[发明专利]一种击实法三轴试样制备装置及方法

权利要求书

1.一种击实法三轴试样制备装置，包括固定于底座(17)上的固定架(13)、分别设于固定架(13)和底座(17)上的动力提供装置与击样装置，其特征在于：所述动力提供装置包括呈三角形分布固定于固定架(13)上的传动轮(7)、上从动轮(3)和下从动轮(12)，传动轮(7)、上从动轮(3)和下从动轮(12)通过传动带(4)连为一体，所述传动带(4)上固定连接有提杆(8)，所述传动轮(7)上设有摇柄(5)，固定架顶部为固定架顶板(1)，其底面高于上从动轮(3)的顶部；

所述击样装置包括通过拉杆(14)由螺栓(10)固定于底座(17)上的击样筒(11)、导杆(6)和击锤(15)，所述导杆(6)的下端依次穿过位于击样筒(11)上方的定位环(9)和击锤(15)与锤座(16)连接，其上端穿过位于固定架顶板(1)悬臂处的导杆固定板(2)中心，所述定位环(9)可分别与导杆(6)以及提杆(8)接触连接。

2.根据权利要求1所述的击实法三轴试样制备装置，其特征在于，所述上从动轮(3)和下从动轮(12)大小相同，且中心位于同一垂线上，传动轮(7)位于上述垂线的左侧，与上从动轮(3)和下从动轮(12)呈等腰三角形分布。

3.根据权利要求2所述的击实法三轴试样制备装置，其特征在于，所述定位环(9)的内部两侧分别设有弹簧销与固定薄片，所述弹簧销位于靠近传动带(4)的一侧，弹簧销靠近导杆(6)的一端为一圆锥形薄片，其锥顶与导杆接触；位于定位环(9)另一侧的固定薄片同样为一圆锥形薄片，锥顶位于导杆凹槽内，锥底固定于定位环(9)的内侧壁，弹簧销上的圆锥形薄片与固定薄片厚度相同；所述弹簧销底部可与提杆(8)上表面接触，且接触长度略小于提杆(8)的长度。

4.根据权利要求3所述的击实法三轴试样制备装置，其特征在于，所述导杆(6)的两侧分别设有与定位环(9)上的圆锥形薄片以及固定薄片相对应的圆弧形凹槽，与固定薄片配合的凹槽深度一致且远小于导杆半径，与圆锥形薄片配合的凹槽为一深度渐变的凹槽，其底部深度为0，顶部深度小于导杆(6)的直径，且两凹槽起止位置一致。

5.根据权利要求4所述的击实法三轴试样制备装置，其特征在于，所述导杆固定板(2)内设有两相同的弹簧销，销芯为圆柱体，销顶一端为半球形，其半径与导杆(6)上弧形凹槽半径相同并与导杆(6)接触，另一端位于导杆固定板(2)内圆柱体孔中，两弹簧销位于同一水平线上，且导杆固定板(2)、导杆(6)以及击样筒(11)的中心在同一垂线上。

6.一种如权利要求1-5任一所述的击实法三轴试样制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)根据所制试样的密实度及尺寸，计算出所需土的质量，并将土平均分为五份；

2)提升导杆(6)，通过导杆固定板(2)将击锤(15)和锤座(16)固定于固定架顶板(1)悬臂底部，安装击样筒(11)后，拧紧螺栓(10)；

3)称出第一层土重，倒入击样筒(11)中，拂平土面，抓住导杆(6)顶端使得锤座(16)置于土样表面，逆时针匀速摇动摇柄(5)开始击样，一般击25-27次(确保每层土样击数一致)；

4)然后再次提升导杆(6)，将击锤(15)和锤座(16)固定于击样筒(11)上方，用刮刀将该层土样上表面刨毛，开始第二层土样击实，重复步骤3)中的步骤；

5)剩余三层的制作重复步骤3)跟步骤4)，依次完成土样的制作；

6)待最后一层击实完成后，提升导杆(6)，将击锤(15)和锤座(16)固定于击样筒(11)上方，松开螺栓(10)，取下击样筒(11)，摘掉护筒后，用刮刀将土样两端整修，使其和击样筒(11)两端齐平，然后脱模。