[實用新型]一種土工試驗中圓柱形土體試樣制備器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520131218.0
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN204479374U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭麗敏;朱劍鋒;林亨;李洲
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種試樣制備器，尤其是涉及一種土工試驗中圓柱形土體試樣制備器。

背景技術(shù)

作為研究土體的物理力學特性的重要手段之一，室內(nèi)土工實驗主要包括：（1）土的物理性質(zhì)試驗；（2）土的水理性質(zhì)試驗；（3）土的力學性質(zhì)試驗（靜態(tài)）；（4）土的動力性質(zhì)的室內(nèi)試驗。根據(jù)土的力學特性試驗結(jié)果，勘察設(shè)計單位就會結(jié)合地基和巖土環(huán)境的特點設(shè)計出合理的施工方案，因此土工試驗是土木工程建設(shè)的主要環(huán)節(jié)之一。在研究土的力學性質(zhì)時，通常會取一定的土單元來進行研究。例如土的力學性質(zhì)試驗（靜態(tài)）中的無側(cè)限抗壓強度試驗、三軸試驗。一般情況下，土體可視為連續(xù)均勻的，所以土體受到的周圍壓力一般也是均勻的。柱體內(nèi)表面是光滑圓面，內(nèi)部受力均勻，因此，可以用圓柱形裝置來制備土樣，模擬土體四周的均布受壓狀態(tài)。

目前，普遍采用一種稱為“三瓣膜”的制備儀器來制作柱狀土試樣，該設(shè)備由三瓣膜（將一金屬圓筒均分為三塊）﹑套箍﹑底座和擊實儀器構(gòu)成。在制作試樣時，首先在三瓣膜內(nèi)側(cè)均勻涂刷一層凡士林；然后將三瓣膜拼裝成柱狀；安裝到底座，底座下預(yù)先放一塊透水石；套好套箍；最后進行土體擊實，完成試樣制備。然而，傳統(tǒng)三瓣膜存在以下缺陷：（1）三瓣膜制樣儀步驟繁多，大大降低了試樣制備的效率；（2）三瓣膜上下端口尺寸有略微不同，在組裝成筒狀時很難分清上下端面，給組裝帶來了極大的困難；（3）在制備含水率較高的土體試樣時，由于土體與圓柱內(nèi)壁有很大的粘滯阻力，導(dǎo)致難以脫膜，甚至土體試樣破損；（4）在分層擊實土體時，由于擊實用力并不完全均勻，又難以看到土體壓實的過程，可能導(dǎo)致某些部位未被填實，使制備出來的土體試樣不均勻。因此，對傳統(tǒng)三瓣膜進行改進設(shè)計一種制樣精度高、操作簡便的制樣儀是目前室內(nèi)土工試驗領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種易脫膜﹑易拼裝﹑制樣過程可視化﹑土體高度可直接量測，提高了制樣效率和試樣質(zhì)量的土工試驗中圓柱體試樣制備器。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種土工試驗中圓柱形土體試樣制備器，包括空心圓柱筒和底座，還包括長直螺栓，所述的空心圓柱筒由呈半圓形的第一單瓣膜和第二單瓣膜圍成，所述的第一單瓣膜頂部兩端分別朝外側(cè)水平延伸出第一螺帽構(gòu)件，所述的第二單瓣膜的頂部兩端分別朝外側(cè)水平延伸出第二螺帽構(gòu)件，所述的第二螺帽構(gòu)件緊貼在所述的第一螺帽構(gòu)件的正下方，所述的長直螺栓依次穿過所述的第一螺帽構(gòu)件和所述的第二螺帽構(gòu)件與所述的底座固定連接。

所述的底座上設(shè)置有螺栓連接孔，所述的螺栓連接孔與所述的長直螺栓通過螺紋固定連接。

所述的底座呈空心圓筒狀，所述的底座的中央空心處設(shè)置有透水石，所述的透水石位于所述的空心圓柱筒與所述的底座之間。

所述的第一單瓣膜和所述的第二單瓣膜上均設(shè)置有刻度，所述的刻度的最小值為1mm；所述的刻度的零點位于所述的透水石的頂部。

所述的試樣制備器還包括試樣擊實器，所述的試樣擊實器由一體連接的圓柱體壓力塊和導(dǎo)桿構(gòu)成，所述的圓柱體壓力塊的直徑小于所述的空心圓柱筒的內(nèi)徑。

所述的空心圓柱筒的內(nèi)徑為40mm，高為80mm，壁厚5mm。

所述的第一單瓣膜、所述的第二單瓣膜、所述的底座和所述的長直螺栓均由PC透明塑料制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：本實用新型公開了一種土工試驗中圓柱形土體試樣制備器，包括由呈半圓形的第一單瓣膜和第二單瓣膜圍成的空心圓柱筒、底座和長直螺栓，第一單瓣膜頂部兩端分別朝外側(cè)水平延伸出第一螺帽構(gòu)件，第二單瓣膜的頂部兩端分別朝外側(cè)水平延伸出第二螺帽構(gòu)件，第二螺帽構(gòu)件緊貼在第一螺帽構(gòu)件的正下方，長直螺栓依次穿過第一螺帽構(gòu)件和第二螺帽構(gòu)件與底座固定連接。試樣的高度可以通過刻度直接讀出；雙瓣膜柱體試樣制備器組裝容易﹑簡便，提高了制備效率；采用長直螺栓來固定兩個單瓣膜與底座，固定方式簡單﹑牢固；在每個單瓣膜兩側(cè)各延伸出一個螺帽構(gòu)件，一是用于旋入螺栓，二是用于脫膜時在兩側(cè)各有一個受力點，當試樣與筒壁間粘滯阻力較大時，使脫膜更加方便，對試樣的損傷更小，從而提高制備試樣的質(zhì)量，減小實驗誤差；單瓣膜采用PC透明塑料制成，使得制樣過程可視化，能夠保證制出的土體試樣密實﹑均勻，并且底座和長直螺栓也由PC透明塑料制成，使得整個裝置的質(zhì)量大大減小。

附圖說明

圖1為本實用新型圓柱體試樣制備器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型長直螺栓結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3為本實用新型第一單瓣膜的結(jié)構(gòu)示意圖；