CN207248587U - 标准组合式土工试样制样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种标准组合式土工试样制样装置,包括加压平台,提供加压平台上升压力的油泵,限制加压平台上升的反力架;加压平台上设置有组合式套筒,组合式套筒由大内径套筒内套接小内径套筒组成,或者组合式套筒由内径相同的套筒上下连接组成,或者组合式套筒由套筒内嵌套环刀组成;其中组合式套筒内设置有压块组,压块组为多个竖直叠放的压块,且压块组上端的压块与反力架接触。解决了现有技术中重塑土制样器功能单一,集成度不高,难以精确控制压力的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于土工试验制样装置技术领域,尤其涉及标准组合式土工试样制样装置。
背景技术
在岩土工程的科学研究和教学实践中,重塑土因其性质相对均匀而被越来越多的选用,重塑土试样的制备是进行土工实验必不可少的环节。目前常见的制样器使用功能较为单一,集成度不高,难以精确控制压力。
为了满足实际工程和科学研究的需要,如何设计一种功能多,集成度高并可准确反映压力值的土工试样装置,是我们需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种标准组合式土工试样制样装置,解决了现有技术中重塑土制样器功能单一,集成度不高,难以精确控制压力的问题。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
标准组合式土工试样制样装置,包括加压平台,提供加压平台上升压力的油泵,限制加压平台上升的反力架;加压平台上设置有组合式套筒,组合式套筒由大内径套筒内套接小内径套筒组成,或者组合式套筒由内径相同的套筒上下连接组成,或者组合式套筒由套筒内嵌套环刀组成;其中组合式套筒内设置有压块组,压块组为若干个压块竖直叠放,且最上端的压块与反力架接触。
更进一步的,本实用新型的特点还在于:
其中压块包括2个直径为39mm,高度为20mm的第一压块;2块直径为39mm,高度为30mm的第二压块;1块直径为39mm,高度为40mm的第三压块;1块直径为61mm,高度为30mm的第四压块;1块直径为79mm,高度为20mm的第五压块;1块直径为100mm,高度为20mm的第六压块。
其中压块的一面设有凹槽,与其相对的另一面为平面或者另一面设有与凹槽匹配的突起。
其中组合式套筒包括内径为39.1mm、壁厚为4mm、高度为120mm的第一套筒;内径为61.8mm、壁厚为6mm、高度为50mm的第二套筒;内径为61.8mm、壁厚为6mm、高度为120mm的第三套筒;内径为79.8mm、壁厚为6mm、高度为40mm的第四套筒;内径为101mm、壁厚为9mm、高度为100mm的第五套筒;内径为101mm、壁厚为9mm、高度为170mm的第六套筒。
其中环刀包括内径为61.8mm、壁厚为2mm、高度为20mm的第一环刀;内径为79.8mm、壁厚2mm、高度为20mm的第二环刀。
其中组合式套筒由第三套筒内套接第一套筒组成;
或者组合式套筒由第二套筒和第三套筒上下连接后,套接在第六套筒内组成;
或者组合式套筒由第五套筒和第六套筒上下连接组成;
或者组合式套筒由第二套筒内嵌套第一环刀组成;
或者组合式套筒由第四套筒内嵌套第二环刀组成。其中反力架包括至少两个螺杆,螺杆上设有能够沿螺杆上下移动的顶板,顶板上开有用于取模的通孔,通孔的直径为101mm。
还包括脱模钢板,顶板的底部设置有安装脱模钢板的卡槽,脱模钢板在卡槽内能够滑动,脱模钢板上开有取模孔。
其中脱模钢板上设置有直径为79.8mm的第一取模孔、直径为61.8mm的第二取模孔和直径为39.1mm的第三取模孔。
其中大内径套筒和小内径套筒通过套筒加固卡扣连接。
其中内径相同的套筒通过卡环上下连接。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
