一種用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器，其包括固定支架系統(tǒng)、切土鋼絲系統(tǒng)、固定盤、調(diào)平系統(tǒng)，切土鋼絲系統(tǒng)和調(diào)平系統(tǒng)安裝在固定支架系統(tǒng)上；其中固定支架系統(tǒng)包括底座、豎桿、橫梁、限位器，底座安裝在豎桿的一端，豎桿的另一端通過(guò)限位器和橫梁連接；切土鋼絲系統(tǒng)包括空心導(dǎo)桿、固定桿、鋼絲架、鋼絲，固定盤包括上盤、下盤，調(diào)平系統(tǒng)包括底座調(diào)平螺母、圓水準(zhǔn)器；本實(shí)用新型彌補(bǔ)了鋼絲切土?xí)r定位不準(zhǔn)、尺寸難以控制、對(duì)原狀土切取擾動(dòng)大、效率低的缺陷，可以良好地提升制樣質(zhì)量，有效減少不對(duì)稱切土帶來(lái)的擾動(dòng)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單、易以推廣使用。
【專利說(shuō)明】一種用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器，屬于土木工程巖土類土工試驗(yàn)儀器裝置研發(fā)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在巖土工程勘察設(shè)計(jì)中，合理選用試驗(yàn)方法及制備試樣在土工試驗(yàn)中占據(jù)著重要地位，這對(duì)土工試驗(yàn)結(jié)果將會(huì)產(chǎn)生顯著影響。尤其針對(duì)各地區(qū)的原狀軟土，參照巖土工程勘察規(guī)范，對(duì)于天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細(xì)粒土應(yīng)別定為軟士，包括淤泥、淤泥質(zhì)士、泥炭、泥炭質(zhì)土等。它通常具有易擾動(dòng)性、高孔隙比、高壓縮性、高含水率、低強(qiáng)度等不良特性，對(duì)工程建設(shè)極為不利，且在取樣及制樣過(guò)程中給試驗(yàn)帶來(lái)極大不便。
[0003]尋找低擾動(dòng)的制樣方法及有關(guān)器具的開發(fā)利用，將在試驗(yàn)領(lǐng)域繼續(xù)摸索。雖然有規(guī)范推薦做法，但現(xiàn)有制樣條件儀器本身精度不足、往往不可避免地?fù)饺肴藶椴僮饕蛩?，切削器具厚度大、摩擦大?duì)試樣損傷不容小覷，而薄壁器具加工要求精度高、在加工中易變形，使用中同樣容易變形，一經(jīng)變形即作廢?，F(xiàn)有條件下的試樣制備仍難以標(biāo)準(zhǔn)化操作，尤其對(duì)特殊土較難。多重因素累積疊加必然影響試樣整體品質(zhì)劣化，如試樣斷面尺寸波動(dòng)、局部斷面的擠壓收縮、反復(fù)切削造成的麻面不平整等，在切削過(guò)程中難免給其帶來(lái)附加擾動(dòng)效應(yīng)，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)性的局部損傷，甚至造成試驗(yàn)中的局部應(yīng)力集中、應(yīng)力分布異常。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種減少高液限、弱結(jié)構(gòu)性軟土制樣擾動(dòng)、減小人為因素制約，高效、便捷的巖土類土工試驗(yàn)的圓柱試樣切樣器。
[0005]本實(shí)用新型所述的用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器包括固定支架系統(tǒng)、切土鋼絲系統(tǒng)、固定盤、調(diào)平系統(tǒng)，切土鋼絲系統(tǒng)和調(diào)平系統(tǒng)安裝在固定支架系統(tǒng)上；其中固定支架系統(tǒng)包括底座1、豎桿2、橫梁3、限位器4,底座I安裝在豎桿2的一端,豎桿2的另一端通過(guò)限位器4和橫梁3連接；切土鋼絲系統(tǒng)包括空心導(dǎo)桿7、固定桿8、鋼絲架9、切土鋼絲10，固定桿8固定在橫梁3上，空心導(dǎo)桿7套裝在固定桿8上并沿固定桿8上下移動(dòng)，空心導(dǎo)桿7 —端設(shè)置有手柄，另一端通過(guò)支撐架15與鋼絲架9連接，鋼絲架9上安裝有切土鋼絲10 ;固定盤包括上盤5、下盤6，上盤5通過(guò)滑輪與固定桿8連接，可隨橫梁在豎向調(diào)整，下盤6通過(guò)滑輪13安裝在底座I上，能在其平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，上盤5和下盤6上分別安裝有鋼針14，呈梅花形分布以約束防止土樣側(cè)向滑動(dòng)；調(diào)平系統(tǒng)包括底座調(diào)平螺母11、圓水準(zhǔn)器12，底座調(diào)平螺母11設(shè)置在底座I底部，圓水準(zhǔn)器12設(shè)置在底座上。
