CN204575416U - 重塑膨胀土环刀试样的制样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了重塑膨胀土环刀试样的制样装置，包括底板、制样筒、导筒、压样活塞、环刀，均为不锈钢材料。底板为圆形钢板，制样筒包括固接在一起的带孔翼板、环刀固定筒和导筒固定筒，为对半式，在带孔翼板上安装螺栓组件进行组装，导筒为厚壁圆筒，压样活塞包括固接在一起的承压板和压样推头，环刀为阶梯型刚性薄壁圆环，制样筒放在底板上，制样筒的底部垫一层圆形滤纸，环刀安装在环刀固定筒内，导筒卡在导筒固定筒内，压样活塞压入导筒内。本装置能快速制作高质量的重塑膨胀土环刀试样，以供膨胀试验使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及环刀试样的制样装置，具体涉及重塑膨胀土环刀试样的制样装置。
背景技术
根《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）的规定，测试重塑膨胀土的无荷载膨胀率、有荷载膨胀率、膨胀力时，需要将重塑膨胀土制成直径为61.8mm、高度为20.0mm的标准圆饼试样，并嵌入环刀内，放置在膨胀仪或固结仪上开展相关试验。大量的膨胀试验结果表明，环刀试样的高度、平整度和均匀度是影响试验精度的重要因素，在重塑膨胀土试样制备时需要特别关注。
目前制作重塑膨胀土环刀试样的方法有击样法、击实法和压样法三种，但都存在一定局限性。击样法会导致上下土层的密实度无法一致，土样的均匀性会受影响，并且土样的高度难以严格控制；击实法步骤繁琐，且存在较大的人为因素影响，环刀试样表面的平整度以及同一批试样的一致性无法保证；压样法存在环刀试样不易取出和环刀易变形等缺点。
因此，针对膨胀试验的特殊性，设计一套科学、合理、高效的重塑膨胀土环刀试样制样装置已成为一个迫切需要解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种重塑膨胀土环刀试样的制样装置，用于重塑膨胀土膨胀试验的试样制作。
本实用新型通过如下技术方案达到上述目的：
重塑膨胀土环刀试样的制样装置，包括底板、制样筒、导筒、压样活塞、环刀，均为不锈钢材料，底板为圆形钢板，制样筒包括固接在一起的带孔翼板、环刀固定筒和导筒固定筒，导筒为厚壁圆筒，压样活塞包括固接在一起的承压板和压样推头，环刀为阶梯型刚性薄壁圆环，制样筒放在底板上，制样筒的底部垫一层圆形滤纸，环刀安装在环刀固定筒内，导筒卡在导筒固定筒内，压样活塞压入导筒内。
所述的制样筒的上部为导筒固定筒，下部为环刀固定筒，带孔翼板焊接在环刀固定筒的左、右接缝处。
所述的制样筒为对半式，由两块大小尺寸完全相同的组件构成，通过螺栓组件固定带孔翼板组装成制样筒。
所述的承压板直径等于导筒的外径；所述的压样推头的直径略小于导筒的内径，高度等于导筒的高度；所述的导筒内径等于环刀内径，导筒外径等于导筒固定筒内径；所述的环刀固定筒的内径等于环刀的外径，高度等于环刀高度。
使用本实用新型制作重塑膨胀土环刀试样时，其工作过程是：
首先在底板上垫一张圆形滤纸，将两块制样筒组件合上并置于底板上，环刀内侧涂抹凡士林，刀口向下装入制样筒的环刀固定筒内，导筒插入导筒固定筒内，使用螺栓组件将两块制样筒组件连接起来；往导筒中缓慢倒入重塑膨胀土并刮平土样表面，将压样活塞的制样推头压入导筒内；将装有土样的制样装置平稳放置在压力机上，在承压板上缓慢施加竖向外力，使压样推头向下移动挤压土体，直至承压板与导筒的上口充分接触，保持竖向外力一定时间；卸除外力，松开螺栓组件打开制样筒，移走压样活塞和导筒，取出环刀试样，完成制样工作。
本实用新型的有益效果是：
（1）制样推头底面平整，高度与导筒的高度一致，制样推头压到底后其底面与环刀的上表面齐平，这样的结构特征可以使导筒内的土样全部压入环刀内，并且土样高度正好等于环刀高度，以确保压实的重塑膨胀土有一个统一的控制标准，从而保证了重塑膨胀土环刀试样的高度、平整度、均匀度以及同批试样的一致性。
（2）制样筒采用对半式，通过螺栓组件连接，取样时只需拧开螺栓组件，拿开压样活塞和导筒，便可轻易获得标准环刀试样，操作方便，制样快速，工作效率很高。
（3）制样筒中的环刀固定筒与环刀的高度、外径相匹配，保证了压样过程中不会造成环刀的变形、损坏。
附图说明
图1是本实用新型所述的重塑膨胀土环刀试样的制样装置的结构示意图。
图2是图1中制样筒组件正视图。
图3是图1中制样筒组装示意图。
图4是图1中导筒剖视图。
图5是图1中压样活塞剖视图。
图中标号：1-底板，2-制样筒，3-导筒，4-压样活塞，5-环刀，6-土样，7-圆形滤纸，8-带孔翼板，9-环刀固定筒，10-导筒固定筒，11-螺栓组件，12-承压板，13-压样推头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
