CN113504097A - 一种土工试验脱模装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土工试验脱模装置，涉及岩土工程技术领域，包括底座、顶板、试样组件和伸缩组件，试样组件和伸缩组件均设于底座和顶板之间，伸缩组件的两端分别与底座和顶板连接，且伸缩组件与试样组件相间隔，试样组件与顶板之间设有第一圆柱体，试样组件与底座之间设有第二圆柱体，在伸缩组件的作用下第一圆柱体和第二圆柱体靠近试样组件的一端均能够伸入试样组件内。本发明通过在底座与顶板之间设置有试样组件和伸缩组件，以及第一圆柱体和第二圆柱体的设置，由于伸缩组件的两端分别与底座和顶板连接，在伸缩组件的驱动下第一圆柱体和第二圆柱体能够伸入试样组件内，进而能够对试样组件内的试样进行压制，使得试样制备的过程简单。

Description

一种土工试验脱模装置

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，更具体的说是涉及一种土工试验脱模装置。

背景技术

随着土木工程技术的不断发展，人们对工程中土的力学性质有了清楚的认识。土工三轴试验是岩土工程领域十分重要的试验手段，是测定土的力学性质的有效方法。对于重塑土的三轴试验，试样制备质量对试验精度及数据的可靠性具有重要影响。扰动土需要在室内用击实器制作试验用的击实试样。击实器是一种圆形的模具，由三个1/3环形模瓣拼装成圆筒之后，再由套环箍紧而成。在分层击实试样制作完成后，将套环取下套入三瓣模另一端侧壁凸缘部位，对套环施加外力将三瓣模拆除，并取出击实试样。这种取样方法在实际操作中具有明显的缺陷。一方面，需要一个人手扶三瓣模及套环，另一个人用刀和锤子敲击三瓣模，配合完成。另一方面，用力推开击实器的模瓣时，容易损坏击实试样，造成击实试样掉角或内部损伤，进而造成试验数据不准确。

现有试件脱模装置主要有电动脱模器和传统手动脱模器，电动脱模器需要接入电源，对使用环境有一定的要求，发生故障后维修较难，且造价较高；手传统动脱模器使用过程中需两人配合完成，且易发生试件受力不均匀，容易对试件造成损伤，影响实验的准确性，并且操作过程中较为费力。

因此，如何提供一种便于一人操作、且稳定性强，脱模方式简单，同时能够有效降低脱模过程中对试样的损坏的土工试验脱模装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种土工试验脱模装置，旨在解决上述背景技术中的问题之一，以实现便于一人操作、试样的制备及脱模方式简单的目的，同时能够有效降低脱模过程中对试样的损坏。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种土工试验脱模装置，包括：底座、顶板、试样组件和伸缩组件，所述试样组件和所述伸缩组件均设于所述底座和顶板之间，所述伸缩组件的两端分别与所述底座和顶板连接，且所述伸缩组件与试样组件相间隔，所述试样组件与所述顶板之间设有第一圆柱体，所述试样组件与所述底座之间设有第二圆柱体，在所述伸缩组件的作用下，所述第一圆柱体和第二圆柱体靠近所述试样组件的一端均能够伸入所述试样组件内。

采用上述技术方案的有益效果是：通过在底座与顶板之间设置有试样组件和伸缩组件，以及第一圆柱体和第二圆柱体的设置，由于伸缩组件的两端分别与底座和顶板连接，在伸缩组件的驱动下，第一圆柱体和第二圆柱体能够伸入试样组件内，进而能够对试样组件内的试样进行压制，使得试样制备的过程简单。

进一步地，所述伸缩组件设有多个，多个所述伸缩组件等间距地设于所述试样组件的周侧，所述伸缩组件的一端与所述顶板可拆卸连接，所述伸缩组件的另一端与所述底座可拆卸连接。

采用上述技术方案的有益效果是：通过多个伸缩组件的设置，且多个伸缩组件等间距地设置在试样组件的周侧，能够使得该土工试验脱模装置具有很强的稳定性，使得试样组件内的试样受力更加均匀。

