三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置及其制備方法
【專利摘要】三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置及其制備方法，屬于土工試驗(yàn)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。包括下壓裝置、可開(kāi)合護(hù)筒、連體環(huán)刀托盤，所述的下壓裝置包括底盤，底盤上設(shè)置下支桿，下支桿頂端配合設(shè)置中盤，中盤中間設(shè)置帶卡槽的圓孔，中盤上設(shè)置上支桿，上支桿頂端配合設(shè)置加壓梁，加壓梁上設(shè)置螺孔，螺桿穿過(guò)螺孔與其螺接配合，螺桿頂部配合設(shè)置轉(zhuǎn)輪，螺桿底部配合設(shè)置頂板；所述的可開(kāi)合護(hù)筒由兩個(gè)半圓筒體構(gòu)成，兩個(gè)半圓筒體一側(cè)通過(guò)鉸鏈鉸接配合，另一側(cè)通過(guò)鎖扣鎖緊固定；所述的連體環(huán)刀托盤包括托盤，托盤上設(shè)置托盤卡槽和一組連體環(huán)刀。上述一種三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置及其制備方法，整個(gè)試樣制備過(guò)程時(shí)間短，對(duì)土樣擾動(dòng)小，試驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土工試驗(yàn)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三軸壓縮試驗(yàn)(亦稱三軸剪切試驗(yàn))，是土木工程中測(cè)定土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的試驗(yàn)方法之一，因?yàn)樵囼?yàn)中能嚴(yán)格控制試樣排水條件及測(cè)定孔隙水壓力的變化；剪切面不固定；應(yīng)力狀態(tài)比較明確，因此具有其他剪切試驗(yàn)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
[0003]長(zhǎng)期以來(lái)，三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備均采用下述方法:剝?nèi)ネ翗油蚕灧夂湍z帶，開(kāi)啟土樣筒取出土樣，用鋼絲鋸或削土刀將圓柱狀土樣豎向三等分，形成三個(gè)扇形小土柱，將扇形小土柱放于設(shè)有上下轉(zhuǎn)盤的削土裝置上，用鋼絲鋸或削土刀沿固定標(biāo)尺從上到下、從外到內(nèi)反復(fù)切削扇形小土柱，邊切削邊轉(zhuǎn)動(dòng)，至將扇形小土柱切削成試驗(yàn)要求直徑的圓柱試樣為止，整個(gè)試樣制備過(guò)程，需要很長(zhǎng)時(shí)間，更大的問(wèn)題是對(duì)土擾動(dòng)嚴(yán)重，試樣難以保持原始狀態(tài)，致使試驗(yàn)結(jié)果不能真正反映土體的實(shí)際情況，特別是一些高靈敏度土體，擾動(dòng)后其強(qiáng)度會(huì)喪失75%以上，試驗(yàn)結(jié)果將毫無(wú)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置及其制備方法的技術(shù)方案，整個(gè)試樣制備過(guò)程時(shí)間短，對(duì)土樣擾動(dòng)小，試樣可以保持原始狀態(tài)，使試驗(yàn)結(jié)果真正反映土體的實(shí)際情況，試驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[0005]所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于包括下壓裝置、可開(kāi)合護(hù)筒、連體環(huán)刀托盤，所述的下壓裝置包括底盤，底盤上設(shè)置下支桿，下支桿頂端配合設(shè)置中盤，中盤中間設(shè)置帶卡槽的圓孔，中盤上設(shè)置上支桿，上支桿頂端配合設(shè)置加壓梁，加壓梁上設(shè)置螺孔，螺桿穿過(guò)螺孔與其螺接配合，螺桿頂部配合設(shè)置轉(zhuǎn)輪，螺桿底部配合設(shè)置頂板；所述的可開(kāi)合護(hù)筒由兩個(gè)半圓筒體構(gòu)成，兩個(gè)半圓筒體一側(cè)通過(guò)鉸鏈鉸接配合，另一側(cè)通過(guò)鎖扣鎖緊固定；所述的連體環(huán)刀托盤包括托盤，托盤上設(shè)置托盤卡槽和一組連體環(huán)刀；托盤與中盤中間的帶卡槽的圓孔卡接配合，可開(kāi)合護(hù)筒底部與托盤卡槽卡接配合。
[0006]所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于托盤上設(shè)置三個(gè)連體環(huán)刀。
[0007]所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于所述的下支桿為2根或2根以上。
