[实用新型]一种三轴试验专用可制备高密度扰动土样的制样器

说明书

技术领域

本实用新型涉属于岩土工程土工试验技术领域，具体是一种三轴试验专用可制备高密度扰动土样的制样器，适用于大多种类土体特别是膨胀土、泥岩等高密度土体的重塑三轴样制作。

背景技术

进行三轴试验前，一般需要根据试验规程对土样进行必要的加工及制备。对扰动土而言，土工试验规程SL237-1999中扰动土试样制备方法有三种：击样法、击实法和压样法。由于击实过程中带有冲击荷载的反复作用，击样法和击实法制作土样的均匀性、土体的结构及其它相关物理力学性质难免会受到一定的影响，制作高密度土样时上述问题更为明显，并存在难以击实到制定密度的问题。且这两种方法操作繁琐，土样耗费极大，对操作人员经验技术要求较高，并不可避免地由于人为压力不均匀对试样造成一定的影响。压样法是扰动土试样制作的一个方法，但由于长期以来缺乏相应的制作设备，特别是制备高密度土样时，极易发生难以精确控制压实度、仪器变形和制备好的土样难以取出等问题，因此该方法并未得到广泛使用。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷及不足，本实用新型目的在于提供一种三轴试验专用可制备高密度扰动土样的制样器，能够克服传统制样法制作高密度土样的困难，减轻人为因素对试样的影响，提高制样的精度和效率，当用制备土样进行静三轴或动三轴试验时能得到可信的试验数据。并且该仪器操作简单，能够减轻重塑样制作的工作量。

本实用新型的技术方案是：一种三轴试验专用可制备高密度扰动土样的制样器，包括电动液压千斤顶、水平气泡、顶板、加长活塞杆、压饼、中板以及底板。具体结构和连接方式为：所述电动液压千斤顶和水平气泡安装在顶板上，电动液压千斤顶与加长活塞杆连接，顶板通过支撑立柱的上节柱与中板连接；中板通过支撑立柱的下节柱与底板连接，底板设有可调节支座和用于安装护筒的底板定位孔，中板设有可倒置护筒的圆孔及中板定位孔，加长活塞杆上设有刻度，加长活塞杆通过螺纹与压饼连接。

所述护筒上端设有卡口，该卡口与导筒的内卡口紧密接合，护筒下端为底座，底座上设有定位孔。

所述护筒的内外直径与导筒的内外直径相同，护筒的底座外径比护筒主体本身外径大2cm，护筒外直径与中板上的圆孔的直径相同，护筒的内直径与压饼的直径相同，护筒的高度和内直径与三轴试验要求制备土样的高度和直径相同。

所述电动液压千斤顶设有电子开关。

所述护筒倒置于圆孔中，通过护筒的底座卡在中板上，护筒的底座定位孔与中板的中板定位孔一一对应，通过销钉将护筒与中板固定。

所述底板上设有三个底板定位孔，护筒的底座定位孔与底板上的底板定位孔一一对应，通过销钉将护筒与底板固定，保证活塞杆及压饼下压时定位准确。

所述底板上的底板定位孔、中板上的中板定位孔与护筒的底座定位孔的垂直方向位置相同，各孔直径与销钉钉身直径相同。

所述底板下设有3个可调节支座，通过可调节支座使顶板的水平气泡水平居中，使制样器保持水平状态，让松散土体在护筒内处于水平状态，土体能够均匀受压。

工作原理及过程：

制样时，将导筒扣在护筒上，再将护筒放置于底板上，护筒的底座定位孔与底板定位孔对齐，插入销钉固定后，称量一定质量的土样装入导筒与护筒中。装配好对应压饼后，开动千斤顶将压饼压下至分层压实指定的每一层高度，重复此操作直至土体压实装满整个护筒。完成压样后，升起活塞杆，拆下护筒。将导筒拆下，把装有土样的护筒倒置于中板的圆孔中，护筒的底座定位孔与中板定位孔对齐，插入销钉固定后，开动千斤顶用压饼将护筒中的土样推出，制样完成。

本实用新型的优点和效果如下：

1、针对手工压样的受力不均匀特点，设置了电动液压式千斤顶，通过活塞杆底部刻度分层压实土样，避免了后期削土过程中对土样的扰动影响。

2、通过导筒保证所加土样完全压入到护筒中，避免了传统击实中对大块土样击实后再制样造成的浪费，也便于控制压样质量。

3、自动压样制作，较传统击实法压样，削土等繁琐累赘的过程，大大减轻了制样的工作量，加快了制样效率。

4、根据不同三轴试验对土样尺寸的要求，可选配护筒、导筒、压饼及相应的底板和中板，对各种实验所需规格压样具有普遍性和全面性。

5、利用千斤顶通过中板将土样取出，解决了传统压样法制备土样特别是高密度土样后难以从模具中完整取出的问题，且省时省力。

6、自动化程度高，操作方便。尤其适用于大量对比实验压样制作，或对压样质量控制有较高要求的压样制作。

附图说明