本装置采用组合式套筒能够制备柱状土体试样和环刀土体试样,该装置节约了材料,并且提高了制取试样的效率,能够高质量的完成土体试样的制作;本装置采用油泵,能够精确控制压力。
更进一步的,六种规格不同的套筒能够制备五种规格的柱状土体试样,并且,不同规格的套筒组合时,压块对土样的压力均匀。
更进一步的,两中不同规格的环刀和相应的套筒配合,能够制备两种不同规格的环刀土体试样。
更进一步的,根据不同规格的土体试样,设计了具有多个取模孔的脱模钢板,方便了土体试样的取出。
附图说明
图1为本实用新型所提供的标准组合式土工试样制样装置的结构示意图;
图2为本实用新型所提供的反力架的结构示意图;
图3为本实用新型所提供的脱模钢板的俯视结构示意图;
图4(a)为本实用新型制作Φ39.1mm试样时的示意图;图4(b)为本实用新型Φ39.1mm试样脱模时的示意图;
图5(a)为本实用新型制作Φ61.8mm试样时的示意图;图5(b)为本实用新型Φ61.8mm试样脱模时的示意图;
图6(a)为本实用新型制作Φ101mm试样时的示意图;图6(b)为本实用新型Φ101mm试样脱模时的示意图;
图7(a)为本实用新型制作Φ61.8mm环刀试样时的示意图;图7(b)为本实用新型Φ61.8mm环刀试样脱模时的示意图;
图8(a)为本实用新型制作Φ79.8mm环刀试样时的示意图;图8(b)为本实用新型Φ79.8mm环刀试样脱模时的示意图;
图9为本实用新型所提供的套筒加固卡扣的结构示意图。
其中,1、反力架;11、底座;12、螺杆;13、顶板;14螺母;2、加压平台;21、油泵;22、高精度油压表;3、组合式套筒;31、第一套筒;32、第二套筒;33、第三套筒;34、第四套筒;35、第五套筒;36、第六套筒;4、压块组;5、脱模钢板;51、第一取模孔;52、第二取模孔;53、第三取模孔;61、套筒加固卡扣;71、第一环刀;72、第二环刀;8、试样;
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
本实用新型提供了一种标准组合式土工试样制样装置,如图1所示,包括反力架1、加压平台2、组合式套筒3、脱模钢板5。如图2所示,反力架1是由下部钢制底座11、上部钢制顶板13、两根长螺杆12、螺母14组成。顶板13与底座11通过长螺杆12和螺母14连接,通过调节螺母14来控制顶板13与加压平台2的距离。下部钢制底座11采用工字钢,长500mm,宽300mm,工字钢腹板厚度为20mm。上部钢制顶板13采用长500mm,宽300mm,厚20mm的钢板,顶板13中部开孔,孔洞直径为101mm,用作试样的脱模。顶板13的底部两侧安置2个钢制卡槽,钢槽的净距为210mm,脱模钢板5在钢槽上移动来控制脱模孔径,进行脱模。
其中加压平台2还与加压油泵21和高精度油压表22连接。
其中组合式套筒3的材料均采用不锈钢,包括6个套筒和2个卡环,具体规格如下:
1个内径为39.1mm,壁厚为4mm,高度为120mm的第一套筒31;1个内径为61.8mm,壁厚为6mm,高度为50mm的第二套筒32;第二套筒32上部内侧自筒顶向下20mm高度范围,内径较下部直径大4mm,放置一个高度为20mm,内径为61.8mm,壁厚为2mm的第一环刀71。1个内径为61.8mm,壁厚为6mm,高度为120mm的第三套筒33,在第三套筒33的上环形截面与第二套筒32的下环形截面中部开深度为10mm,宽度为2mm的环形凹槽,凹槽上放置高度为20mm,内径为66mm,外径为70mm,壁厚为2mm的第一卡环,用于连接。1个内径为79.8mm,壁厚为6mm,高度为40mm的第四套筒34,其底表面向上20mm高度范围内,内径较上部直径大4mm,放置一个内径为79.8mm,高度为20mm,壁厚为2mm的第二环刀72。1个内径为101mm,壁厚为9mm,高度为100mm的第五套筒35;1个内径为101mm,壁厚为9mm,高度为170mm的第六套筒36;在Φ101mm套筒的上下环形截面中部开深度为10mm,宽度为4mm的环形凹槽,凹槽上放置高度为20mm,内径为107mm,外径为115mm,壁厚为4mm的第二卡环,用于连接。
