[發(fā)明專(zhuān)利]一種軟黏土空心圓柱試樣內(nèi)芯螺旋切削器及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710462565.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107399014B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈揚(yáng);王欽城;徐海東;王俊健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B28D1/22
• 分類(lèi)號(hào): B28D1/22;B28D7/04;B28D7/00;G01N1/28
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 吳學(xué)明

本發(fā)明公開(kāi)了一種軟黏土空心圓柱試樣內(nèi)芯螺旋切削器及其使用方法，包括支架模塊、試樣夾固構(gòu)件和切削構(gòu)件，試樣夾固構(gòu)件設(shè)置在支架模塊內(nèi)，切削構(gòu)件設(shè)置在試樣夾固構(gòu)件內(nèi)；支架模塊、試樣夾固構(gòu)件和切削構(gòu)件的軸心線相互重合；切削構(gòu)件的環(huán)刀可在試樣夾固構(gòu)件內(nèi)豎直運(yùn)動(dòng)。上述切削器及其使用方法實(shí)現(xiàn)了軟黏土空心圓柱試樣的頂端和底部的精確對(duì)齊，保證切削內(nèi)壁的直線性；同時(shí)操作者只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄即可完成切削過(guò)程，操作簡(jiǎn)單，保證切削的均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域中試樣制備技術(shù)，尤其是涉及一種軟黏土空心圓

柱試樣內(nèi)芯螺旋切削器及其使用方法。

背景技術(shù)

隨著對(duì)波浪荷載、交通荷載、地震荷載的研究日趨深入，土在復(fù)雜應(yīng)力條件下的力學(xué)性質(zhì)愈發(fā)重要。空心圓柱試樣的復(fù)雜應(yīng)力路徑下土體單元的力學(xué)性質(zhì)的研究，為了解包括主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的復(fù)雜應(yīng)力條件下土體基本性狀提供了前提條件。而空心圓柱體試樣的好壞直接影響著試驗(yàn)結(jié)果的精確性，因此標(biāo)準(zhǔn)的空心圓柱試樣的制作對(duì)研究的成功起著決定性作用。

重塑試樣能夠反映出原位地基土的結(jié)構(gòu)特性、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力歷史等，是室內(nèi)試驗(yàn)的首選試樣，中國(guó)專(zhuān)利201420668288.5和中國(guó)專(zhuān)利201420667584.3分別說(shuō)明了空心圓柱體的制作和切削的相關(guān)裝置。

以上專(zhuān)利所提供的裝置能一次性完成試樣的切削，但在切削試樣時(shí)具有以下不足 ：（1）鉆桿兩端未固定，在切削時(shí)容易產(chǎn)生傾斜，使得空心圓柱體試樣的頂部和底部壁厚不同；（2）切削過(guò)程中鉆桿要邊旋轉(zhuǎn)邊上升，切削的程度難以把握且操作過(guò)于繁瑣復(fù)雜；（3）在空心粗樣已經(jīng)得到的情況下，刀片起到的作用不大，切削主要靠環(huán)刀，這使得裝置過(guò)于復(fù)雜；（4）雖然中國(guó)專(zhuān)利201420667584.3已經(jīng)采用兩段固定的鉆桿，但是由于要切削整個(gè)空心圓柱內(nèi)壁面，這使得鉆桿長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，操作不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種軟黏土空心圓

柱試樣內(nèi)芯螺旋切削器及其使用方法，實(shí)現(xiàn)了軟黏土空心圓柱試樣的頂端和底部的精確對(duì)齊，保證切削內(nèi)壁的直線性；同時(shí)操作者只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄即可完成切削過(guò)程，操作簡(jiǎn)單，保證切削的均勻性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種軟黏土空心圓柱試樣內(nèi)芯螺旋切削器，包括支架模塊、試樣夾固構(gòu)件和切削構(gòu)件，所述試樣夾固構(gòu)件設(shè)置在支架模塊內(nèi)，所述切削構(gòu)件設(shè)置在試樣夾固構(gòu)件內(nèi)；所述支架模塊、試樣夾固構(gòu)件和切削構(gòu)件的軸心線相互重合；所述切削構(gòu)件的環(huán)刀可在試樣夾固構(gòu)件內(nèi)豎直運(yùn)動(dòng)。支架模塊為可拆卸式，主要以螺紋連接的方式組合在一起。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的，所述支架模塊包括基座、支柱和頂蓋；所述支柱固定在基座上，所述頂蓋可拆卸的設(shè)置在支柱的上端；所述支柱為變徑柱體；變徑柱體上分段設(shè)有若干外螺紋桿，各外螺紋桿的桿徑從上到下依次變小。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的，所述試樣夾固構(gòu)件包括試樣托、試樣蓋和試樣鋼模，所述試樣托、試樣蓋設(shè)置在支柱上，所述試樣鋼模設(shè)置在試樣托和試樣蓋之間。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的，所述切削構(gòu)件包括升降驅(qū)動(dòng)桿、環(huán)刀、導(dǎo)向桿和底座，所述底座設(shè)置在支架模塊的底部，所述導(dǎo)向桿設(shè)置在基座和頂蓋之間；所述升降驅(qū)動(dòng)桿一端設(shè)置在底座上，另一端設(shè)置在頂蓋上；所述環(huán)刀設(shè)置在升降驅(qū)動(dòng)桿上，升降驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)環(huán)刀沿導(dǎo)向桿豎直運(yùn)動(dòng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的，所述試樣托上端面內(nèi)設(shè)有水準(zhǔn)圓氣泡；所述試樣蓋上端面設(shè)有水準(zhǔn)圓氣泡。水準(zhǔn)圓氣泡的數(shù)量為3或5個(gè)，均突出于試樣蓋的上端面內(nèi)，方便觀察。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的，所述環(huán)刀上設(shè)有導(dǎo)向桿孔和螺旋桿孔，所述螺旋桿孔的圓孔壁設(shè)有內(nèi)螺紋，安裝維護(hù)方便。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的，所述升降驅(qū)動(dòng)桿為螺旋桿或氣缸或液壓缸，如選擇氣缸或液壓缸，切削器既可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切削作業(yè)。