[发明专利]空心圆柱软黏土试样切割仪

说明书

本发明公开了一种空心圆柱软黏土试样切割仪，包括底座、支撑立柱、下部台座、顶部台座、旋转切割手轮、推杆、切割锯以及双瓣模，旋转切割手轮包括上轮和下轮；台座活塞穿过其中，并由上、下活塞轮固定在下部台座上，顶部台座，同样是通过四个螺栓固定于支撑立柱的上部，圆形的台座活塞由上下活塞轮固定在顶部台座上，下轮通过底座上的固定构件固定在底座上部，由刚性杆件带动上轮和下轮转动以带动钢丝对土样的内部进行切割。在试样制备的过程中装置的各部件的组合与安装遵循从下到上的顺序，试样切割则按先内后外的顺序，从而确保对土样原有结构的扰动尽可能小，从而能够制备出高质量的试样。

技术领域

本发明涉及一种空心圆柱软黏土试样切割仪，属于岩土工程试验仪器制造技术领域，适用于制作原状或重塑空心圆柱软黏土试样，并将其放置于空心圆柱扭剪系统中进行土的试验研究。

背景技术

在岩土工程领域，欲获得较为精确可靠的土体物理力学参数，不紧要求规范的实验操作，还需使用设计精良的土工试验仪器。首先，根据中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999），需要采取科学规范、行之有效的方法来获取和制备土样。这也是在后续试验过程中获得各种具有较高可信度的土体物理性质指标的重要保证，并为进一步的工程勘察、设计与施工提供指导作用。再者，本发明用于室内单元体试验，其对土样初始获取与制作的要求更高。因此，研制一套科学、精良和规范的土体试样制备装置往往是试验研究成功的基础。

土体试样一般包括原状土、扰动土和重塑土试样。目前，由于不同地区的土体性质具有较大的差异性，实验研究中主要还是采用各地区的原状土试样，以使得当地的工程设计与施工更加安全可靠，做到因地制宜。然而，随着科学研究不断地深入发展，研究者们迫切地在探寻有关土体更为一致化的规律，想要将研究得到的成果广泛地运用到不同地区的工程建设中去。因此，重塑土试样在实验室中也越来越多的被运用。重塑土是一种介于原状土和扰动土之间的土样，它是由扰动土而来，通过人工仿真的试验用土。它的详细定义可以表述为：重塑土是经过人工有目的的塑造，具有仿真原状土体外观基本特性的扰动土体结构，是一种应用于实现某种研究目的的试验土体。在土工试验中，采用重塑土进行实验，其制样成本低、试样均匀性好、可以重复使用等优点使得试验结果更具可比性和规律性，这也为研究者们发现和总结土体规律提供了基础，进而达到科学研究的目的。

以软弱黏性土为例，当前空心扭剪试验中所需的空心圆柱体试样通常采用真空抽吸直接排水成型（重塑土样）或者预压排水固结后采用内部钻芯掏空和外部切削（重塑土和原状土）的方法来制备。前者，土体排水固结的方式与实际地层中的情形存在较大差异，并且通过此法制备的试样内、外壁不够光滑，外型较为粗糙；而后者，采用内部钻芯掏空的方式需要较大的外力，其对已固结成型土体的扰动较大，并且制样时间较长，尤其在土体含水量相对较高、较低或分布不均匀的情况下，在制样过程中容易造成样壁破裂以致制样失败。因此，鉴于以上种种棘手的制样问题，亟需一种对土体扰动较小且能实现快速制样的试样制备装置。本发明装置恰能有效的解决以上问题，以来满足日趋增多的空心圆柱扭剪试验的需求。

技术内容

本发明所要解决的技术问题在于解决现有空心圆柱扭剪试验中制样对土体扰动较大这一棘手问题，并提供一种方便实用且能实现快速制样的空心圆柱软黏土试样切割仪。