[发明专利]一种土工三轴试验智能切土装置及制样方法

说明书

本发明提供一种土工三轴试验智能切土装置及制样方法，属于地质勘察技术领域，装置包括固定框台，固定框台包括下底板和上顶板，下底板上设置有液压千斤顶，液压千斤顶上设置转动控制器，转动控制器上设置有下转动圆盘，下转动圆盘上设置有下钉盘，下钉盘的侧边设置有碎土收纳盘，上顶板的底部设置有上固定杆，上固定杆的下端设置有上转动圆盘，上转动圆盘的下端设置有上钉盘，上钉盘设置在下钉盘的正上方，上顶板上设置有可移动设置的电动液压推杆。具有结构简单、操作方便、智能化程度较高等优点。由于采用自动切土刀片，可保证切土的大小和质量可控，同时可更换不同直径的上钉盘实现不同直径的土样制作，满足三轴试验对于土样直径的各项需求。

技术领域

本发明涉及地质勘察技术领域，尤其涉及一种土工三轴试验智能切土装置及制样方法。

背景技术

随着我国基础设施的大力建设，岩土工程地质勘察是不可或缺的一项重要内容。很多房屋建筑、公路、铁路等地基基础工程建设都是基于室内试验的数据而开展，而三轴试验是一种重要的室内试验手段，试验数据的真实性和准确性都将对工程的建设产生一定影响。切土器是室内三轴试验常用的一种切土装置，主要用于获取不同直径的圆柱土样以开展相关的试验，得到不同的试验数据。目前，室内三轴试验切割土样还是采用切土刀且需人工手动切样，并通过手动旋转上顶部转杆，实现土样的旋转切割。当需要切割的土样较多时，传统切土器的弊端就显现而出。传统切土器的操作方法不仅费时费力，制样效率较低，而且制作的土样质量良莠不齐，受人为因素的影响较大，同时也会对后续试验数据的准确性产生一定误差。

传统切土器需要人工手动切削土样，同时需要人为转动土样，才能实现不同角度的切割。同时，人为切削土样容易造成切削的土样大小不一致，质量良莠不齐，对试验的结果会产生一定影响。另外，采用切土刀人工切削土样容易存在安全隐患。总的来说，传统切土器具有费时费力，制样质量良莠不齐，智能化程度较低，安全不可控等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土工三轴试验智能切土装置及制样方法，解决传统切土器具有费时费力，制样质量良莠不齐，智能化程度较低，安全不可控等的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种土工三轴试验智能切土装置，包括固定框台，固定框台包括下底板和上顶板，下底板上设置有液压千斤顶，液压千斤顶上设置转动控制器，转动控制器上设置有下转动圆盘，下转动圆盘上设置有下钉盘，下钉盘的侧边设置有碎土收纳盘，上顶板的底部设置有上固定杆，上固定杆的下端设置有上转动圆盘，上转动圆盘的下端设置有上钉盘，上钉盘设置在下钉盘的正上方，上顶板上设置有可移动设置的电动液压推杆，电动液压推杆的下方设置有切土刀片，液压千斤顶、转动控制器和电动液压推杆均设置的控制装置连接。

进一步地，液压千斤顶上设置有位移传感器和垫块，位移传感器设置在液压千斤顶上，垫块设置在位移传感器的上方，转动控制器设置在垫块的上方，位移传感器与控制装置连接。

进一步地，上顶板上设置有轨道槽，电动液压推杆穿过轨道槽并设置在微调装置，微调装置与控制装置连接，微调装置用于调节电动液压推杆在轨道槽上滑动，调整切土刀片切割样土的厚度。

进一步地，上顶板上设置有超声波阵列，超声波阵列围绕成若干个圆形结构，并设置在上固定杆的外侧，超声波阵列与控制装置连接，控制装置用于检测土样的外径大小，然后传给控制装置，控制装置控制微调装置带动电动液压推杆，每切割一周调整一次。

进一步地，下底板和上顶板之间设置有若干根支撑柱，支撑柱的顶部设置螺帽拧紧，液压千斤顶外设置有油泵，油泵与液压千斤顶通过导管连接。

进一步地，切土刀片安装在电动液压推杆的前端，切土刀片为一侧开刃且可拆卸式的刀片，同时可进行不同角度的刀片调整，实现不同角度的土样切割，切土刀片逆时针和顺时针旋转角度均在0°～90°之间，0°表示刀片垂直土样顶部。