[实用新型]一种土工三轴试验击样装置

说明书

本实用新型公开了一种土工三轴试验击样装置，包括成型筒、限位机构和击打机构，限位机构包括限位环，限位环固定在成型筒的上方；击打机构包括击锤和锤杆，锤杆活动贯穿限位环，锤杆与限位环之间设有限位组件，限位组件用于容锤杆朝下向移动。将击打机构的锤杆贯穿限位环，击打锤杆的顶端，锤杆向下移动使击锤能击实土样，由于限位组件的限制，受到土样反作用力的击打机构不会向上回弹，极大地减少了击打机构与土样之间出现空隙的可能，保证样品内部结构更致密，有利于后续试验的开展。

技术领域

本实用新型涉及土工试验技术领域中的一种土工三轴试验击样装置。

背景技术

三轴试验是一种非常重要的土工试验方法。在室内土工三轴试验中，常常使用重塑土样来进行试验。重塑土试样的制备主要包括选取土样、烘干、碾散、过筛、配土、制样等步骤，其中制样步骤非常关键，而压样是制样中不可缺少的重要步骤，通过压样可以控制土样的湿度和密度。

现行的重塑土制备土样方法主要有固结法、分层压实法和击样法。传统的击样装置击锤导杆、击锤、击实板和土样成型筒组成，采用确定质量的击锤从确定的高度沿着击锤导杆下落，产生一定的冲击力，利用这个冲击力将能量传递给击实板再传至土样。自下往上将所需土样在土样成型筒内分层击实，击完最后一层后，将土样成型筒内土样两端整平即完成土样制备。

击样法简单易行、制样周期短的优点显而易见，但也存在不足：一、击样过程中，因为土样具备一定的弹性，当击锤碰撞击实板瞬间会发生能量的反弹，在击实板与土样之间容易出现空隙。这会导致在每次锤击时，容易将空气封装在样品中，致使样品内部形成较大孔隙，不利于后续试验的开展。另外，需通过观察直尺的刻度来判断每层土样的厚度是否达到要求，如不满足，需要二次锤击，这时会再次引入空气，导致试验偏差进一步加大。二、较难保证击锤导杆在击实过程中保持竖直。击锤沿着击锤导杆将冲击力传至击实板再传至土样时，传递不均匀，致使各层土样表面高低不水平，而需对土样端面进行整平处理，不仅效果欠缺，还会对土样造成一定扰动，使其端面表层的均匀性降低，在分层面形成倾斜的薄弱面。实际上，土样发生破坏时与土样内部密实度以及粘聚力有关，当土样制备较均匀时，则土样中任意斜截面上所能承受的最大剪应力将相同，土样破坏将随机发生在任意位置；如果制备的土样不均匀，则土样密实度较小部位的斜截面上所能承受的最大剪应力将小于密实度大的部位，土样也将沿该部位的某一斜截面发生破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种土工三轴试验击样装置，有效减少土样内孔隙的形成。

根据本实用新型的实施例，提供一种土工三轴试验击样装置，包括成型筒、限位机构和击打机构，限位机构包括限位环，限位环固定在成型筒的上方；击打机构包括击锤和锤杆，锤杆活动贯穿限位环，锤杆与限位环之间设有限位组件，限位组件用于容锤杆朝下向移动。

根据本实用新型的实施例，进一步地，所述限位组件包括摆杆和伸缩件，所述摆杆具有第一端和第二端，所述摆杆的中部铰接在所述限位环上，所述摆杆的第一端通过所述伸缩件与所述限位环的顶面连接，所述锤杆的侧面设有多个沿轴向间隔布置的环形的凸起，所述凸起的外径由下往上逐渐增大，所述凸起的外径最大处与所述限位环的内壁之间具有避让空间，所述摆杆的第二端能与所述凸起的外侧抵接。

根据本实用新型的实施例，进一步地，所述伸缩件包括托座和位于所述托座中的顶托，所述顶托可沿所述托座的长度方向活动，所述摆杆的第一端与所述顶托铰接。

根据本实用新型的实施例，进一步地，所述摆杆的第二端设有挡板，所述挡板远离所述摆杆的一端能与所述锤杆的外侧相抵接，所述挡板与所述锤杆外侧抵接时，所述凸起的顶面与所述挡板底面在所述凸起顶面所在的平面的投影重合。

根据本实用新型的实施例，进一步地，所述摆杆的中部通过扭簧铰接在所述限位环上，所述扭簧的一端脚与所述摆杆连接，所述扭簧的另一端脚与所述限位环连接。