CN202837067U - 一种重塑土直剪试样的制样器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种重塑土直剪试样的制样器,属于土木工程学科的软土抗剪强度测试领域,包括刚性底座、环刀和制样活塞。底座为刚性,包括承力板、定位凸起和定位圆环;环刀包括固接在一起的压样环和卸样环,卸样环上设有排气孔;制样活塞包括由下及上固接在一起的制样推头、限位器、压力传递杆和卸样推头。本实用新型克服了直剪试样传统制作的缺陷,不仅能够保证土样的高度、平整度和密实度,而且能在整个制样过程中通过制样器自身的配件智能保护土样,操作方便,卸样简单。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种重塑土直剪试样的制样器,属于土木工程学科的土体抗剪强度测试领域。
背景分析:
在工程设计时,为了保证基坑边坡、路堤边坡等建筑物或构筑物的安全稳定,需要准确确定边坡土体的抗剪强度及其对应参数,土体抗剪强度的测试也就成为目前土力学学科中的一个重要内容。直剪试验是实验室测定土体抗剪强度的一个常用方法,该试验需要将土体制成直径6.18cm、高2.0cm的圆饼形标准试样。制作试样时,实验室通常采用普通环刀辅助人工密实的方法,因此制作过程中操作较为粗糙,试样表面会凹凸不平,试样的高度、平整度均不易精确控制,且土样不易从普通环刀中卸出,对直剪试验的结果影响较大。
实用新型内容:
本实用新型的目的在于提供一种重塑土直剪试样的制样器。本实用新型不仅能够保证土样的高度、平整度和密实度,而且能在整个制样过程中通过制样器自身的配件智能保护土样,操作方便,卸样简单。
为了达到上述的目的,本实用新型的解决方案是:
一种重塑土直剪试样的制样器,其特征在于:包括底座、环刀和制样活塞,底座包括承力板,承力板上方设有定位凸起,承力板下方设有定位圆环,所述的环刀为阶梯型刚性薄壁圆环,包括压样环、卸样环,压样环和卸样环固接成一体,压样环和卸样环的外径与定位圆环的内径相适配,所述的制样活塞包括制样推头、限位器、压力传递杆、卸样推头,制样推头、限位器、压力传递杆、卸样推头由下及上依次固设在一起,且中心线相重合,其中:制样推头的直径与压样环的内径相适配,制样推头的高度为压样环的高度与标准试样的高度之差,限位器的直径大于制样推头的直径,压力传递杆为圆柱形直杆,直径小于压样环的内径,卸样推头的直径与压样环内径相适配。
进一步的设置在于:
所述的底座为刚性底座,承力板为圆形刚性板,厚度为0.6cm,直径为8.0cm,定位凸起为圆柱形,固设在承力板的上方,定位凸起的高度为3.5cm;定位凸起的直径为6.3cm,定位圆环固设在承力板的下方,定位圆环的内径为6.5cm;定位圆环的外径为7.0cm;定位圆环的高度为0.5cm,承力板、定位凸起、定位圆环的中心线相重合。
压样环和卸样环的外径均为6.5cm,压样环的内径与标准试样直径匹配;压样环的高度为4.0cm,卸样环的内径为6.3cm;卸样环的高度为3.5cm;卸样环上设有排气孔,环刀的总高度为7.5cm。
所述的制样活塞,制样推头、限位器、压力传递杆、卸样推头均为实心圆饼形,其中:制样推头的直径与压样环的内径相适配,制样推头的高度为2.0cm,限位器的直径为7.0cm,卸样推头的直径为6.18cm。
所述的压力传递杆的长度与卸样推头的高度之和大于压样环的高度。
本实用新型工作过程如下:
(1)平稳放置底座,将环刀套装在底座上,此时,卸样环与定位凸起匹配放置,压样环的底部与定位凸起充分接触,卸样环的底部与承力板充分接触;
(2)称取设计的重塑土,放入压样环和定位凸起所围成的空间中,而后将制样活塞的制样推头缓慢放入压样环中;在卸样推头上施加竖向外力,通过压力传递杆驱使制样推头向下挤压土体,直至限位器与压样环的上缘充分接触,这时在压样环底部形成直径6.18cm高度2.0cm的标准土样;