进一步地，所述试样组件包括多个瓣模，多个所述瓣模能够围合成圆筒形结构，圆筒形结构具有试样腔体。通过多个瓣模的设置，能够使得该土工试验脱模装置的脱模方式简单，能够快速组装及拆卸该土工试验脱模装置，节约试样制备时间，可有效降低脱模过程中对试样的损坏。

进一步地，该土工试验脱模装置还包括多个径向动力机构，所述径向动力机构与所述瓣模的数量相等，多个所述径向动力机构与多个所述瓣模一一对应，所述径向动力机构用于给所述瓣模提供径向力。通过多个径向动力机构的设置，能够使得对瓣模具有支撑和加载的作用，使得该土工试验脱模装置不需要其他人辅助配合，一个人即可完成试样的制备，进而节省了人力。

进一步地，该土工试验脱模装置还包括多个弧形环，所述弧形环与所述瓣模的数量相等，所述弧形环设于所述瓣模的外壁，所述弧形环的内侧与所述瓣模接触，所述弧形环的外侧与所述径向动力机构连接。

进一步地，所述瓣模的外壁上具有与所述弧形环适配的凹槽，所述凹槽位于所述瓣模外壁的中心位置。

采用上述技术方案的有益效果是：通过设有多个弧形环，以及在瓣模的外壁上设有与弧形环相适配的凹槽，并且凹槽设置在瓣模外壁的中心位置，可以保证试样受力均匀，并有利于更好的脱模。

进一步地，所述第一圆柱体和所述第二圆柱体的直径与所述试样腔体的内径相等。

进一步地，所述伸缩组件为气缸、液压缸、电缸或伸缩杆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的土工试验脱模装置结构示意图；

图2为本发明提供的土工试验脱模装置在另一种视角下的结构示意图；

图3为本发明提供的图2中B-B方向的剖视图。

其中：1为底座；2为顶板；3为第一圆柱体；4为第二圆柱体；5为瓣模；6为试样腔体；7为伸缩组件；8为弧形环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-3，本发明实施例公开了一种土工试验脱模装置，包括：底座1、顶板2、试样组件和伸缩组件7，试样组件和伸缩组件7均设于底座1和顶板2之间，伸缩组件7的两端分别与底座1和顶板2连接，且伸缩组件7与试样组件相间隔，试样组件与顶板2之间设有第一圆柱体3，试样组件与底座1之间设有第二圆柱体4，在伸缩组件7的作用下，第一圆柱体3和第二圆柱体4靠近试样组件的一端均能够伸入试样组件内，其中，优选地，试样组件包括三个瓣模5，每个瓣模5的弧度为120°，三个瓣模5能够围合成圆筒形结构，圆筒形结构具有试样腔体6，试样腔体6的内径与第一圆柱体3和第二圆柱体4的直径相等，伸缩组件7设有三个，三个伸缩组件7等间距地设于试样组件的周侧，即相邻的伸缩组件7之间呈120°的夹角，伸缩组件7的一端与顶板2可拆卸连接，伸缩组件7的另一端与底座1可拆卸连接，在本实施例中，伸缩组件7优选为液压缸，底座1和顶板2上均设有用于安装液压缸的螺纹孔，液压缸的固定端与底座1通过螺栓与底座1连接，液压缸的伸缩端与顶板2通过螺栓连接；在另一些实施例中，伸缩组件7为伸缩杆，伸缩杆的结构与伞杆的结构相同，伸缩杆优选为两节杆件，顶板2和底座1上均设有用于安装杆件的螺纹孔，靠近底座1的一节杆件上沿伸缩杆的长度方向具有多个通孔，靠近顶板2的一节杆件的下端具有与通孔相适配的碰珠，通过碰珠和通孔的设置，能够对伸缩杆进行调节和锁死。此外，瓣模5、伸缩组件7可以根据实际需求设置多个，在此对数量不做具体限制，伸缩组件7还可以为气缸或电缸。

