一种软土三轴试样制备装置的制作方法

1.本技术涉及土工试验设备，具体涉及一种软土三轴试样制备装置。


背景技术：

2.近年来国内基础建设突飞猛进，公路铁路纵横交错，高楼大厦拔地而起，使得土地逐渐紧缺，软弱地区的开发势在必行。我国内陆局部区域及沿海地区软土分布广阔，其组分各异，力学性能复杂多变。室内三轴试验由于其功能多、测试结果可靠，常用于土体性能的检测。在试验过程中，试样的制备对试验结果有着巨大的影响。软土三轴试样制备时，一般需要按照要求对其进行排水固结，为了充分排水固结，固结筒内径较大，且周边设有排水孔，因此，固结后需要用钢丝锯对试样进行切修，使其尺寸达到标准三轴试样的要求。此种方法的缺点在于切修速度慢，手动切修过程中对各个试样具有较大的扰动，且扰动程度各不相同，此外，手动切修难以保证试样表面平滑均衡，因而会导致试样在试验过程中受力不均。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的不足，提出一种软土三轴试样制备装置，在提高制样速度的同时，又能减少试样的扰动，保证试样表面平滑均衡。
4.本技术的一种软土三轴试样制备装置，包括转轮、刮刀、顶板、底板及侧板；所述转轮上部边缘设有摇柄，其下部中心位置连接传动杆的上端，传动杆下端固定于上固定盘上部中心；所述顶板与底板之间设有刀架固定板，所述刀架固定板两端用螺栓分别固定于顶板和底板上；所述刀架固定板通过合页连接刮刀架，所述刮刀架包括与所述合页连接的水平臂部分、与所述水平臂部分连接的斜臂部分，以及与所述斜臂部分连接的弧形部分，所述刮刀固定于刮刀架斜臂部分的端部位置，所述刮刀架上位于所述刮刀的弧形刀刃根部设有土屑出口，所述刮刀架弧形部分外端设有滚轮，所述刮刀架下部、水平臂部分和斜臂部分的连接处设有挡臂，所述挡臂下端连接底板，顶板和底板两侧用螺栓各固定一块侧板，所述底板上通过转轴设有下固定盘，所述底板上还设有弹簧固定柱，弹簧固定柱和挡臂间用弹簧连接上，所述固定盘底部和下固定盘顶部设有固定齿。
5.进一步，本技术所述的软土三轴试样制备装置，所述顶板、底板及侧板的厚度均为6～10mm，所述顶板和底板之间的高度大于试样高度，高度差为50～80mm。
6.进一步，本技术所述的软土三轴试样制备装置，所述传动杆为圆柱形，直径约为6～8mm，长度大于顶板和底板之间的高度。
7.进一步，本技术所述的软土三轴试样制备装置，所述上固定盘和下固定盘为圆形，其直径与试样直径一致，厚度为6～8mm，所设固定齿至少为一个，距上固定盘和下固定盘的边缘15～20mm，固定齿高度为3～5mm。
8.进一步，本技术所述的软土三轴试样制备装置，所述固定齿至少有2个，并沿所述上固定盘和下固定盘分别中心对称布置。
9.进一步，本技术所述的软土三轴试样制备装置，所述刮刀架厚度为1～2mm，高度与试样高度一致；所述刮刀架的弧形部分两端分别与所述刮刀和滚轮连接，所述弧形部分的半径大于下固定盘半径，差值为所述刮刀的宽度，所述刮刀宽度为8～10mm，所述弧形部分的长度与所述刮刀架的高度一致，所述滚轮的半径小于所述刮刀的宽度，所述斜臂部分的倾斜度可根据挡臂和刮刀的位置设置，所述挡臂与底板接触时，所述刮刀的刀尖恰好与所述下固定盘的边缘齐平。
10.本技术的有益效果包括：
11.本实用新型将试样切修过程中的手工操作替换成器械操作，不仅加快了试样的制作速度，而且在减少试样扰动的同时，保证了试样表面的平滑均衡程度，从而提高了试验结果的可靠性。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图；
13.图2为本实用新型俯视图；
14.图3为本实用新型固定装置和转动装置主视图；
15.图4为本实用新型固定装置和转动装置左视图；