(3)拆开底座、环刀和制样活塞,此时土样留在压样环底部;然后将刚性底座的定位凸起朝下、定位圆环朝上放置平稳;再将带有土样的环刀放置在刚性底座上,通过定位圆环固定环刀;再将制样活塞的卸样推头朝下、制样推头朝上装于制样环上,卸样推头插入与之适配的压样环内;
(4)在制样推头上施加竖向外力,通过压力传递杆驱使卸样推头向下挤压土样,同时卸样环内的空气由排气孔排出,直至限位器与压样环的上缘充分接触,这时土样被安全卸入到卸样环的空间内;
(5)拆开底座、环刀和制样活塞,取出土样;卸样完毕,土样即可供土体的直剪测试使用。
本实用新型的有益结果为:
本实用新型克服了直剪试样传统制作的缺陷,不仅能够保证土样的高度、平整度和密实度,而且能在整个制样过程中通过制样器自身的配件智能保护土样,操作方便,卸样简单。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明:
图1是本实用新型的底座截面示意图;
图2是本实用新型的制样环刀剖面示意图:
图3是本实用新型的制样活塞示意图;
图4是本实用新型装入重塑土前的安装示意图;
图5是本实用新型土样压实后的示意图;
图6是本实用新型土样卸样前的安装示意图;
图7是本实用新型土样卸样卸入到制样筒后的示意图;
图中标号:1-底座,11-承力板,12-定位凸起,13-定位圆环;2-环刀,21-压样环,22-卸样环;23-排气孔;3-制样活塞,31-制样推头,32-限位器,33-压力传递杆,34-卸样推头;4-土样。
具体实施方式:
如图1~图3所示,本实施例的一种重塑土直剪试样的制样器,包括底座1、环刀2和制样活塞3,所述的底座1为刚性底座,包括承力板11,承力板11上方设有定位凸起12,承力板11下方方设有定位圆环13。承力板11为圆形刚性板,厚度优选0.6cm,直径优选8.0cm。定位凸起12为圆柱形,固设在承力板11的上方,定位凸起12的高度比标准试样的高度2.0cm略大,优选为3.5cm;定位凸起12直径比标准试样的直径6.18cm略大,优选为6.3cm。定位圆环13固设在承力板11的下方,定位圆环13的内径大于定位凸起12的直径6.3cm,优选为6.5cm;定位圆环13的外径为7.0cm;定位圆环13的高度为0.5cm。承力板11、定位凸起12、定位圆环13的中心线相重合。
所述的环刀2为两阶梯型刚性薄壁圆环,包括压样环21、卸样环22。压样环21和卸样环22固接成一体,压样环21和卸样环22的外径与定位圆环13的内径相适配,均选6.5cm。压样环21的内径为与标准试样直径匹配的6.18cm;压样环21的高度比标准试样的高度2.0cm大,优选为4.0cm。卸样环22的内径与定位凸起12的外径相适配,为6.3cm;卸样环22的高度与定位凸起12的高度适配,为3.5cm;卸样环22上设有排气孔23。环刀2的总高度为压样环21和卸样环22的高度之和,为7.5cm。
所述的制样活塞3包括制样推头31、限位器32、压力传递杆33、卸样推头34。制样推头31、限位器32、压力传递杆33、卸样推头34均为实心圆饼形,四者由下及上依次固设在一起,且中心线相重合。其中:制样推头31的直径与压样环21的内径相适配,高度为压样环21的高度与标准试样的高度之差,为2.0cm,这样可以保证试样的高度为2.0cm。限位器32的直径大于制样推头31的直径,选7.0cm。压力传递杆33为圆柱形直杆,直径小于压样环21的内径。卸样推头34的直径与压样环21内径相适配,为6.18cm。
所述的压力传递杆33的长度与卸样推头34的高度之和稍大于压样环21的4.0cm高度,选5.0cm。这样可以保证卸样时卸样推头34可以进入卸样环1.0cm,把土样完全推到卸样环22内,且在限位器32的作用下保证卸样推头34与卸下的土样之间见有0.5cm的安全距离,保护不会压坏试样。
结合图4~图7所示,本实用新型工作过程如下:
(1)平稳放置底座1,将环刀2套装在底座1上,此时,卸样环22与定位凸起12匹配放置,压样环21的底部与定位凸起12充分接触,卸样环22的底部与承力板11充分接触。