[0006]所述空心導(dǎo)桿7是由兩段1/4圓周的管壁組成中心對(duì)稱的空心管。
[0007]所述鋼絲架9為中空?qǐng)A形環(huán)，內(nèi)徑80-235mm，壁厚4_5mm，在環(huán)上開有對(duì)稱分布的螺母孔，螺母孔開孔位置以在平面上呈正三角形、正方形或正六邊形的形式設(shè)置，孔上有相應(yīng)區(qū)分螺母孔的代碼，分別以Z3、Z4、Z6表示；螺母孔上安裝有限位螺母16，限位螺母16上設(shè)有小孔，為纏繞切土鋼絲提供約束點(diǎn)，切土鋼絲10通過(guò)小孔纏繞連接，調(diào)試完成后便可切削土樣制成一個(gè)多邊形鋼絲內(nèi)切圓的圓柱體試樣。
[0008]所述固定支架系統(tǒng)的底座I用長(zhǎng)X寬X高為25cmX25cmXlcm的鋼板制成，底座底部設(shè)有以正三角形方式分布的底座調(diào)平螺母。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、所述切樣器的切土鋼絲系統(tǒng)具有通用性、通過(guò)旋調(diào)限位螺母即可切削不同直徑的圓柱土樣。
[0011]2、多邊同時(shí)切割，可輔助保證試樣的垂直度、不易偏斜，也可防止其側(cè)向滑動(dòng)。
[0012]3、所述切樣器的切土鋼絲系統(tǒng)能夠較好地保證試樣制作的尺寸在可控范圍內(nèi)，可高效率切土、耗時(shí)少，操作中不易造成水分的散失。
[0013]4、所述實(shí)用新型其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、更換鋼絲簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型切樣器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型支撐架及鋼絲架示意圖
[0016]圖3為本實(shí)用新型空心導(dǎo)桿的橫截面示意圖
[0017]圖4為本實(shí)用新型空心導(dǎo)桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型橫梁俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為本實(shí)用新型鋼絲架上螺母孔以在平面上呈正三角形的形式開孔并安裝限位螺母的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7為本實(shí)用新型鋼絲架上螺母孔以在平面上呈正方形的形式開孔并安裝限位螺母的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8為本實(shí)用新型鋼絲架上螺母孔以在平面上呈正六邊形的形式開孔并安裝限位螺母的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中:1-底座，2-豎桿，3-橫梁，4-限位器，5-上盤，6-下盤，7-空心導(dǎo)桿，8-固定桿，9-鋼絲架，10-切土鋼絲，11-底座調(diào)平螺母，12-圓水準(zhǔn)器，13-滑輪，14-鋼針，15-支撐架，16-限位螺母，17-螺母孔。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。
[0024]實(shí)施例1:用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器包括固定支架系統(tǒng)、切土鋼絲系統(tǒng)、固定盤、調(diào)平系統(tǒng)，切土鋼絲系統(tǒng)和調(diào)平系統(tǒng)安裝在固定支架系統(tǒng)上；其中固定支架系統(tǒng)包括底座1、豎桿2、橫梁3、限位器4,底座I安裝在豎桿2的一端,豎桿2的另一端通過(guò)限位器4和橫梁3連接；切土鋼絲系統(tǒng)包括空心導(dǎo)桿7、固定桿8、鋼絲架9、切土鋼絲10，固定桿8固定在橫梁3上，空心導(dǎo)桿7套裝在固定桿8上并沿固定桿8上下移動(dòng)，空心導(dǎo)桿7 —端設(shè)置有手柄，另一端通過(guò)支撐架15與鋼絲架9連接，鋼絲架9上安裝有切土鋼絲
10;固定盤包括上盤5、下盤6，上盤5通過(guò)滑輪與固定桿8連接，可隨橫梁在豎向調(diào)整，下盤6通過(guò)滑輪13安裝在底座I上，能在其平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，上盤5和下盤6上分別安裝有鋼針14，呈梅花形分布以約束防止土樣側(cè)向滑動(dòng)；調(diào)平系統(tǒng)包括底座調(diào)平螺母11、圓水準(zhǔn)器12，底座調(diào)平螺母11設(shè)置在底座I底部，圓水準(zhǔn)器12設(shè)置在底座上；所述空心導(dǎo)桿7是由兩段1/4圓周的管壁組成中心對(duì)稱的空心管；所述鋼絲架9為中空?qǐng)A形環(huán)，內(nèi)徑80mm,壁厚4mm,在環(huán)上開有對(duì)稱分布的螺母孔，螺母孔開孔位置以在平面上呈正三角形的形式設(shè)置，孔上有相應(yīng)區(qū)分螺母孔的代碼Z3 ;螺母孔上安裝有限位螺母16，限位螺母16上設(shè)有小孔，為纏繞切土鋼絲提供約束點(diǎn)，切土鋼絲10通過(guò)小孔纏繞連接，調(diào)試完成后便可切削土樣制成一個(gè)以三邊形鋼絲為內(nèi)切圓的圓柱體試樣。所述固定支架系統(tǒng)的底座I用長(zhǎng)X寬X高為25cmX25cmX Icm的鋼板制成，底座底部設(shè)有以正三角形方式分布的底座調(diào)平螺母(見圖1—6)；
[0025]使用時(shí)，按上述連接切樣器，旋轉(zhuǎn)底座調(diào)平螺母11調(diào)平固定支架系統(tǒng)，根據(jù)選用的正三邊形及限位螺母連接切土鋼絲系統(tǒng)并調(diào)試到控制尺寸，安放待切削土體，調(diào)節(jié)橫梁3位置，使上盤5和下盤6上的鋼針14扎進(jìn)待切削土體各1.5cm,以約束土體防止側(cè)向滑動(dòng)；此時(shí)可以在切土鋼絲上涂抹一定的減阻劑，以減少切削過(guò)程中的土樣側(cè)壁的損傷；通過(guò)提升和下降空心導(dǎo)桿7對(duì)待切削土樣切割、轉(zhuǎn)動(dòng)固定盤或者80度范圍轉(zhuǎn)動(dòng)空心導(dǎo)桿7可對(duì)整個(gè)周長(zhǎng)的圓柱土樣切割，重復(fù)切割操作，力求使圓柱表面切削平滑，完成周圍切割后，調(diào)節(jié)橫梁3上升后用限位器4鎖定，取下土樣據(jù)試樣軸向尺寸要求整平兩端部，便可得到試樣。
[0026]實(shí)施例2:本實(shí)施例結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同在于鋼絲架上螺母孔以在平面上呈正方形的形式開孔并安裝限位螺母，鋼絲架9內(nèi)徑97mm，壁厚4.5mm (見圖7)。
[0027]實(shí)施例3:本實(shí)施例結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同在于鋼絲架上螺母孔以在平面上呈正六邊形的形式開孔并安裝限位螺母，鋼絲架9內(nèi)徑235mm，壁厚5mm (見圖8)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器，其特征在于:其包括固定支架系統(tǒng)、切土鋼絲系統(tǒng)、固定盤、調(diào)平系統(tǒng)，切土鋼絲系統(tǒng)和調(diào)平系統(tǒng)安裝在固定支架系統(tǒng)上；其中固定支架系統(tǒng)包括底座(I)、豎桿(2)、橫梁(3)、限位器(4)，底座(I)安裝在豎桿(2)的一端，豎桿(2)的另一端通過(guò)限位器(4)和橫梁(3)連接；切土鋼絲系統(tǒng)包括空心導(dǎo)桿(7)、固定桿(8)、鋼絲架(9)、切土鋼絲(10)，固定桿(8)固定在橫梁(3)上，空心導(dǎo)桿(7)套裝在固定桿(8)上并沿固定桿上下移動(dòng)，空心導(dǎo)桿(7) —端設(shè)置有手柄，另一端通過(guò)支撐架(15)與鋼絲架(9)連接，鋼絲架(9)上安裝有切土鋼絲(10);固定盤包括上盤(5)、下盤(6)，上盤(5)通過(guò)滑輪與固定桿(8)連接，下盤(6)通過(guò)滑輪(13)安裝在底座(I)上，上盤(5)和下盤(6)上分別安裝有鋼針(14);調(diào)平系統(tǒng)包括底座調(diào)平螺母(11)、圓水準(zhǔn)器(12)，底座調(diào)平螺母(11)設(shè)置在底座(I)底部，圓水準(zhǔn)器(12)設(shè)置在底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器，其特征在于:空心導(dǎo)桿(7)是由兩段％圓周的管壁組成中心對(duì)稱的空心管。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器，其特征在于:鋼絲架(9)為中空?qǐng)A形環(huán)，內(nèi)徑80-235mm，壁厚4_5mm，在環(huán)上開有對(duì)稱分布的螺母孔，螺母孔上安裝有限位螺母(16)，限位螺母(16)上設(shè)有小孔，切土鋼絲(10)通過(guò)小孔纏繞連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的用于制備軟土三軸試驗(yàn)試樣的切樣器，其特征在于:底座(I)用長(zhǎng)X寬X高為25CmX25CmXlCm的鋼板制成，底座底部設(shè)有以正三角形方式分布的底座調(diào)平螺母。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK203745255SQ201420025119
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】桂躍, 余志華, 曹凈, 劉海明, 丁祖德 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)