置有钉子用于固定土样。
优选的，所述滑筒套接在升降杆上，两组的所述连杆焊接在滑筒底端，所述连杆下部刻设有第一螺纹，所述环刀上边缘两侧焊接有两组耳朵，所述耳朵上开设有钻孔，所述钻孔的孔径大于连杆在第一螺纹处部位的直径且小于连杆上部的直径，所述连杆下部带有第一螺纹的部分穿过钻孔并通过外接与第一螺纹配合的螺母进行固定，所述滑筒可带动环刀进行旋转及上下移动。
优选的，所述环刀的直径为三轴试样标准直径三十九点一毫米，所述环刀的高度为五十毫米，所述上圆盘的直径小于环刀的内径两毫米。
优选的，所述外部下圆盘和内部下圆盘螺纹连接而成，所述外部下圆盘边缘刻有未连通的圆孔，所述内部下圆盘底部设置有滚动轴承，所述滚动轴承转动连接有转杆，所述内部下圆盘的直径等于上圆盘的直径，所述转杆设置在下底板顶端，所述转杆上刻设有凹槽，所述凹槽内部放置有钢片，所述钢片前部为T型后部为片状。
优选的，所述升降杆下部焊接有短螺纹杆，所述弯杆上部刻有第二螺纹，所述弯杆下部插入圆孔，所述弯杆上部通过第二螺纹和短螺纹杆的配合与升降杆相连并通过外接的螺母进行固定。
一种三轴试样切土器的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、旋紧第二固定螺丝，旋开第一固定螺丝，将环刀与上圆盘一起提起，旋紧第一固定螺丝，将土样放入，连接弯杆，将弯杆下部插入圆孔，上部通过第二螺纹和短螺纹杆的配合与升降杆相连并通过外接的螺母进行固定；
步骤二、旋开第二固定螺丝，使得环刀可以进行上下移动和旋转，环刀不断下行的同时用削土刀或者钢丝锯切削土样至标准三轴试样；
步骤三、将钢片放置在转杆上的凹槽中，阻止上圆盘和下圆盘转动，将外部下圆盘向下拧开，置于下底板上，环刀继续下行，环刀顶面基本与下圆盘固定针面平行，取下弯杆，提起上圆盘并固定，使用削土刀沿着环刀面将土样切下，留下被钉子破坏的土样；
步骤四、将残余的土清理干净，并使各部分复位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置滑动的环刀，可以减少对土样的扰动，大大提高土样的精度；通过设置弯杆连接下圆盘与上圆盘，可以使上下圆盘同时转动，避免了通过土样传递扭矩，减少对土样的扰动；通过设置大直径的下圆盘，避免了由于土样自重在圆盘边缘产生破坏；本发明原理简单，操作方便，可以在一定程度上提高效率，节约一些时间。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明横剖俯视结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-升降杆，2-套筒，3-固定螺丝，301-第一固定螺丝，302-第二固定螺丝，4-上底板，5-滑筒，6-连杆，7-环刀，8-支撑柱，9-上圆盘，10-外部下圆盘，11-内部下圆盘，12-下底板，13-弯杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
一种三轴试样切土器，包括支撑架、升降杆1、套筒2、固定螺丝3、滑筒5、两组连杆6、环刀7、上圆盘9、下圆盘、弯杆13，升降杆1下部焊接有短螺纹杆，弯杆13上部刻有第二螺纹，弯杆13下部插入圆孔，弯杆13上部通过第二螺纹和短螺纹杆的配合与升降杆1相连并通过外接的螺母进行固定，固定螺丝3包括有第一固定螺丝301和第二固定螺丝302，第一固定螺丝301螺纹穿过套筒2，第二固定螺丝302螺纹穿过滑筒5，上圆盘9安装在升降杆1底端，上圆盘9底端和下圆盘顶端均设置有钉子用于固定土样；
支撑架包括有上底板4、下底板12和四组支撑柱8，四组的支撑柱8固定在上底板4和下底板12之间，上底板4顶端中心开设有孔洞，升降杆1插入上底板4上的孔洞穿过套筒2，孔洞的孔径略大于升降杆1的直径，升降杆1可进行上下移动和旋转，滑筒5套接在升降杆1上，两组的连杆6焊接在滑筒5底端，连杆6下部刻设有第一螺纹，环刀7上边缘两侧焊接有两组耳朵，耳朵上开设有钻孔，钻孔的孔径大于连杆6在第一螺纹处部位的直径且小于连杆6上部的直径，连杆6下部带有第一螺纹的部分穿过钻孔并通过外接与第一螺纹配合的螺母进行固定，滑筒5可带动环刀7进行旋转及上下移动；