16.图5为本实用新型固定装置和转动装置俯视图。
17.图中：1摇柄，2转轮，3传动杆，4顶板，5上固定盘，6固定齿，7滚轮，8侧板，9土屑出口，10刮刀架，11刀架固定板，12下固定盘，13弹簧固定柱，14挡臂，15底板，16螺栓，17弹簧，18刮刀，19合页。
具体实施方式
18.为使本技术实用新型专利具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。具体实施方式中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
19.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
20.如图1～5所示，本实用新型的一种软土三轴试样制备装置，其特征在于：包括转轮2、刮刀18、顶板4、底板15及侧板8；所述转轮2上部边缘设有摇柄1，其下部中心位置连接传动杆3的上端，传动杆3下端固定于上固定盘5上部中心；所述顶板4与底板15之间设有刀架固定板11，所述刀架固定板11两端用螺栓16分别固定于顶板4和底板15上；所述刀架固定板11通过合页19连接刮刀架10，所述刮刀架10包括与所述合页19连接的水平臂部分、与所述水平臂部分连接的斜臂部分，以及与所述斜臂部分连接的弧形部分，所述刮刀18固定于刮刀架10斜臂部分的端部位置，所述刮刀架10上位于所述刮刀18的弧形刀刃根部设有土屑出口9，所述刮刀架10弧形部分外端设有滚轮7，所述刮刀架10下部、水平臂部分和斜臂部分的连接处设有挡臂14，所述挡臂14下端连接底板15，顶板4和底板15两侧用螺栓16各固定一块侧板8，所述底板15上通过转轴设有下固定盘12，所述底板15上还设有弹簧固定柱13，弹簧
固定柱13和挡臂14间用弹簧连接上，所述固定盘5底部和下固定盘12顶部设有固定齿6。
21.所述顶板4、底板15及侧板8的厚度均为6～10mm，所述顶板4和底板15之间的高度大于试样高度，高度差为50～80mm。
22.所述传动杆3直径约为6～8mm，长度大于顶板4和底板15之间的高度。
23.所述上固定盘5和下固定盘12为圆形，其直径与试样直径一致，厚度为6～8mm，所设固定齿6至少为一个，距上固定盘5和下固定盘12的边缘15～20mm，固定齿高度为3～5mm。
24.所述固定齿6至少有2个，并沿所述上固定盘5和下固定盘12分别中心对称布置。
25.所述刮刀架10厚度为1～2mm，高度与试样高度一致；所述刮刀架10的弧形部分两端分别与所述刮刀18和滚轮7连接，所述弧形部分的半径大于下固定盘12半径，差值为所述刮刀18的宽度，所述刮刀18宽度为8～10mm，所述弧形部分的长度与所述刮刀架10的高度一致，所述滚轮7的半径小于所述刮刀18的宽度，所述斜臂部分的倾斜度可根据挡臂14和刮刀18的位置设置，所述挡臂14与底板15接触时，所述刮刀18的刀尖恰好与所述下固定盘12的边缘齐平。
26.本实用新型的软土三轴试样制备装置，具体使用时包括以下步骤：
27.a.按照规定的固结荷载和固结时间将采集的软土样品在固结筒内固结；
28.b.将固结后的样品从固结筒取出，置于本装置下固定盘12上，在此过程中，先提升上固定盘5，使其与下固定盘12的间距大于试样高度，在安装试样时，使试样中部与下固定盘12的中部尽量对齐。
29.c.将上固定盘5缓慢压在试样顶部，使上下的固定齿6恰好完全刺入试样，将试样固定，缓慢摇动摇柄1对试样进行切修，直至无土屑落下时方停止转动。
30.d.小心卸下试样，按照要求放置试样。
31.以上所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。