[發明專利]用于三軸試驗的靜壓快速制樣裝置及制樣方法、脫模方法

在審

• 申請號: 202111453860.7
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114414320A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 汪磊;李晉鵬;徐永福;王俊;任恩璇
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 姜曉艷

本發明涉及土木工程的技術領域，公開了一種用于三軸試驗的靜壓快速制樣裝置，其特征在于：包括載物平臺，在所述載物平臺的頂面設置有制樣治具或者脫模治具，在所述制樣治具或者脫模治具的上方設置有擋板，所述載物平臺的底面與升降機構相連，所述升降機構用于帶動載物平臺上下運動，進而帶動制樣治具或者脫模治具上下運動，實現與擋板的接觸或者解除接觸，進而實現分層制樣或者試樣脫模。還公開了一種用于三軸試驗的靜壓快速制樣裝置的制樣方法和脫模方法。本發明的裝置和方法具有操作方便、結構簡單、成本低和制樣較均勻等諸多優點，可實現工業適用性好、高效率、維護成本低的效果，具有明顯的科研應用價值。

技術領域

本發明涉及土木工程的技術領域，具體涉及一種用于三軸試驗的靜壓快速制樣裝置及制樣方法、脫模方法。

背景技術

在巖土工程中，土的抗拉、抗壓和抗剪強度是土體最重要的力學指標之一，并且研究表明土體的抗拉、抗壓和抗剪強度還與工程地基、基坑、邊坡和隧道等工程的穩定性具有密切關系。因此，準確測得土體的抗拉、抗壓和抗剪強度變得十分且肯定重要；然而，目前土工試驗中能夠做到同時測得土體的這三項力學指標的儀器卻很少，通過查閱相關文獻、咨詢等途徑了解到土工試驗中普遍使用應變控制式三軸試驗儀來制備三軸試樣，但是，目前已有的三軸試樣制樣器，存在操作繁瑣、耗時長、制樣不勻等缺點。

如專利申請號為202022613251.0的實用新型專利公開了一種氣壓三軸制樣器，該專利與已有的三軸制樣相比，主要通過氣壓泵對三軸試樣進行壓實，替代了傳統三軸制樣需要人工擊實的方法，最主要的創新點和實用性是不用進行人工擊實以及縮短了制樣時間。然而，制樣器結構上仍然采用的是傳統的三瓣筒進行制樣，脫膜方式仍然需要采用傳統的方式脫膜，創新性不高；并且，該制樣器由于采用的是制樣器下端固定氣壓泵單向壓實的方法，這樣的制樣方法會導致三軸試樣上下密度不均，三軸試樣高度難以控制；

專利申請號為202022711023.7的實用新型專利公開了一種旋進液壓式雙用三軸制樣器，該專利與已有三軸制樣相比，主要通過上部旋進裝置進行三軸制樣，替代了傳統三軸制樣采取人工擊實的方法；并且，該制樣器還可通過下部的液壓千斤頂將制好的三軸試樣進行脫膜。總體來說，該專利相較于傳統三軸制樣方法，節約時間，即可制樣亦可進行脫膜。然而，該專利中所描述的制樣器仍然存在大多數類似專利中的通病，采用的是制樣器單向壓實制樣的方法，這樣的制樣方法會導致三軸試樣上下密度不均，三軸試樣高度難以控制；

專利申請號為202021267178.X的實用新型專利公開了一種分瓣式三軸制樣器，該專利與已有三軸制樣器相比，在結構上于上述中提到的一種氣壓三軸制樣器專利并無太多差別，主要通過旋進裝置對傳統三瓣式制樣器進行壓實，替代了人工擊實的方法。然而，該制樣器同樣存在上述專利所述的缺點，即制樣器結構上仍然采用的是傳統的三瓣筒進行制樣，脫膜方式仍然需要采用傳統的方式脫膜，創新性不高；并且，該制樣器由于采用的是制樣器下端固定旋進裝置單向壓實的方法，這樣的制樣方法會導致三軸試樣上下密度不均，三軸試樣高度難以控制。

綜上所述，三軸試驗制樣十分重要，而現有的三軸制樣方法弊端較多，三軸制樣器主體結構仍采用傳統三瓣式制樣器，整體制樣流程主要注重了制樣時間縮短上，而摒棄了制樣的均勻性。

發明內容

本發明提供了一種用于三軸試驗的靜壓快速制樣裝置及制樣方法、脫模方法，具有操作方便、結構簡單、成本低和制樣較均勻等諸多優點，能夠滿足三軸制樣快、三軸試樣密度均勻的需求，為巖土工程中，相關試驗儀器制樣方法的改進、升級提供有利的參考和經驗。

本發明可通過以下技術方案實現：

一種用于三軸試驗的靜壓快速制樣裝置，包括載物平臺，在所述載物平臺的頂面設置有制樣治具或者脫模治具，在所述制樣治具或者脫模治具的上方設置有擋板，所述載物平臺的底面與升降機構相連，所述升降機構用于帶動載物平臺上下運動，進而帶動制樣治具或者脫模治具上下運動，實現與擋板的接觸或者解除接觸，進而實現分層制樣或者試樣脫模。