环刀7的直径为三轴试样标准直径三十九点一毫米，环刀7的高度为五十毫米，上圆盘9的直径小于环刀7的内径两毫米，下圆盘包括有外部下圆盘10和内部下圆盘11，外部下圆盘10和内部下圆盘11螺纹连接而成，外部下圆盘10边缘刻有未连通的圆孔，内部下圆盘11底部设置有滚动轴承，滚动轴承转动连接有转杆，内部下圆盘11的直径等于上圆盘9的直径，转杆设置在下底板12顶端，转杆上刻设有凹槽，凹槽内部放置有钢片，钢片前部为T型后部为片状，下底板12顶端中心刻设有水平T型凹槽。
本实施例的一个具体应用为：旋紧第二固定螺丝302，旋开第一固定螺丝301，将环刀7与上圆盘9一起提起，旋紧第一固定螺丝301，将土样放入，连接弯杆13，将弯杆13下部插入圆孔，上部通过第二螺纹和短螺纹杆的配合与升降杆1相连并通过外接的螺母进行固定；旋开第二固定螺丝302，使得环刀7可以进行上下移动和旋转，环刀7不断下行的同时用削土刀或者钢丝锯切削土样至标准三轴试样；将钢片放置在转杆上的凹槽中，阻止上圆盘9和下圆盘转动，将外部下圆盘10向下拧开，置于下底板12上，环刀7继续下行，环刀7顶面基本与下圆盘固定针面平行，取下弯杆13，提起上圆盘9并固定，使用削土刀沿着环刀7面将土样切下，留下被钉子破坏的土样；将残余的土清理干净，并使各部分复位。通过设置滑动的环刀，可以减少对土样的扰动，大大提高土样的精度；通过设置弯杆连接下圆盘与上圆盘，可以使上下圆盘同时转动，避免了通过土样传递扭矩，减少对土样的扰动；通过设置大直径的下圆盘，避免了由于土样自重在圆盘边缘产生破坏；本发明原理简单，操作方便，可以在一定程度上提高效率，节约一些时间。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种三轴试样切土器，其特征在于：该三轴试样切土器包括支撑架、升降杆（1）、套筒（2）、固定螺丝（3）、滑筒（5）、两组连杆（6）、环刀（7）、上圆盘（9）、下圆盘、弯杆（13），所述支撑架包括有上底板（4）、下底板（12）和四组支撑柱（8），四组的所述支撑柱（8）固定在上底板（4）和下底板（12）之间，所述下底板（12）顶端中心刻设有水平T型凹槽，所述固定螺丝（3）包括有第一固定螺丝（301）和第二固定螺丝（302），所述第一固定螺丝（301）螺纹穿过套筒（2），所述第二固定螺丝（302）螺纹穿过滑筒（5），所述下圆盘包括有外部下圆盘（10）和内部下圆盘（11）；
所述外部下圆盘（10）和内部下圆盘（11）螺纹连接而成，所述外部下圆盘（10）边缘刻有未连通的圆孔，所述内部下圆盘（11）底部设置有滚动轴承，所述滚动轴承转动连接有转杆，所述内部下圆盘（11）的直径等于上圆盘（9）的直径，所述转杆设置在下底板（12）顶端，所述转杆上刻设有凹槽，所述凹槽内部放置有钢片，所述钢片前部为T型后部为片状；
所述升降杆（1）下部焊接有短螺纹杆，所述弯杆（13）上部刻有第二螺纹，所述弯杆（13）下部插入圆孔，所述弯杆（13）上部通过第二螺纹和短螺纹杆的配合与升降杆（1）相连并通过外接的螺母进行固定；
所述三轴试样切土器的使用方法包括以下步骤：
步骤一、旋紧第二固定螺丝（302），旋开第一固定螺丝（301），将环刀（7）与上圆盘（9）一起提起，旋紧第一固定螺丝（301），将土样放入，连接弯杆（13），将弯杆（13）下部插入圆孔，上部通过第二螺纹和短螺纹杆的配合与升降杆（1）相连并通过外接的螺母进行固定；
步骤二、旋开第二固定螺丝（302），使得环刀（7）可以进行上下移动和旋转，环刀（7）不断下行的同时用削土刀或者钢丝锯切削土样至标准三轴试样；
步骤三、将钢片放置在转杆上的凹槽中，阻止上圆盘（9）和下圆盘转动，将外部下圆盘（10）向下拧开，置于下底板（12）上，环刀（7）继续下行，环刀（7）顶面基本与内部下圆盘固定针面平行，取下弯杆（13），提起上圆盘（9）并固定，使用削土刀沿着环刀（7）面将土样切下，留下被钉子破坏的土样；
步骤四、将残余的土清理干净，并使各部分复位。
2.根据权利要求1所述的一种三轴试样切土器，其特征在于：所述上底板（4）顶端中心开设有孔洞，所述升降杆（1）插入上底板（4）上的孔洞穿过套筒（2），所述孔洞的孔径略大于升降杆（1）的直径，所述升降杆（1）可进行上下移动和旋转，所述上圆盘（9）安装在升降杆（1）底端，所述上圆盘（9）底端和下圆盘顶端均设置有钉子用于固定土样。