压块组4包含6个压块,具体规格如下:2块直径为39mm,高度为20mm的第一压块;2块直径为39mm,高度为30mm的第二压块;1块直径为39mm,高度为40mm的第三压块;1块直径为61mm,高度为30mm的第四压块;1块直径为79mm,高度为20mm的第五压块;1块直径为100mm,高度为20mm的第六压块;直径为39mm压块中:第一压块的下表面中部向内凹陷半径为2mm的半球形凹槽,第二压块和第三压块的上表面中部凸出半径为2mm的半球形突起,下表面中部向内凹陷半径为2mm的半球形凹槽。第四压块的下表面中部向内凹陷半径为2mm的半球形凹槽,第五压块的下表面中部向内凹陷半径为2mm的半球形凹槽,第六压块的下表面中部向内凹陷半径为2mm的半球形凹槽。
如图9所示,套筒加固卡扣61包括第一圆环体,第一圆环体中部设置与其垂直的第二圆环体,第二圆环体将第一圆环体分成内外两个大小不同的圆环体区域。套筒加固卡扣61用于连接两个不同直径的套筒,提高内部套筒的侧壁承载力。
如图3所示,脱模钢板的长度为522mm,宽度为200mm,厚度为20mm;在距脱模钢板5左边缘120mm的上下中心点处,开一个半径为40mm的第一取模孔,在距脱模钢板5左侧水平150mm处做一个标记,当脱模钢板5移动到这个位置时即可进行大环刀试样脱模;在距该圆孔中心水平151mm处开一个半径为31mm的第二取模孔,当把第一取模孔完全移过去时,该第二取模孔刚好在中间,进行Φ61.8mm环刀和Φ61.8mm三轴试样脱模;在距钢板右边缘100mm的上下中心点处开一个半径为20mm的第三取模孔,当把第二取模孔完全移过去时,该第三取模孔刚好在中间,进行Φ39.1mm三轴试样脱模。在这里,第一取模孔51、第二取模孔52和第三取模孔53均为圆孔。
下面结合附图对本实用新型的结构原理和使用步骤作进一步说明:
制样之前,把反力架1安稳的固定在地面上,加压平台2固定在下部钢制底座11中部,组合式套筒3放置在加压平台2上,上部钢制顶板13通过调节螺母14控制其距组合式套筒3的位置,加压平台2调节压力进行压样,压力的大小通过高精度油压表22显示。脱模钢板5放置在上部钢制顶板13底部的钢制卡槽处,三轴试样通过环形组合钢板5脱模。下面是具体操作流程:
如图4(a)所示,对于Φ39.1mm三轴试样制作,根据规范可知其试样高度是其直径的2~2.5倍,通过直径为39mm的压块来改变第一套筒31内部试样的高度。实验开始前,先固定好反力架1和加压平台2,此时顶板13的孔洞处被脱模钢板5封闭。将第一套筒31放置在第三套筒33内,通过相应的套筒加固卡扣61连接,提高第一套筒31的侧壁承压能力。土料放在第一套筒31内,第一套筒31底部是加压平台2。每次填土量的高度约为试样高度的1/3,在土料的上部放置直径为39mm的压块。油泵21不断增压使得组合套筒3上升与顶板13接触,根据压块组4下沉度确定试样的压实程度,当满足实验要求时,对加压系统进行卸压,取出压块,进行加土料。按规范要求通过3到4次完成Φ39.1mm三轴制样工作。
如图4(b)所示,对于Φ39.1mm三轴试样脱模,在加压平台2上放置Φ39mm压块,压块上部放置带试样的第一套筒31,脱模钢板5通过钢槽调整位置,使脱模钢板5的第三取模孔53与所脱模的Φ39.1mm三轴试样中轴重合,油泵21加压进行Φ39.1mm三轴试样脱模。
如图5(a)所示,对于Φ61.8mm三轴试样制作,根据规范可知其试样高度是其直径的2~2.5倍,将第二套筒32和第三套筒33用第一卡环连接起来,形成一个内径为61.8mm,高度为170mm,壁厚为6mm的第一组合套筒,将第一组合套筒放在第六套筒36内,通过相应的套筒加固卡扣61连接,并通过压块调整第一组合套筒内部试样的高度。实验开始前,先固定好反力架1和加压平台2,此时顶板13孔洞处通过脱模钢板5封闭。加压平台2上放置第一组合套筒和第六套筒36,土料放在第一组合套筒内,其底部是加压平台2。每次填土量的高度约为试样高度的1/4,在土料的上部放置第四压块,其上部是直径小于61mm的压块。通过油泵21不断增压使得第一组合套筒和第六套筒36上升,当满足要求时,对加压系统进行卸压,取出压块,进行加土料。按规范要求通过3到4次完成Φ61.8mm三轴制样工作。