[0008]所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于所述的上支桿為2根。
[0009]所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于連體環(huán)刀刃口直徑與試驗(yàn)要求的圓柱試樣直徑一致，連體環(huán)刀下部?jī)?nèi)徑大于刃口直徑。
[0010]所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于托盤內(nèi)徑大于土樣直徑。
[0011]所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
I)剝?nèi)ネ翗油蚕灧夂湍z帶； 2)打開(kāi)可開(kāi)合護(hù)筒的鎖扣將兩個(gè)半圓筒體展開(kāi)，將兩個(gè)半圓筒體包裹在土樣筒外面，再將鎖扣鎖緊；
3)通過(guò)轉(zhuǎn)輪將頂板調(diào)至最高位置；
4)把托盤安裝在下壓裝置的中盤的帶卡槽的圓孔內(nèi)，連體環(huán)刀刃口向上；
5)把帶有土樣和土樣筒的可開(kāi)合護(hù)筒安裝在托盤的托盤卡槽內(nèi)；
6)通過(guò)轉(zhuǎn)輪將頂板下調(diào)至土樣頂面與土樣接觸，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪，將土樣向下壓出，土樣經(jīng)過(guò)托盤的連體環(huán)刀被緩緩壓下至全部壓出土樣筒，去掉試樣周圍土體，即得試驗(yàn)要求直徑的圓柱試樣。
[0012]上述一種三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置及其制備方法，整個(gè)試樣制備過(guò)程時(shí)間短，對(duì)土樣擾動(dòng)小，試樣可以保持原始狀態(tài)，使試驗(yàn)結(jié)果真正反映土體的實(shí)際情況，試驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確；且制備方法簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單、方便，顯著提高了效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明下壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明可開(kāi)合護(hù)筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明連體環(huán)刀托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1_底盤、2-下支桿、3-中盤、3a-帶卡槽的圓孔、4-上支桿、5-頂板、6-螺桿、7-加壓梁、8-轉(zhuǎn)輪、9-半圓筒體、10-鉸鏈、11-鎖扣、12-托盤、12a-托盤卡槽、13-連體環(huán)刀。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖所示，該三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，包括下壓裝置、可開(kāi)合護(hù)筒、連體環(huán)刀托盤，所述的下壓裝置包括底盤I，底盤I上設(shè)置下支桿2，下支桿2頂端配合設(shè)置中盤3，中盤3中間設(shè)置帶卡槽的圓孔3a，中盤3上設(shè)置上支桿4，上支桿4頂端配合設(shè)置加壓梁7，加壓梁7上設(shè)置螺孔，螺桿6穿過(guò)螺孔與其螺接配合，螺桿6頂部配合設(shè)置轉(zhuǎn)輪8，螺桿6底部配合設(shè)置頂板5 ;所述的可開(kāi)合護(hù)筒由兩個(gè)半圓筒體9構(gòu)成，兩個(gè)半圓筒體9 一側(cè)通過(guò)鉸鏈10鉸接配合，另一側(cè)通過(guò)鎖扣11鎖緊固定；所述的連體環(huán)刀托盤包括托盤12，托盤12上設(shè)置托盤卡槽12a和一組連體環(huán)刀13 ;托盤12與中盤3中間的帶卡槽的圓孔3a卡接配合，可開(kāi)合護(hù)筒底部與托盤卡槽12a卡接配合。
[0016]托盤12上設(shè)置三個(gè)連體環(huán)刀13，所述的下支桿2為2根或2根以上，所述的上支桿4為2根。連體環(huán)刀13刃口直徑與試驗(yàn)要求的圓柱試樣直徑一致，連體環(huán)刀13下部?jī)?nèi)徑大于刃口直徑,成樣過(guò)程最大限度地減小了對(duì)試樣的擾動(dòng)。托盤12內(nèi)徑大于土樣直徑。
[0017]采用上述三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置的制備方法，包括以下步驟:
1)剝?nèi)ネ翗油蚕灧夂湍z帶；
2)打開(kāi)可開(kāi)合護(hù)筒的鎖扣11將兩個(gè)半圓筒體9展開(kāi)，將兩個(gè)半圓筒體9包裹在土樣筒外面，再將鎖扣11鎖緊；
3)通過(guò)轉(zhuǎn)輪8將頂板5調(diào)至最高位置；
