一種土工試驗中土體試樣制備器的制造方法
【技術領域】
[0001]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土體試樣制備器。
【背景技術】
[0002]巖土行業在進行基礎建設規劃和施工之前，需要對建筑地基土體及巖石的性能進行試驗，作為研宄土體性狀的常用手段之一，室內土工試驗主要內容包括:(I) 土的物理性質試驗；(2) 土的水理性質試驗；(3) 土的力學性質試驗(靜態)；(4) 土的動力性質的室內試驗。在研宄土的力學性質時，通常會取一定的土單元來進行研宄。例如土的力學性質試驗(靜態)中的無側限抗壓強度試驗、三軸試驗。一般情況下，土體可視為連續均勻的，所以土體受到的周圍壓力一般也是均勻的。柱體內表面是光滑圓面，內部受力均勻，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力狀態。
[0003]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，該設備由三瓣模(將一金屬圓筒均分為三塊)、套箍、底座、透水石和擊實儀器構成。在制作試樣時，首先在三瓣膜內側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，底座下事先放一塊透水石；套好套箍；最后進行土體擊實，完成試樣制備。然而，傳統三瓣膜存在以下缺陷:(I)制備步驟繁多，顯著降低了試樣制備的效率；(2)三瓣膜上下端口尺寸略微不同，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，由于土體與圓柱內壁有很大的粘滯阻力，導致難以脫膜，甚至土體試樣破損。(4)傳統三瓣膜無法實現可視化，因此制樣過程中難以看清土體被擊實的情況，可能導致某些部位未被填實，使制備出來的土體試樣不均勻。因此，對傳統三瓣膜進行改進設計一種制樣精度高、操作簡便的制樣儀是目前室內土工試驗領域亟需解決的問題。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術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量的土工試驗中土體試樣制備器。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種土工試驗中土體試樣制備器，包括壓力室筒體和壓力室底座，所述的壓力室筒體的下端固定在所述的壓力室底座上，還包括長直螺栓，所述的壓力室筒體的中央為空心圓柱腔且其外周為四棱柱，所述的壓力室筒體由兩個呈三角形的單瓣膜圍成，所述的單瓣膜的內部設置有豎直圓孔，所述的長直螺栓穿過所述的豎直圓孔與所述的壓力室底座固定連接。
[0006]所述的壓力室底座的中央為空心四棱柱腔且其外周為圓柱體，所述的壓力室底座的兩側分別設置有帶內螺紋的螺栓連接孔，所述的長直螺栓下部設置有與所述的螺栓連接孔的內螺紋配合使用的外螺紋。
[0007]所述的壓力室底座的中央空心四棱柱腔處設置有透水石，所述的透水石位于所述的壓力室筒體與所述的壓力室底座之間。
[0008]所述的單瓣膜上設置有刻度，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。
[0009]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塊和導桿構成，所述的圓柱塊的直徑小于所述的壓力室筒體的內徑。
[0010]所述的壓力室筒體的內徑為40mm，高為80mm，最小壁厚為5mm。
[0011]所述的單瓣膜、所述的壓力室底座和所述的長直螺栓均由PC透明塑料制成。
[0012]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:本實用新型一種土工試驗中土體試樣制備器，包括壓力室筒體、壓力室底座和長直螺栓，壓力室筒體的中央為空心圓柱腔且其外周為四棱柱，壓力室筒體由兩個呈三角形的單瓣膜圍成，單瓣膜的內部設置有豎直圓孔，長直螺栓穿過豎直圓孔與壓力室底座固定連接。采用通過長直螺栓連接單瓣膜與底座達到固定的目的，使固定更簡單、牢固，組裝更加容易、簡便，提高了制備效率；單瓣膜為三角形，是壓力室筒體沿對角線方向分開形成，將壓力室筒狀為外方內圓型，當試樣與筒壁間粘滯阻力較大時，三角形的單瓣膜在脫膜時可按住三角形頂點向下滑動，脫膜更加方便，并且可以提高脫膜土樣的質量；刻度可用于直接量測土體試樣的高度，減少了操作步驟；單瓣膜、長直螺栓、底座均采用PC透明塑料制成，使得整個裝置的質量大大減小。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型土體試樣制備器的結構示意圖一；
[0014]圖2為本實用新型長直螺栓的結構示意圖；
[0015]圖3本實用新型土體試樣制備器的結構示意圖二 ；
[0016]圖4為圖3的A_A’截面尚]視圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
具體實施例