在上述实施例中，该土工试验脱模装置还包括三个径向动力机构，三个径向动力机构与三个瓣模5一一对应，径向动力机构用于给瓣模5提供径向力，具体地，径向动力机构可以为气缸、液压缸和电缸，通过径向动力机构的设置，能够使得对瓣模5进行支撑和加载的作用，使得该土工试验脱模装置不需要其他人辅助配合，一个人即可完成试样的制备，进而节省人力。

在上述实施例中，该土工试验脱模装置还包括三个弧形环8，弧形环8设于瓣模5的外壁，优选地，瓣模5的外壁上具有与弧形环8适配的凹槽，凹槽位于瓣模5外壁的中心位置，弧形环8的内侧与瓣模5接触，弧形环8的外侧与径向动力机构连接，凹槽设置在瓣模5外壁的中心位置，可以保证试样受力均匀，并有利于更好的脱模。

在另一些实施例中，径向动力机构和弧形环8的设置数量可以根据瓣模5的数量具体调整，保证径向动力机构和弧形环8的数量与瓣模5的数量相等，使得每个径向动力机构连接一个弧形环8，弧形环8的远离径向动力机构的一侧伸入瓣模5外壁上的凹槽内。

以下通过使用方法对该土工试验脱模装置进行进一步地解释说明：

首先通过三个伸缩组件7将顶板2和底座1进行连接，然后在底座1的中心位置放置第二圆柱体4，保证第二圆柱体4与底座1的轴线重合，利用径向动力机构将三个瓣模5进行固定，使得瓣模5内侧的部分区域与第二圆柱体4的外壁接触，三个瓣模5围合成用于盛装岩土的试样腔体6，向试样腔体6盛装岩土，然后在将第一圆柱体3放置在岩土上，保证第一圆柱体3的下端能够顺利伸入试样腔体6内，接着通过驱动伸缩组件7，使得第一圆柱体3和第二圆柱体4对试样腔体6内的岩土进行制备，当试样制备完成后，通过控制三个径向动力机构将三个瓣模5依次去除，进而实现试样的脱模。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种土工试验脱模装置，其特征在于，包括：底座、顶板、试样组件和伸缩组件，所述试样组件和所述伸缩组件均设于所述底座和顶板之间，所述伸缩组件的两端分别与所述底座和顶板连接，且所述伸缩组件与试样组件相间隔，所述试样组件与所述顶板之间设有第一圆柱体，所述试样组件与所述底座之间设有第二圆柱体，在所述伸缩组件的作用下，所述第一圆柱体和第二圆柱体靠近所述试样组件的一端均能够伸入所述试样组件内。

2.根据权利要求1所述的一种土工试验脱模装置，其特征在于，所述伸缩组件设有多个，多个所述伸缩组件等间距地设于所述试样组件的周侧，所述伸缩组件的一端与所述顶板可拆卸连接，所述伸缩组件的另一端与所述底座可拆卸连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种土工试验脱模装置，其特征在于，所述试样组件包括多个瓣模，多个所述瓣模能够围合成圆筒形结构，圆筒形结构具有试样腔体。

4.根据权利要求3所述的一种土工试验脱模装置，其特征在于，还包括多个径向动力机构，所述径向动力机构与所述瓣模的数量相等，多个所述径向动力机构与多个所述瓣模一一对应，所述径向动力机构用于给所述瓣模提供径向力。

5.根据权利要求4所述的一种土工试验脱模装置，其特征在于，还包括多个弧形环，所述弧形环与所述瓣模的数量相等，所述弧形环设于所述瓣模的外壁，所述弧形环的内侧与所述瓣模接触，所述弧形环的外侧与所述径向动力机构连接。

6.根据权利要求5所述的一种土工试验脱模装置，其特征在于，所述瓣模的外壁上具有与所述弧形环适配的凹槽，所述凹槽位于所述瓣模外壁的中心位置。

7.据权利要求3所述的一种土工试验脱模装置，其特征在于，所述第一圆柱体和所述第二圆柱体的直径与所述试样腔体的内径相等。

8.据权利要求1所述的一种土工试验脱模装置，其特征在于，所述伸缩组件为气缸、液压缸、电缸或伸缩杆。

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