3.根据权利要求1所述的一种三轴试样切土器，其特征在于：所述滑筒（5）套接在升降杆（1）上，两组的所述连杆（6）焊接在滑筒（5）底端，所述连杆（6）下部刻设有第一螺纹，所述环刀（7）上边缘两侧焊接有两组耳朵，所述耳朵上开设有钻孔，所述钻孔的孔径大于连杆（6）在第一螺纹处部位的直径且小于连杆（6）上部的直径，所述连杆（6）下部带有第一螺纹的部分穿过钻孔并通过外接与第一螺纹配合的螺母进行固定，所述滑筒（5）可带动环刀（7）进行旋转及上下移动。
4.根据权利要求1所述的一种三轴试样切土器，其特征在于：所述环刀（7）的直径为三轴试样标准直径三十九点一毫米，所述环刀（7）的高度为五十毫米，所述上圆盘（9）的直径小于环刀（7）的内径两毫米。
CN202010285355.5A 2020-04-13 2020-04-13 一种三轴试样切土器及其使用方法 Active CN111307553B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010285355.5A CN111307553B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 一种三轴试样切土器及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010285355.5A CN111307553B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 一种三轴试样切土器及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111307553A CN111307553A (zh) 2020-06-19
CN111307553B true CN111307553B (zh) 2024-04-12

Family

ID=71151857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010285355.5A Active CN111307553B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 一种三轴试样切土器及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111307553B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113396833A (zh) * 2021-07-08 2021-09-17 广州新起典文旅科技有限公司 一种可互动的鸟笼装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006249929A (ja) * 2003-06-06 2006-09-21 Raito Kogyo Co Ltd 地中遮水壁の構築方法
CN102169062A (zh) * 2011-01-21 2011-08-31 西北大学 一种用于制备三轴试验用原状黄土试样的削样仪
CN203745255U (zh) * 2014-01-16 2014-07-30 昆明理工大学 一种用于制备软土三轴试验试样的切样器
CN204514682U (zh) * 2015-03-31 2015-07-29 西安科技大学 一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置
CN205483735U (zh) * 2016-03-14 2016-08-17 三峡大学 一种可变直径减少重塑黏土试样扰动的全自动切土器
CN108458905A (zh) * 2018-02-05 2018-08-28 浙江大学 一种半自动空心圆柱土样制作装置
CN209485817U (zh) * 2019-01-17 2019-10-11 长安大学 一种便于操作的大型直剪试验土样削样器
CN110631859A (zh) * 2019-10-08 2019-12-31 合肥工业大学 一种用于三轴压缩试验的原状土样制备装置及制备方法