[0018]一種土工試驗中土體試樣制備器，如圖1、圖2、圖3和圖4所示，包括壓力室筒體I和壓力室底座2，壓力室筒體I的下端固定在壓力室底座2上，還包括長直螺栓3，壓力室筒體I的中央為空心圓柱腔且其外周為四棱柱，壓力室筒體I由兩個呈三角形的單瓣膜4圍成，單瓣膜4的內部設置有豎直圓孔5，長直螺栓3穿過豎直圓孔5與壓力室底座I固定連接。
[0019]在此具體實施例中，如圖1和圖2所示，壓力室底座2的中央為空心四棱柱腔且其外周為圓柱體，壓力室底座2的兩側分別設置有帶內螺紋的螺栓連接孔6，長直螺栓3下部設置有與螺栓連接孔6的內螺紋配合使用的外螺紋7 (如圖2所示)；壓力室底座2的中央空心四棱柱腔處設置有透水石8，透水石8位于壓力室筒體I與壓力室底座2之間；單瓣膜4上設置有刻度9，刻度9的最小值為1_，刻度9的零點位于透水石8的頂部。
[0020]在此具體實施例中，試樣制備器還包括試樣擊實器，試樣擊實器由一體連接的圓柱塊和導桿構成，圓柱塊的直徑小于壓力室筒體I的內徑(圖中未顯示);壓力室筒體I的內徑為40mm，高為80mm，最小壁厚為5mm ;單瓣膜4、壓力室底座2和長直螺栓3均由PC透明塑料制成。
[0021]制樣過程如下:實驗時，先在每個單瓣膜4內側用毛刷涂刷一層凡士林，再將兩個三角形單瓣膜4組裝成中央為空心圓柱腔且其外周為四棱柱的壓力室筒體1，將壓力室筒體I安置于壓力室底座2上，壓力室底座2上事先放上透水石8，透水石8上放上一片濾紙，然后用長直螺栓3從單瓣膜4的豎直圓孔處旋轉至下部壓力室底座2處，直到單瓣膜4牢牢固定在壓力室底座2上。之后將事先準備好的土樣分Λ等份(浪2，4，5，8，10，…，80)依次放入壓力室筒體I內，用擊實儀器對每份試樣進行擊實，通過單瓣膜4上的刻度9來控制擊樣的力度，使每份土樣都達到對應的刻度，保證每份土被擊實的程度相同，當達到預設高度時，壓平試樣，通過刻度9直接讀出試樣的高度，旋開長直螺栓3，把壓力室筒體I內從壓力室底座2上取下，依次從上往下滑下單瓣膜4，試樣制備完畢。此柱體試樣制備器安裝簡單，改進了許多先前制備器的不足，使得制備土樣的效率大大提高，也使制備出的土樣質量更好，使實驗誤差大大減小。
[0022]上述實施例是對本實用新型的進一步說明，但本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。
【主權項】
1.一種土工試驗中土體試樣制備器，包括壓力室筒體和壓力室底座，所述的壓力室筒體的下端固定在所述的壓力室底座上，其特征在于:還包括長直螺栓，所述的壓力室筒體的中央為空心圓柱腔且其外周為四棱柱，所述的壓力室筒體由兩個呈三角形的單瓣膜圍成，所述的單瓣膜的內部設置有豎直圓孔，所述的長直螺栓穿過所述的豎直圓孔與所述的壓力室底座固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種土工試驗中土體試樣制備器，其特征在于:所述的壓力室底座的中央為空心四棱柱腔且其外周為圓柱體，所述的壓力室底座的兩側分別設置有帶內螺紋的螺栓連接孔，所述的長直螺栓下部設置有與所述的螺栓連接孔的內螺紋配合使用的外螺紋。
3.根據權利要求2所述的一種土工試驗中土體試樣制備器，其特征在于:所述的壓力室底座的中央空心四棱柱腔處設置有透水石，所述的透水石位于所述的壓力室筒體與所述的壓力室底座之間。
4.根據權利要求3所述的一種土工試驗中土體試樣制備器，其特征在于:所述的單瓣膜上設置有刻度，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。
5.根據權利要求1所述的一種土工試驗中土體試樣制備器，其特征在于: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塊和導桿構成，所述的圓柱塊的直徑小于所述的壓力室筒體的內徑。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的一種土工試驗中土體試樣制備器，其特征在于:所述的壓力室筒體的內徑為40mm，高為80mm，最小壁厚為5mm。
7.根據權利要求6所述的一種土工試驗中土體試樣制備器，其特征在于:所述的單瓣膜、所述的壓力室底座和所述的長直螺栓均由PC透明塑料制成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種土工試驗中土體試樣制備器，包括壓力室筒體和壓力室底座，壓力室筒體的下端固定在壓力室底座上，特點是還包括長直螺栓，壓力室筒體的中央為空心圓柱腔且其外周為四棱柱，壓力室筒體由兩個呈三角形的單瓣膜圍成，單瓣膜的內部設置有豎直圓孔，長直螺栓穿過所述的豎直圓孔與壓力室底座固定連接，優點是易脫膜﹑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量。
【IPC分類】G01N1-28
【公開號】CN204479372
【申請號】CN201520126479
【發明人】郭麗敏, 朱劍鋒, 李洲, 林亨
【申請人】寧波大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月5日