4)把托盤12安裝在下壓裝置的中盤3的帶卡槽的圓孔3a內(nèi)，連體環(huán)刀13刃口向上；
5)把帶有土樣和土樣筒的可開(kāi)合護(hù)筒安裝在托盤12的托盤卡槽12a內(nèi)； 6)通過(guò)轉(zhuǎn)輪8將頂板5下調(diào)至土樣頂面與土樣接觸，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪8，將土樣向下壓出，土樣經(jīng)過(guò)托盤12的連體環(huán)刀13被緩緩壓下至全部壓出土樣筒，去掉試樣周圍土體，即得試驗(yàn)要求直徑的圓柱試樣。
[0018]本發(fā)明按照實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，本產(chǎn)品還可以作出若干變形和改進(jìn)，凡采用等同替換或等效變換等方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)原狀試樣制備、薄壁取土器所取土樣試樣制備等均在本專利保護(hù)范圍內(nèi)，只要調(diào)整環(huán)刀數(shù)量、支桿長(zhǎng)度等部件即可。
【權(quán)利要求】
1.三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于包括下壓裝置、可開(kāi)合護(hù)筒、連體環(huán)刀托盤，所述的下壓裝置包括底盤(I )，底盤(I)上設(shè)置下支桿(2)，下支桿(2)頂端配合設(shè)置中盤(3)，中盤(3)中間設(shè)置帶卡槽的圓孔(3a)，中盤(3)上設(shè)置上支桿(4)，上支桿(4)頂端配合設(shè)置加壓梁(7)，加壓梁(7)上設(shè)置螺孔，螺桿(6)穿過(guò)螺孔與其螺接配合，螺桿(6)頂部配合設(shè)置轉(zhuǎn)輪(8)，螺桿(6)底部配合設(shè)置頂板(5);所述的可開(kāi)合護(hù)筒由兩個(gè)半圓筒體(9)構(gòu)成，兩個(gè)半圓筒體(9) 一側(cè)通過(guò)鉸鏈(10)鉸接配合，另一側(cè)通過(guò)鎖扣(11)鎖緊固定；所述的連體環(huán)刀托盤包括托盤(12)，托盤(12)上設(shè)置托盤卡槽(12a)和一組連體環(huán)刀(13);托盤(12)與中盤(3)中間的帶卡槽的圓孔(3a)卡接配合，可開(kāi)合護(hù)筒底部與托盤卡槽(12a)卡接配合。
2.如權(quán)利要求1所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于托盤(12)上設(shè)置三個(gè)連體環(huán)刀(13)。
3.如權(quán)利要求1所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于所述的下支桿(2)為2根或2根以上。
4.如權(quán)利要求1所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于所述的上支桿(4)為2根。
5.如權(quán)利要求1所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于連體環(huán)刀(13)刃口直徑與試驗(yàn)要求的圓柱試樣直徑一致，連體環(huán)刀(13)下部?jī)?nèi)徑大于刃口直徑。
6.如權(quán)利要求1所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置，其特征在于托盤(12)內(nèi)徑大于土樣直徑。
7.采用權(quán)利要求1所述的三軸壓縮試驗(yàn)原狀試樣制備裝置的制備方法，其特征在于包括以下步驟: . 1)剝?nèi)ネ翗油蚕灧夂湍z帶； .2)打開(kāi)可開(kāi)合護(hù)筒的鎖扣(11)將兩個(gè)半圓筒體(9)展開(kāi)，將兩個(gè)半圓筒體(9)包裹在土樣筒外面，再將鎖扣(11)鎖緊； . 3)通過(guò)轉(zhuǎn)輪(8)將頂板(5)調(diào)至最高位置； .4)把托盤(12)安裝在下壓裝置的中盤(3)的帶卡槽的圓孔(3a)內(nèi)，連體環(huán)刀(13)刃口向上； . 5)把帶有土樣和土樣筒的可開(kāi)合護(hù)筒安裝在托盤(12)的托盤卡槽(12a)內(nèi)； . 6 )通過(guò)轉(zhuǎn)輪(8 )將頂板(5 )下調(diào)至土樣頂面與土樣接觸，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪(8 )，將土樣向下壓出，土樣經(jīng)過(guò)托盤(12)的連體環(huán)刀(13)被緩緩壓下至全部壓出土樣筒，去掉試樣周圍土體,即得試驗(yàn)要求直徑的圓柱試樣。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK103900877SQ201410107058
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】秦鵬, 秦植海, 吳勝文, 陳中文, 王海波, 王英華, 徐蔚, 李海濤, 金世偉 申請(qǐng)人:浙江水利水電學(xué)院