如图5(b)所示,对于Φ61.8mm三轴试样脱模,在加压平台2上放置直径小于61mm的压块,最上部是第四压块,第四压块上部是带试样的第一组合套筒,脱模钢板5通过上钢板底面的钢槽来调整位置,使脱模钢板的第二取模孔52与所脱模的Φ61.8mm三轴试样中轴重合,加压进行Φ61.8mm三轴试样脱模。
如图6(a)所示,对于Φ101mm三轴试样制作,根据规范可知其试样高度是其直径的2~2.5倍,把第五套筒35和第六套筒36通过第二卡环连接起来,组成一个内径为101mm,壁厚为9mm,高度为270mm的第二组合套筒。通过压块组4调整第二组合套筒内部试样的高度。实验开始前,先固定好反力架1和加压系统2,此时顶板13孔洞处封闭。加压平台2上放置组合套筒,土料放在第二组合套筒内,每次填土量的高度约为试样高度的1/5,在土料的上部放置第六压块和其它直径压块若干个;油泵21不断增压使得组合套筒上升。当满足要求时,对加压平台2进行卸压,取出所有压块,进行加土料。按规范要求通过4到5次完成Φ101mm三轴制样工作。
如图6(b)所示,对于Φ101mm三轴试样脱模,在加压平台2上放置各直径尺寸压块,上部是第六压块,第六压块上部是带试样的第二组合套筒,调节螺母14使上部钢制顶板13的位置与套筒的顶部接触,使所脱模的Φ101mm三轴试样中线与钢板孔位中线重合,加压进行Φ101mm三轴试样脱模。
如图7(a)所示,对于Φ61.8mm环刀试样制作,根据规范可知其试样高度为20mm,固定好反力架1和加压平台2后,此时顶板13孔洞处通过脱模钢板5封闭。通过压块组4调整第二套筒32内部的高度。第二套筒32底部是加压平台2。实验开始前,把第一环刀71放置在第二套筒32底部环形凹槽内,第一环刀71内放置土料。土料上部放置第四压块,其上部是其它直径小于61mm的压块。通过油泵21不断增压使得第二套筒32上升与上部钢制顶板接触,当满足要求时,对加压系统进行卸压,取出压块,按照规范要求通过2到3次完成Φ61.8mm环刀试样的制样。
如图7(b)所示,对于Φ61.8mm环刀试样脱模,加压平台2上放置直径小于61mm的压块,上部是第四压块,第四压块上部是带试样的第二套筒32,脱模钢板5通过钢槽来调整位置,使脱模钢板5的第二孔位52与所脱模的Φ61.8mm环刀试样中轴重合,加压进行Φ61.8mm环刀试样脱模。
如图8(a)所示,对于Φ79.8mm环刀试样制作,根据规范可知其试样高度为20mm,固定好反力架1和加压平台2后,此时顶板13孔洞处通过脱模钢板5封闭。通过压块组4调整第四套筒34内部的高度。第四套筒34底部是加压平台2。实验开始前,把第二环刀72放置在第四套筒34底部环形凹槽内,第二环刀72内放置土料。土料上部放置第五压块,其上部是其它直径小于79mm的压块。通过油泵21不断增压使得第四套筒34上升与顶板13接触,当满足要求时,对加压平台2进行卸压,取出压块,按照规范要求通过3到4次完成Φ79.8mm环刀试样的制样。
如图8(b)所示,对于Φ79.8mm环刀试样脱模,加压平台2上放置直径小于79mm的压块,上部是第五压块,第五压块上放置带试样的第四套筒34,脱模钢板5通过钢槽来调整位置,使脱模钢板的Φ79.8mm孔位与所脱模的Φ79.8mm环刀试样中轴重合,加压进行Φ79.8mm环刀试样脱模。
本实用新型中,在制作土样时,高精度油压表22示数显示加载时的压力,因此,本实用新型既可以在制作试样时进行应变控制,又可以根据需要进行压力控制。
Claims (10)
1.标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,包括加压平台(2),提供加压平台(2)上升压力的油泵(21),限制加压平台(2)上升的反力架(1);加压平台(2)上设置有组合式套筒(3),组合式套筒(3)由大内径套筒内套接小内径套筒组成,或者组合式套筒(3)由内径相同的套筒上下连接组成,或者组合式套筒(3)由套筒内嵌套环刀组成;