CN211825332U (zh) * 2020-04-13 2020-10-30 吉林大学 一种三轴试样切土器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006249929A (ja) * 2003-06-06 2006-09-21 Raito Kogyo Co Ltd 地中遮水壁の構築方法
CN102169062A (zh) * 2011-01-21 2011-08-31 西北大学 一种用于制备三轴试验用原状黄土试样的削样仪
CN203745255U (zh) * 2014-01-16 2014-07-30 昆明理工大学 一种用于制备软土三轴试验试样的切样器
CN204514682U (zh) * 2015-03-31 2015-07-29 西安科技大学 一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置
CN205483735U (zh) * 2016-03-14 2016-08-17 三峡大学 一种可变直径减少重塑黏土试样扰动的全自动切土器
CN108458905A (zh) * 2018-02-05 2018-08-28 浙江大学 一种半自动空心圆柱土样制作装置
CN209485817U (zh) * 2019-01-17 2019-10-11 长安大学 一种便于操作的大型直剪试验土样削样器
CN110631859A (zh) * 2019-10-08 2019-12-31 合肥工业大学 一种用于三轴压缩试验的原状土样制备装置及制备方法
CN211825332U (zh) * 2020-04-13 2020-10-30 吉林大学 一种三轴试样切土器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
长沙典型粉质粘土的三轴试验及本构模型研究;文建鹏;《工程科技Ⅱ辑》;20041215(第04期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111307553A (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203745255U (zh) 一种用于制备软土三轴试验试样的切样器
CN111307553B (zh) 一种三轴试样切土器及其使用方法
CN1776394A (zh) 手提半自动回转式土壤原状取样器
CN208350413U (zh) 一种土壤修复用采样检测设备
CN108731971B (zh) 一种自动取土器
CN207114216U (zh) 一种环刀取样装置
CN211825332U (zh) 一种三轴试样切土器
CN111751153A (zh) 一种污染土壤修复检测用取样装置及其使用方法
CN110926860A (zh) 一种岩土工程用岩土取样设备
CN207540808U (zh) 一种冻土试样采集装置
CN111537261A (zh) 一种用于土壤采样的取样设备
CN206848027U (zh) 一种土工试验用切土仪
CN211317805U (zh) 一种重金属污染土壤非扰动采样装置
CN116539404B (zh) 高应力岩体孔内破岩试验装置及岩体可切割性评价方法
CN114062082B (zh) 一种原状土三轴试样旋降制取装置及方法
CN203551354U (zh) 一种可调式混凝土芯样补平器
CN209992215U (zh) 一种可调节的建筑检测用的混凝土芯样的抓取装设备
CN211122036U (zh) 一种防掉落原状土快速获取装置
CN208653845U (zh) 一种土壤修复用取样装置
CN114018631A (zh) 一种古建筑墙内木结构取芯钻机以及取样方法
LU501984B1 (en) Multi-scale sample preparation device for triaxial compression test of undisturbed soil
CN209327015U (zh) 一种树木年轮采集装置
CN208967332U (zh) 一种龙门铣地基的地脚结构
CN212903957U (zh) 一种用于风电主轴的掏样机固定装置
CN216642043U (zh) 一种方便石油开采设备脱芯的取芯钻头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant