一種可視化原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種適用于土樣切割和提取上的一體化可視膨脹土空心圓柱試樣制樣儀。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)膨脹土的面積分布廣泛，膨脹土在天然狀態(tài)下呈堅(jiān)硬至硬塑狀態(tài)，強(qiáng)度高，同時(shí)具有吸水膨脹和失水收縮的性質(zhì)。正是由于膨脹土的特殊性質(zhì)給工程造成的危害逐漸增多。因此，對(duì)于原狀膨脹土的試驗(yàn)研宄日趨重要。然而原狀膨脹土因其空心試樣制備困難，現(xiàn)有儀器龐大價(jià)格昂貴等因素研宄較少，在很大程度上阻礙了該類土體的試驗(yàn)和理論研宄。如何制取原狀膨脹土空心圓柱試樣成為當(dāng)下的一個(gè)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在原有軟粘土空心制樣儀的基礎(chǔ)上，設(shè)置一系列直徑大小的鉆頭，研制原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣設(shè)備，同時(shí)增設(shè)旋轉(zhuǎn)器，用旋轉(zhuǎn)器帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而便于鋼絲鋸切取膨脹土的外壁。
[0004]本實(shí)用新型的主要技術(shù)特點(diǎn)在于:由旋轉(zhuǎn)器、支架、削土器、鋼膜、攝像頭、電腦構(gòu)成。其中，削土器由刀鋒、一系列直徑大小的螺旋鉆頭、鉆桿以及護(hù)筒組成，刀鋒又分為水平刀鋒、邊緣刀鋒和內(nèi)緣刀鋒。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果為:分別采用一系列直徑大小的螺旋鉆頭，一次性有效的制備不同尺寸的原狀膨脹土試樣；鉆頭與護(hù)筒裝置及攝像頭結(jié)合，可有效切取土芯，防止土肩與孔壁黏附，且取芯過(guò)程對(duì)土產(chǎn)生的擾動(dòng)、擠土影響小；旋轉(zhuǎn)器帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，便于膨脹土外壁的切取，輕巧、方便、實(shí)用。
【附圖說(shuō)明】
[0006]其中，圖1為原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣儀整體構(gòu)造圖，圖2為削土器正視圖。說(shuō)明書附圖中的圖標(biāo)為:
[0007]I——旋轉(zhuǎn)器；2——支架；3——鋼膜；4——削土器；5——攝像頭；6——電腦；7—一螺旋鉆頭；8—一護(hù)筒；9一一鉆桿
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0009]一種可視化原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣儀，由旋轉(zhuǎn)器1、支架2、鋼膜3、削土器4、攝像頭5、電腦6構(gòu)成，其中削土器4由螺旋鉆頭7、護(hù)筒8、鉆桿9組成，且支架2、鋼膜3、護(hù)筒8、鉆桿9均為不銹鋼材質(zhì)。鉆頭a直徑為20mm，b直徑為40mm，c直徑為60mm，d直徑為80_，高度均為200_ ;護(hù)筒a直徑為60_，高度為200mm，b直徑為160mm，高度為400_ ；鋼膜a直徑為100mm，高度為200mm，b直徑為200mm，高度為400mm。圓盤圓心位置均有一直徑為25mm的圓形印，是為標(biāo)注放置原狀膨脹土的位置，以保證鉆頭與原狀膨脹土試樣的軸心在一條直線上。
[0010]由于膨脹土天然狀態(tài)下呈堅(jiān)硬至硬塑狀態(tài)，強(qiáng)度高，在外壁切削時(shí)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)不利于操作，這里設(shè)置旋轉(zhuǎn)器，主要由電動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成，帶動(dòng)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)從而便于膨脹土外壁的切削。
[0011]試樣外壁切取
[0012]將膨脹土土塊固定在轉(zhuǎn)盤上，圖中大、小鋼柱位置由已確定的大、小試樣外徑確定，用鋼絲鋸沿制樣臺(tái)兩側(cè)鋼柱進(jìn)行切削，這樣切削出的試樣外徑正好滿足要求。制樣過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)器帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，便于土樣切削。待試樣外壁初步成形后，再用刮刀修光，即完成外壁切削。
[0013]試樣取芯
[0014]取芯前，將鉆桿套入護(hù)筒；松動(dòng)刀鋒定位螺絲，移動(dòng)水平刀鋒，使外緣刀鋒到鉆頭中心點(diǎn)距離為試樣內(nèi)半徑長(zhǎng)度；將攝像頭固定在支架上并與電腦相連。
[0015]內(nèi)芯的切取:將切取器螺旋鉆頭與試樣底部中心點(diǎn)接觸，緩慢推動(dòng)鉆桿，使之作螺旋式推進(jìn)，內(nèi)、外緣刀鋒則依據(jù)孔徑要求將土肩與試樣內(nèi)壁分離，水平向刀鋒則同步將切削土肩分割為條狀，使之在重力作用下脫落。由于膨脹土有土肩與內(nèi)壁不易分離的情況，鉆頭與護(hù)筒裝置結(jié)合使用可有效切取土芯，防止土肩與孔壁粘附，且切割過(guò)程中對(duì)土體的擾動(dòng)和擠土影響較小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可視化原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣儀，其特征在于:由旋轉(zhuǎn)器(1)、支架(2)、鋼膜(3)、削土器(4)、攝像頭(5)、電腦(6)構(gòu)成，其中削土器⑷由螺旋鉆頭(7)、護(hù)筒⑶、鉆桿(9)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可視化原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣儀，其特征在于:上述支架(2)、鋼膜(3)、護(hù)筒(8)、鉆桿(9)材質(zhì)均為不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可視化原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣儀，其特征在于:圓盤圓心位置均有一直徑為25mm的圓形印，是為標(biāo)注放置原狀膨脹土的位置，以保證鉆頭與原狀膨脹土試樣的軸心在一條直線上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可視化原狀膨脹土空心圓柱試樣制樣儀，由旋轉(zhuǎn)器(1)、支架(2)、鋼膜(3)、削土器(4)、攝像頭(5)、電腦(6)構(gòu)成，其中削土器(4)由螺旋鉆頭(7)、護(hù)筒(8)、鉆桿(9)組成；本實(shí)用新型的有益效果為：分別采用一系列直徑大小的鉆頭，一次性有效的制備不同尺寸的原狀膨脹土試樣，鉆頭與護(hù)筒裝置及攝像頭結(jié)合，可有效切取土芯，防止土屑與孔壁黏附，且取芯過(guò)程對(duì)土產(chǎn)生的擾動(dòng)、擠土影響小，旋轉(zhuǎn)器帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，便于膨脹土外壁的切取，輕巧、方便、實(shí)用。
【IPC分類】G01N1-28, G01N1-08
【公開(kāi)號(hào)】CN204594767
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520240772
【發(fā)明人】王春萌
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日