一种用于制备软土三轴试验试样的切样器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于制备软土三轴试验试样的切样器，其包括固定支架系统、切土钢丝系统、固定盘、调平系统，切土钢丝系统和调平系统安装在固定支架系统上；其中固定支架系统包括底座、竖杆、横梁、限位器，底座安装在竖杆的一端，竖杆的另一端通过限位器和横梁连接；切土钢丝系统包括空心导杆、固定杆、钢丝架、钢丝，固定盘包括上盘、下盘，调平系统包括底座调平螺母、圆水准器；本实用新型弥补了钢丝切土时定位不准、尺寸难以控制、对原状土切取扰动大、效率低的缺陷，可以良好地提升制样质量，有效减少不对称切土带来的扰动、结构构造简单、易以推广使用。
【专利说明】一种用于制备软土三轴试验试样的切样器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于制备软土三轴试验试样的切样器，属于土木工程岩土类土工试验仪器装置研发领域。
【背景技术】
[0002]在岩土工程勘察设计中，合理选用试验方法及制备试样在土工试验中占据着重要地位，这对土工试验结果将会产生显著影响。尤其针对各地区的原状软土，参照岩土工程勘察规范，对于天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应别定为软士，包括淤泥、淤泥质士、泥炭、泥炭质土等。它通常具有易扰动性、高孔隙比、高压缩性、高含水率、低强度等不良特性，对工程建设极为不利，且在取样及制样过程中给试验带来极大不便。
[0003]寻找低扰动的制样方法及有关器具的开发利用，将在试验领域继续摸索。虽然有规范推荐做法，但现有制样条件仪器本身精度不足、往往不可避免地掺入人为操作因素，切削器具厚度大、摩擦大对试样损伤不容小觑，而薄壁器具加工要求精度高、在加工中易变形，使用中同样容易变形，一经变形即作废。现有条件下的试样制备仍难以标准化操作，尤其对特殊土较难。多重因素累积叠加必然影响试样整体品质劣化，如试样断面尺寸波动、局部断面的挤压收缩、反复切削造成的麻面不平整等，在切削过程中难免给其带来附加扰动效应，进而造成结构性的局部损伤，甚至造成试验中的局部应力集中、应力分布异常。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种减少高液限、弱结构性软土制样扰动、减小人为因素制约，高效、便捷的岩土类土工试验的圆柱试样切样器。
[0005]本实用新型所述的用于制备软土三轴试验试样的切样器包括固定支架系统、切土钢丝系统、固定盘、调平系统，切土钢丝系统和调平系统安装在固定支架系统上；其中固定支架系统包括底座1、竖杆2、横梁3、限位器4,底座I安装在竖杆2的一端,竖杆2的另一端通过限位器4和横梁3连接；切土钢丝系统包括空心导杆7、固定杆8、钢丝架9、切土钢丝10，固定杆8固定在横梁3上，空心导杆7套装在固定杆8上并沿固定杆8上下移动，空心导杆7 —端设置有手柄，另一端通过支撑架15与钢丝架9连接，钢丝架9上安装有切土钢丝10 ;固定盘包括上盘5、下盘6，上盘5通过滑轮与固定杆8连接，可随横梁在竖向调整，下盘6通过滑轮13安装在底座I上，能在其平面内转动，上盘5和下盘6上分别安装有钢针14，呈梅花形分布以约束防止土样侧向滑动；调平系统包括底座调平螺母11、圆水准器12，底座调平螺母11设置在底座I底部，圆水准器12设置在底座上。
[0006]所述空心导杆7是由两段1/4圆周的管壁组成中心对称的空心管。
[0007]所述钢丝架9为中空圆形环，内径80-235mm，壁厚4_5mm，在环上开有对称分布的螺母孔，螺母孔开孔位置以在平面上呈正三角形、正方形或正六边形的形式设置，孔上有相应区分螺母孔的代码，分别以Z3、Z4、Z6表示；螺母孔上安装有限位螺母16，限位螺母16上设有小孔，为缠绕切土钢丝提供约束点，切土钢丝10通过小孔缠绕连接，调试完成后便可切削土样制成一个多边形钢丝内切圆的圆柱体试样。
[0008]所述固定支架系统的底座I用长X宽X高为25cmX25cmXlcm的钢板制成，底座底部设有以正三角形方式分布的底座调平螺母。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0010]1、所述切样器的切土钢丝系统具有通用性、通过旋调限位螺母即可切削不同直径的圆柱土样。
[0011]2、多边同时切割，可辅助保证试样的垂直度、不易偏斜，也可防止其侧向滑动。
[0012]3、所述切样器的切土钢丝系统能够较好地保证试样制作的尺寸在可控范围内，可高效率切土、耗时少，操作中不易造成水分的散失。
[0013]4、所述实用新型其结构简单、轻便、更换钢丝简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型切样器的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型支撑架及钢丝架示意图
[0016]图3为本实用新型空心导杆的横截面示意图
[0017]图4为本实用新型空心导杆的立体结构示意图；
[0018]图5为本实用新型横梁俯视结构示意图；
[0019]图6为本实用新型钢丝架上螺母孔以在平面上呈正三角形的形式开孔并安装限位螺母的结构示意图；