本实施例的重塑膨胀土环刀试样的制样装置如图1所示，重塑膨胀土环刀试样的制样装置，包括底板1、制样筒2、导筒3、压样活塞4、环刀5，均为不锈钢材料，底板1为圆形钢板，制样筒2包括固接在一起的带孔翼板8、环刀固定筒9和导筒固定筒10，导筒3为厚壁圆筒，压样活塞4包括固接在一起的承压板12和压样推头13，环刀5为阶梯型刚性薄壁圆环，制样筒2放在底板1上，制样筒2的底部垫一层圆形滤纸7，环刀5安装在环刀固定筒9内，导筒3卡在导筒固定筒10内，压样活塞4压入导筒3内。
本实施例的底板1为圆形钢板，厚度为5mm，直径为141.8mm。
本实施例的圆形滤纸7直径为110.0mm，能有效防止土样粘附到底板1上。
本实施例的环刀5为阶梯型刚性薄壁圆环，内径为61.8mm，外径为64.8mm，壁厚为1.5mm，高为20.0mm。
如图2所示，本实施例的制样筒2的上部为导筒固定筒10，下部为环刀固定筒9，带孔翼板8焊接在环刀固定筒9的左、右接缝处。带孔翼板8长为20.0mm，高为20.0mm，厚为5.0mm，孔开在板中央，孔径为10.0mm；环刀固定筒9内径为64.8mm，外径为101.8mm，壁厚为18.5mm，高为20.0mm；导筒固定筒10内径为81.8mm，外径为101.8mm，壁厚为10.0mm，高为15.0mm。
如图3所示，本实施例的制样筒2为对半式，由两块大小尺寸完全相同的组件构成，通过螺栓组件11固定带孔翼板8组装成制样筒2，制样筒2组装、拆卸十分方便，便于环刀试样的制作和取出。
如图4所示，本实施例的导筒3为厚壁圆筒，内径为61.8mm，外径为81.8mm，壁厚为10.0mm，高为80.0mm，主要用于放置土样6和方便压样推头13上下活动。
如图5所示，本实施例的压样活塞4的上部为承压板12，下部为压样推头13，承压板12为圆形钢板，直径为81.8mm，厚度为10.0mm，主要用于承受上部压力，并将压力传递至压样推头，同时起到限位的作用，承压12和导筒3紧密接触时，压样活塞4便无法继续下压；压样推头13为实心圆柱，直径为61.0mm，高度为80.0mm，与土样6上表面紧密接触，压样推头13在外力作用下往下移动，便可将土样6压实，由于压样推头13的底面为平面，可保证环刀试样顶面的平整度。
本实施例的承压板12直径等于导筒3的外径；本实施例的压样推头13的直径略小于导筒3的内径，以便压样推头13在导筒3内自由活动，压样推头13的高度等于导筒3的高度，从而使得压样推头13压到底以后压样推头13下土样6的高度正好等于环刀5高度；本实施例的导筒3外径等于导筒固定筒10内径，导筒3内径等于环刀5内径，从而保证导筒3与导筒固定筒10、环刀5之间紧密接触；本实施例的环刀固定筒9的内径等于环刀5的外径，高度等于环刀5高度，以便环刀5和环刀固定筒9之间紧密接触。
使用本实施例的重塑膨胀土环刀试样的制样装置时，其工作过程是：
（1）安装制样装置。在底板1上垫一张圆形滤纸7，将两块制样筒2组件轻轻合上并置于底板1上，环刀5内侧涂抹凡士林，环刀5刀口向下装入制样筒2的环刀固定筒9内，导筒3插入导筒固定筒10内，使用螺栓组件11将两块制样筒2组件连接起来，此时，导筒3的底部与环刀固定筒9及环刀5紧密接触。
（2）将土样6倒入制样装置。根据所设计的重塑膨胀土试样密度和环刀的体积，称取相应的土样6，缓慢倒入导筒3中，并用刮土刀将土样6表面刮平。
（3）施加压力制样。将压样活塞4的制样推头13压入导筒3内，然后将装有土样6的制样装置平稳放置在压力机上，在承压板12上缓慢施加竖向外力，使压样推头13向下移动挤压土体6，直至承压板12与导筒3的上口充分接触，这时在环刀5内形成直径为61.8mm、高度为20.0mm的标准试样，保持竖向外力一定时间，使土中应力充分消散。
（4）取出环刀试样。卸除外力，松开螺栓组件11打开制样筒2，移走压样活塞4和导筒3，取出环刀试样，可供膨胀试验使用。
上述实施例的描述仅用于说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.重塑膨胀土环刀试样的制样装置，包括底板、制样筒、导筒、压样活塞、环刀，均为不锈钢材料，底板为圆形钢板，制样筒包括固接在一起的带孔翼板、环刀固定筒和导筒固定筒，导筒为厚壁圆筒，压样活塞包括固接在一起的承压板和压样推头，环刀为阶梯型刚性薄壁圆环，制样筒放在底板上，制样筒的底部垫一层圆形滤纸，环刀安装在环刀固定筒内，导筒卡在导筒固定筒内，压样活塞压入导筒内。
2.根据权利要求1所述的重塑膨胀土环刀试样的制样装置，其特征在于：所述的制样筒的上部为导筒固定筒，下部为环刀固定筒，带孔翼板焊接在环刀固定筒的左、右接缝处。
3.根据权利要求1所述的重塑膨胀土环刀试样的制样装置，其特征在于：所述的制样筒为对半式，由两块大小尺寸完全相同的组件构成，通过螺栓组件固定带孔翼板组装成制样筒。
4.根据权利要求1所述的重塑膨胀土环刀试样的制样装置，其特征在于：所述的承压板直径等于导筒的外径；所述的压样推头的直径略小于导筒的内径，高度等于导筒的高度；所述的导筒内径等于环刀内径，导筒外径等于导筒固定筒内径；所述的环刀固定筒的内径等于环刀的外径，高度等于环刀高度。
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