(2)称取设计的重塑土,放入压样环21和定位凸起12所围成的空间中,而后将制样活塞3的制样推头31缓慢放入压样环21中;在卸样推头34上施加竖向外力,通过压力传递杆33驱使制样推头31向下挤压土体,直至限位器32与压样环21的上缘充分接触,这时在压样环21底部形成直径6.18cm高度2.0cm的标准土样4。
(3)拆开底座1、环刀2和制样活塞3,此时土样4留在压样环21底部;然后将刚性底座1的定位凸起12朝下、定位圆环13朝上放置平稳;再将带有土样4的环刀2放置在刚性底座1上,通过定位圆环13固定环刀2;再将制样活塞3的卸样推头34朝下、制样推头31朝上装于制样环2上,卸样推头34插入与之适配的压样环21内。
(4)在制样推头31上轻轻施加竖向外力,通过压力传递杆33驱使卸样推头34向下挤压土样4,同时卸样环22内的空气由排气孔23排出,直至限位器32与压样环21的上缘充分接触,这时土样4被安全卸入到卸样环22的空间内。
(5)拆开底座1、环刀2和制样活塞3,取出土样4;卸样完毕,土样4即可供土体的直剪测试使用。
本实用新型克服了直剪试样传统制作的缺陷,不仅能够保证土样的高度、平整度和密实度,而且能在整个制样过程中通过制样器自身的配件智能保护土样,操作方便,卸样简单。
Claims (5)
1.一种重塑土直剪试样的制样器,其特征在于:包括底座、环刀和制样活塞,底座包括承力板,承力板上方设有定位凸起,承力板下方设有定位圆环,所述的环刀为阶梯型刚性薄壁圆环,包括压样环、卸样环,压样环和卸样环固接成一体,压样环和卸样环的外径与定位圆环的内径相适配,所述的制样活塞包括制样推头、限位器、压力传递杆、卸样推头,制样推头、限位器、压力传递杆、卸样推头由下及上依次固设在一起,且中心线相重合,其中:制样推头的直径与压样环的内径相适配,制样推头的高度为压样环的高度与标准试样的高度之差,限位器的直径大于制样推头的直径,压力传递杆为圆柱形直杆,直径小于压样环的内径,卸样推头的直径与压样环内径相适配。
2.根据权利要求1所述的一种重塑土直剪试样的制样器,其特征在于:所述的底座为刚性底座,承力板为圆形刚性板,厚度为0.6cm,直径为8.0cm,定位凸起为圆柱形,固设在承力板的上方,定位凸起的高度为3.5cm;定位凸起的直径为6.3cm,定位圆环固设在承力板的下方,定位圆环的内径为6.5cm;定位圆环的外径为7.0cm;定位圆环的高度为0.5cm,承力板、定位凸起、定位圆环的中心线相重合。
3.根据权利要求1所述的一种重塑土直剪试样的制样器,其特征在于:压样环和卸样环的外径均为6.5cm,压样环的内径与标准试样直径匹配;压样环的高度为4.0cm,卸样环的内径为6.3cm;卸样环的高度为3.5cm;卸样环上设有排气孔,环刀的总高度为7.5cm。
4.根据权利要求1所述的一种重塑土直剪试样的制样器,其特征在于:所述的制样活塞,制样推头、限位器、压力传递杆、卸样推头均为实心圆饼形,其中:制样推头的直径与压样环的内径相适配,制样推头的高度为2.0cm,限位器的直径为7.0cm,卸样推头的直径为6.18cm。
5.根据权利要求1所述的一种重塑土直剪试样的制样器,其特征在于:所述的压力传递杆的长度与卸样推头的高度之和大于压样环的高度。
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CN109946174A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-28 | 长沙理工大学 | 一种膨胀土直剪试验装置及抗剪强度测量方法 |
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2012
- 2012-10-16 CN CN 201220526463 patent/CN202837067U/zh not_active Expired - Lifetime
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