[发明专利]一种用于土工试验制备环刀样品的试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种用于土工试验中制备环刀样品的试验装置，所述操作平台中部设有圆孔，圆孔周围设置多个限位柱，用于限制土样滑动，圆孔上方设置有固位器，固位器内设有放置环刀的环刀安装孔，所述环刀安装孔与操作平台中部的圆孔上下对齐，圆孔下方设置下电动推杆；固定架上设有上电动推杆和水平电动推杆，上电动推杆位于操作平台上方，上电动推杆下端设有与环刀上下对齐的十字切样刀；水平电动推杆位于固位器的一侧，水平电动推杆顶端旋接有锥形平推刀，锥形平推刀与固位器顶部齐平，用于清除环刀上部表面余土。本试验装置比传统的人工切样方式，节省了人力，提高了工作效率和样品的质量。

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察测试领域，具体地说是一种用于室内土工试验制备环刀样品的试验装置及试验方法。

技术背景

岩土工程勘察工作需要在工程现场钻取一定数量的原状地层土样，并送到土工实验室进行测试。室内土工试验人员根据工程要求，对野外钻取的原状土样采用人工方法制作成不同尺寸的标准样品进行各项试验，从而提供工程设计和施工所需的地层物理力学性质指标。其中主要制作的是环刀样品，即采用直径为61.8mm，高为2mm的标准钢环刀，用人工方式对已经分割好的原始土样样品（直径为108mm，高约3mm）切制成标准样品，以供如密度试验、固结试验、直剪试验等试验使用。传统的环刀样品制作存在以下缺点：1、室内试验需要制作大量的环刀样品，采用手工切样时，制作过程费时费力；2、环刀样品的质量直接决定试验数据的准确性，人工制样对原状土样切割的速率、晃动很难控制，而且不同试验人员的切样水平也参差不齐，最终制成的样品质量难以保证；3、环刀样品表面平整度需要人工采用切土刀或钢丝慢慢削平，不但费时费力效率低，而且平整度也较差；4、环刀样品制作的过程中，需要脱掉环刀外的余土，一般都采用手工剥掉，操作时较费时间，效率低，也容易对样品造成扰动；5、对硬塑状的土样制样时，由于土样硬度很高，人工切样时需要用很大力气下压环刀，如果下压时用力不均，容易造成样品不规整和扰动，此过程不但耗费人力，而且所制样品质量较差。

综上所述，传统土工试验制备环刀样品的方法，由于采用人工手动切制样品，不但费时费力，而且样品质量难以控制。为提高制备环刀样品的质量，提高工作效率，节省人力成本，特发明本装置。

发明内容

本发明的目的是针对传统的环刀制备过程中存在的缺点而提供的一种使用方便，能节省劳动力，提高工作效率和样品制作质量的一种用于土工试验中制备环刀样品的试验装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是，一种用于土工试验中制备环刀样品的试验装置，包括固定架及操作平台，其特征在于所述操作平台中部设有圆孔，圆孔周围设置多个限位柱，用于限制土样滑动，圆孔上方设置有固位器，固位器内设有放置环刀的环刀安装孔，所述环刀安装孔与操作平台中部的圆孔上下对齐，圆孔下方设置下电动推杆；固定架上设有上电动推杆和水平电动推杆，上电动推杆位于操作平台上方，上电动推杆下端设有与环刀上下对齐的十字切样刀；水平电动推杆位于固位器的一侧，水平电动推杆顶端旋接有锥形平推刀，锥形平推刀与固位器顶部齐平，用于清除环刀上部表面余土。

进一步地，所述固位器一端由铰接轴连接在操作平台上，另一端设有卡扣孔，操作平台上设有与所述卡扣孔配合的固定卡扣，用于固定固位器。

进一步地，所述固定卡扣包括固定在操作平台上的壳体，壳体内设有弹簧和插销，使用时，向外拔出插销，即可使得插销脱出固位器卡扣孔，而松开插销，弹簧复位，即可使得插销插入固位器卡扣孔。

进一步地，所述十字切样刀由十字分布的四片刀片组成，可用于平稳推动环刀切入土样，旋转时可刮平嵌有土样的环刀样品表面。

进一步地，操作台下方设有控制柜，所述控制柜装有操作面板，操作面板与水平面呈30~60°倾角设置，操作面板上嵌有电动推杆的控制开关和复位开关。

进一步地，操作平台上设有固定架孔洞，用于固定架的连接固定。