[发明专利]土样制备和固结装置以及土样制备和固结方法

权利要求书

1.一种土样制备和固结装置，其特征在于，包括：

底座（1），于所述底座上竖直设置有驱动螺杆（2），所述驱动螺杆与所述底座转动配合，自所述驱动螺杆的中部、向其两端分别设置有上端螺纹段以及下端螺纹段，所述上端螺纹段与所述下端螺纹段的螺纹旋转方向相反；

驱动组件，所述驱动组件包括有驱动装置（3），所述驱动装置与所述驱动螺杆动力连接、用于驱动所述驱动螺杆在所述底座上旋转；

压紧组件，所述压紧组件包括有上悬臂（4）以及下悬臂（5），所述上悬臂套设于所述驱动螺杆的上部、并与所述上端螺纹段螺纹配合，所述下悬臂套设于所述驱动螺杆的下部、并与所述下端螺纹段螺纹配合，所述上悬臂以及所述下悬臂在所述驱动螺杆的旋转作用下可相互靠近或相互远离，于所述上悬臂上设置有上顶杆（6），于所述下悬臂上设置有下顶杆（7）；

固定器（8），所述固定器相对于所述底座固定设置，与所述固定器可拆卸地安装有试样筒（9），所述试样筒的两端分别为开口结构，所述上顶杆可插入至所述试样筒的上端开口中、所述下顶杆可插入至所述试样筒的下端开口中；

所述驱动组件包括有所述驱动装置以及减速系统（13），所述减速系统设置于所述底座内，所述驱动装置通过所述减速系统与所述驱动螺杆动力连接；

所述驱动组件还包括有控制器，所述控制器与所述驱动装置信号连接、用于控制所述驱动装置的启停以及启动后的旋转方向；

还包括有压力检测装置（15），所述压力检测装置包括有压力传感器以及用于对压力数值进行显示的示数器，所述压力传感器设置于所述下顶杆上、用于检测所述下顶杆对土壤试样的压力，所述示数器设置于所述底座上；

还包括有长度测量装置；

所述长度测量装置包括有刻度尺（16）以及读数尺（17），所述刻度尺以及所述读数尺分设于所述上悬臂以及所述下悬臂上、用于对所述试样筒内土壤试样长度的测量；

所述驱动螺杆设置有两个，两个所述驱动螺杆平行且间隔设置，所述上悬臂设置于两个所述驱动螺杆之间、其两端分别与两个所述驱动螺杆螺纹配合，所述下悬臂设置于两个所述驱动螺杆之间、其两端分别与两个所述驱动螺杆螺纹配合；

于所述底座上竖直设置有支柱（10），所述固定器设置于所述支柱上；

于所述支柱的顶部设置有加固支臂（11），所述加固支臂的一端与所述支柱连接，所述加固支臂的另一端设置有稳定套筒（12），所述稳定套筒套设于所述驱动螺杆上，所述驱动螺杆可相对于所述稳定套筒旋转。

2.根据权利要求1所述的土样制备和固结装置，其特征在于，

所述固定器包括有两个弧形板式结构的夹持单元，两个所述夹持单元铰接、并形成有可打开的管状结构，由两个所述夹持单元形成的开口端通过销轴固定，所述试样筒夹设于两个所述夹持单元之间。

3.根据权利要求2所述的土样制备和固结装置，其特征在于，

于所述夹持单元用于与所述试样筒接触的内侧面上设置有加持固定环，于所述试样筒的中部并位于所述试样筒的外侧面上设置有与所述加持固定环卡接配合的被夹固定槽；

或，

于所述夹持单元用于与所述试样筒接触的内侧面上设置有加持固定槽，于所述试样筒的中部并位于所述试样筒的外侧面上设置有与所述加持固定槽卡接配合的被夹固定环。

4.根据权利要求1所述的土样制备和固结装置，其特征在于，

于所述上悬臂上开设有穿过孔（14），所述上顶杆的底端设置有上压帽，所述上压帽可插设于所述试样筒中，所述上压帽的外缘与所述试样筒的内侧面滑动接触，所述穿过孔的孔直径大于所述试样筒的横截面直径；

所述上顶杆的底端穿过所述穿过孔、其顶端通过插销固定设置于所述上悬臂上；

于所述下顶杆的顶端设置有下压帽，所述下压帽可插设于所述试样筒中，所述下压帽的外缘与所述试样筒的内侧面滑动接触。

5.一种土样制备和固结方法，其特征在于，

使用如权利要求1至4任一项所述的土样制备和固结装置对土壤试样进行压实固结操作；

所述的土样制备和固结方法具体包括：

步骤一、将土壤试样装入到试样筒内；

步骤二、将上顶杆以及下顶杆对准试样筒的端部，然后使得上顶杆以及下顶杆同时动作对试样筒内的土壤试样的两端同时施加压紧作用力。