组合式套筒(3)内设置有压块组(4),压块组(4)为若干个压块竖直叠放,且最上端的压块与反力架(1)接触。
2.根据权利要求1的所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,压块包括2个直径为39mm,高度为20mm的第一压块;2块直径为39mm,高度为30mm的第二压块;1块直径为39mm,高度为40mm的第三压块;1块直径为61mm,高度为30mm的第四压块;1块直径为79mm,高度为20mm的第五压块;1块直径为100mm,高度为20mm的第六压块。
3.根据权利要求2所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,压块的一面设有凹槽,与其相对的另一面为平面或者另一面设有与凹槽匹配的突起。
4.根据权利要求2或3任意一项所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,组合式套筒(3)包括内径为39.1mm、壁厚为4mm、高度为120mm的第一套筒(31);内径为61.8mm、壁厚为6mm、高度为50mm的第二套筒(32);内径为61.8mm、壁厚为6mm、高度为120mm的第三套筒(33);内径为79.8mm、壁厚为6mm、高度为40mm的第四套筒(34);内径为101mm、壁厚为9mm、高度为100mm的第五套筒(35);内径为101mm、壁厚为9mm、高度为170mm的第六套筒(36);
环刀包括内径为61.8mm、壁厚为2mm、高度为20mm的第一环刀(71);内径为79.8mm、壁厚2mm、高度为20mm的第二环刀(72)。
5.根据权利要求4所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,组合式套筒(3)由第三套筒(33)内套接第一套筒(31)组成;
或者组合式套筒(3)由第二套筒(32)和第三套筒(33)上下连接后,套接在第六套筒(36)内组成;
或者组合式套筒(3)由第五套筒(35)和第六套筒(36)上下连接组成;
或者组合式套筒(3)由第二套筒(32)内嵌套第一环刀(71)组成;
或者组合式套筒(3)由第四套筒(34)内嵌套第二环刀(72)组成。
6.根据权利要求1所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,反力架(1)包括至少两个螺杆(12),螺杆(12)上设有能够沿螺杆(12)上下移动的顶板(13),顶板(13)上开有用于取模的通孔,通孔的直径为101mm。
7.根据权利要求6所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,还包括脱模钢板(5),顶板(13)的底部设置有安装脱模钢板(5)的卡槽,脱模钢板(5)在卡槽内能够滑动,脱模钢板(5)上开有取模孔。
8.根据权利要求7所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,脱模钢板(5)上设置有直径为79.8mm的第一取模孔(51)、直径为61.8mm的第二取模孔(52)和直径为39.1mm的第三取模孔(53)。
9.根据权利要求1所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,大内径套筒和小内径套筒通过套筒加固卡扣(61)连接。
10.根据权利要求1所述的标准组合式土工试样制样装置,其特征在于,内径相同的套筒通过卡环上下连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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