一种用于取出中空圆柱土样的推土装置的制作方法

本发明涉及一种用于取出中空圆柱土样的推土装置。适用于岩土工程试验方法和试验设备技术领域。

背景技术：

岩土体室内试验是获取岩土力学参数的重要途径，岩土试样采取和制样标准化是试验成果准确性的基础和保障。目前，工程实践中采用钻孔取样方式为主，利用钻杆接触薄壁取样器、对开式取样器等采取圆柱状土样，以及利用专门的中空圆柱样取土器(专利号为201320801203.1)采取中空圆柱土样，前者用于常规三轴和动三轴试验，后者用于空心圆柱扭剪试验。

试样取回后，开始试验之前要将土样从各类取样管中推出，以便将土样加工为试验所需尺寸。目前针对圆柱土样的推土装置已经相当成熟，国内有手动直立式、手动卧式、电动直立式等多种已产业化的推土脱模装置。然而，尚未有与中空圆柱样取土器配套的推土装置见诸报道，导致中空圆柱土样在脱模过程中会受到很大的扰动，使得原状样不满足于试验要求，从而影响试验精度和参数的准确性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在问题，提供一种操作简单的用于取出中空圆柱土样的推土装置，以解决现有中空圆柱土样的推土装置缺失的问题，同时减小中空圆柱土样在脱模过程中产生的推土扰动，保证试验数据的准确性。

本发明所采用的技术方案是：一种用于取出中空圆柱土样的推土装置，其特征在于所述装置包括两块方形实心的反力板、两块外尺寸与反力板一致而中间开有通孔的限位板、两根螺杆、固定螺帽、限位螺帽、内筒、置样台和推动机构；其中：

所述反力板位于装置的两端，限位板位于装置的中部且两块限位板的间距对应于中空圆柱土样的长度，限位板上的通孔设有环形承台，环形承台的小径与中空圆柱土样的外径相同；

两根螺杆分别位于装置的上下端，螺杆一端与推动机构侧的反力板焊接，螺杆另一端穿过两块限位板后在推出侧的反力板外侧由固定螺帽固定；

所述内筒一端封闭、另一端与推出侧的反力板焊接，内筒外径与中空圆柱土样内径相同；

所述置样台包括对称布置的两块侧板和一组置样滚筒，侧板一端与推出侧的反力板固定，另一端与相邻的限位板固定，侧板长度方向开有圆孔，置样滚筒插入所述圆孔中，置样滚筒上表面与环形承台的小径齐平；

所述推动机构具有推动环，推动环的外径略小于中空圆柱土样外径，推动环的内径与中空圆柱土样内径相同。

所述推动机构为中空千斤顶，所述推动环位于中空千斤顶的腔体(101)内，腔体底部四周与同侧的反力板焊接，中空千斤顶通过连接口和油管与外部的油泵连接。

所述固定螺帽为一端封闭的非对称螺帽。

所述限位螺帽为两端敞口的对称螺帽。

所述内筒为中空圆柱体。

本发明的有益效果是：本发明采用适应于中空圆柱取样器采取的中空圆柱土样，解决了现有中空圆柱土样的推土装置缺失问题，同时降低了中空圆柱土样在脱模过程中的推土扰动，提高了空心扭转试验成果的准确性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中反力板的剖面图。

图3为本发明中限位板的横剖面图。

图4为本发明中限位板的纵剖面图。

图5为本发明中置样台的剖面图。

图6为本发明中推土装置取样时的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种用于取出中空圆柱土样的推土装置，包括两块方形实心的反力板1、两块外尺寸与反力板一致而中间开有通孔的限位板5、两根螺杆3、固定螺帽4、限位螺帽7、内筒8、置样台9和推动机构；反力板1、限位板5、两根螺杆3、固定螺帽4和限位螺帽7均为钢制材料。

如图2、3、4所示，反力板1为实心正方形，位于推土装置的两端；限位板5位于推土装置的中部且两块限位板的间距对应于中空圆柱土样2的长度，限位板上的通孔设有环形承台6，环形承台的小径与中空圆柱土样2的外径相同，即环形承台6的内外径与放置中空圆柱土样2的衬桶13的内外径一致。

两根螺杆3分别位于推土装置的上下端，螺杆一端与推动机构侧的反力板1焊接，螺杆另一端穿过两块限位板5后在推出侧的反力板1外侧由固定螺帽4固定，且反力板1上螺杆3的焊接中心与推出侧的反力板1和限位板5上的螺杆3穿孔中心均位于一条直线上。

固定螺帽4为一端封闭的非对称螺帽，用于推出侧反力板1与螺杆3的锚固固定、且拧紧后不可移动。

限位螺帽7为两端敞口的对称螺帽，用于两块限位板5的定位及固定，固定时位于限位板5两侧，且固定后可旋转调节位置。

内筒8为中空圆柱体，一端封闭、另一端与推出侧的反力板1焊接，内筒外径与中空圆柱土样2内径相同。

如图5所示，置样台9包括对称布置的两块侧板91和一组置样滚筒92，侧板一端与推出侧的反力板1固定，另一端与相邻的限位板5固定，侧板91长度方向开有圆孔，圆孔中心在侧板91短边中心连线上，置样滚筒92插入该圆孔中，置样滚筒92上表面与环形承台6的小径齐平。

推动机构为中空千斤顶10，推动环102位于中空千斤顶的腔体101内，腔体101底部四周与同侧的反力板1焊接，中空千斤顶10通过连接口103和油管11与外部的油泵12连接；其中，推动环102的外径略小于中空圆柱土样2外径，推动环的内径与中空圆柱土样2内径相同；油泵12可为手动液压式或电动液压式油泵(见图1)。

如图6所示，本实施例中推土装置的使用步骤如下：

1、将推土装置放置于平整桌面或地面，即使反力板1和限位板5与其所在平面垂直，并将推出侧的反力板1外侧的固定螺帽4与螺杆3拧紧；

2、将装有中空圆柱土样2、两端开放的衬桶13的一端契合推出侧的限位板5的环形承台6，调节推动机构侧用于固定限位板5的限位螺帽7，使得衬桶13另一端与与之对应的限位板5的环形承台6契紧后，拧紧限位螺帽7；

3、采用塑料薄膜平滑无褶皱的包裹内筒8的表面，塑料薄膜延伸至推出侧的反力板1表面，保证包裹面长度大于内筒8的高度；

4、将油泵12通过配套的油管11与中空千斤顶10的连接口103相连接，通过开启油泵12的开关，使得推动环102向中空圆柱土样2方向进行，推动环102行进速率控制在0.8～1.5cm/s；

5、推动环102推进过程中，中空圆柱土样2逐渐被推出衬桶13，其中空部位逐渐套在内筒8上，下表面则在置样台9的置样滚筒92上滚动前行，中空圆柱土样2完全被推出后，拧松螺杆3一端的固定螺帽4和限位板5两侧的限位螺帽7，将反力板1连同内筒8、限位板5和置样台9一起取出，若内筒8与中空圆柱土样2有一定的粘结力，可轻拽靠近反力板1侧的塑料薄膜；

6、将中空圆柱土样2从内筒8上取出后，对其内外表面进行适当的修整，是表面无凸凹。