[0020]图7为本实用新型钢丝架上螺母孔以在平面上呈正方形的形式开孔并安装限位螺母的结构示意图；
[0021]图8为本实用新型钢丝架上螺母孔以在平面上呈正六边形的形式开孔并安装限位螺母的结构示意图；
[0022]图中:1-底座，2-竖杆，3-横梁，4-限位器，5-上盘，6-下盘，7-空心导杆，8-固定杆，9-钢丝架，10-切土钢丝，11-底座调平螺母，12-圆水准器，13-滑轮，14-钢针，15-支撑架，16-限位螺母，17-螺母孔。
【具体实施方式】
[0023]下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。
[0024]实施例1:用于制备软土三轴试验试样的切样器包括固定支架系统、切土钢丝系统、固定盘、调平系统，切土钢丝系统和调平系统安装在固定支架系统上；其中固定支架系统包括底座1、竖杆2、横梁3、限位器4,底座I安装在竖杆2的一端,竖杆2的另一端通过限位器4和横梁3连接；切土钢丝系统包括空心导杆7、固定杆8、钢丝架9、切土钢丝10，固定杆8固定在横梁3上，空心导杆7套装在固定杆8上并沿固定杆8上下移动，空心导杆7 —端设置有手柄，另一端通过支撑架15与钢丝架9连接，钢丝架9上安装有切土钢丝
10;固定盘包括上盘5、下盘6，上盘5通过滑轮与固定杆8连接，可随横梁在竖向调整，下盘6通过滑轮13安装在底座I上，能在其平面内转动，上盘5和下盘6上分别安装有钢针14，呈梅花形分布以约束防止土样侧向滑动；调平系统包括底座调平螺母11、圆水准器12，底座调平螺母11设置在底座I底部，圆水准器12设置在底座上；所述空心导杆7是由两段1/4圆周的管壁组成中心对称的空心管；所述钢丝架9为中空圆形环，内径80mm,壁厚4mm,在环上开有对称分布的螺母孔，螺母孔开孔位置以在平面上呈正三角形的形式设置，孔上有相应区分螺母孔的代码Z3 ;螺母孔上安装有限位螺母16，限位螺母16上设有小孔，为缠绕切土钢丝提供约束点，切土钢丝10通过小孔缠绕连接，调试完成后便可切削土样制成一个以三边形钢丝为内切圆的圆柱体试样。所述固定支架系统的底座I用长X宽X高为25cmX25cmX Icm的钢板制成，底座底部设有以正三角形方式分布的底座调平螺母(见图1—6)；
[0025]使用时，按上述连接切样器，旋转底座调平螺母11调平固定支架系统，根据选用的正三边形及限位螺母连接切土钢丝系统并调试到控制尺寸，安放待切削土体，调节横梁3位置，使上盘5和下盘6上的钢针14扎进待切削土体各1.5cm,以约束土体防止侧向滑动；此时可以在切土钢丝上涂抹一定的减阻剂，以减少切削过程中的土样侧壁的损伤；通过提升和下降空心导杆7对待切削土样切割、转动固定盘或者80度范围转动空心导杆7可对整个周长的圆柱土样切割，重复切割操作，力求使圆柱表面切削平滑，完成周围切割后，调节横梁3上升后用限位器4锁定，取下土样据试样轴向尺寸要求整平两端部，便可得到试样。
[0026]实施例2:本实施例结构同实施例1，不同在于钢丝架上螺母孔以在平面上呈正方形的形式开孔并安装限位螺母，钢丝架9内径97mm，壁厚4.5mm (见图7)。
[0027]实施例3:本实施例结构同实施例1，不同在于钢丝架上螺母孔以在平面上呈正六边形的形式开孔并安装限位螺母，钢丝架9内径235mm，壁厚5mm (见图8)。
【权利要求】
1.一种用于制备软土三轴试验试样的切样器，其特征在于:其包括固定支架系统、切土钢丝系统、固定盘、调平系统，切土钢丝系统和调平系统安装在固定支架系统上；其中固定支架系统包括底座(I)、竖杆(2)、横梁(3)、限位器(4)，底座(I)安装在竖杆(2)的一端，竖杆(2)的另一端通过限位器(4)和横梁(3)连接；切土钢丝系统包括空心导杆(7)、固定杆(8)、钢丝架(9)、切土钢丝(10)，固定杆(8)固定在横梁(3)上，空心导杆(7)套装在固定杆(8)上并沿固定杆上下移动，空心导杆(7) —端设置有手柄，另一端通过支撑架(15)与钢丝架(9)连接，钢丝架(9)上安装有切土钢丝(10);固定盘包括上盘(5)、下盘(6)，上盘(5)通过滑轮与固定杆(8)连接，下盘(6)通过滑轮(13)安装在底座(I)上，上盘(5)和下盘(6)上分别安装有钢针(14);调平系统包括底座调平螺母(11)、圆水准器(12)，底座调平螺母(11)设置在底座(I)底部，圆水准器(12)设置在底座上。
2.根据权利要求书I所述的用于制备软土三轴试验试样的切样器，其特征在于:空心导杆(7)是由两段％圆周的管壁组成中心对称的空心管。
3.根据权利要求书I所述的用于制备软土三轴试验试样的切样器，其特征在于:钢丝架(9)为中空圆形环，内径80-235mm，壁厚4_5mm，在环上开有对称分布的螺母孔，螺母孔上安装有限位螺母(16)，限位螺母(16)上设有小孔，切土钢丝(10)通过小孔缠绕连接。
4.根据权利要求书I所述的用于制备软土三轴试验试样的切样器，其特征在于:底座(I)用长X宽X高为25CmX25CmXlCm的钢板制成，底座底部设有以正三角形方式分布的底座调平螺母。
【文档编号】G01N1/28GK203745255SQ201420025119
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】桂跃, 余志华, 曹净, 刘海明, 丁祖德 申请人:昆明理工大学