一种土工试验中土体试样制备器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种试样制备器，尤其是涉及一种土工试验中土体试样制备器。
【背景技术】
[0002]岩土行业在进行基础建设规划和施工之前，需要对建筑地基土体及岩石的性能进行试验，作为研宄土体性状的常用手段之一，室内土工试验主要内容包括:(I) 土的物理性质试验；(2) 土的水理性质试验；(3) 土的力学性质试验(静态)；(4) 土的动力性质的室内试验。在研宄土的力学性质时，通常会取一定的土单元来进行研宄。例如土的力学性质试验(静态)中的无侧限抗压强度试验、三轴试验。一般情况下，土体可视为连续均匀的，所以土体受到的周围压力一般也是均匀的。柱体内表面是光滑圆面，内部受力均匀，因此，可以用圆柱形装置来制备土样，模拟土体四周的均布受力状态。
[0003]目前，普遍采用一种称为“三瓣膜”的制备仪器来制作柱状土试样，该设备由三瓣模(将一金属圆筒均分为三块)、套箍、底座、透水石和击实仪器构成。在制作试样时，首先在三瓣膜内侧均匀涂刷一层凡士林；然后将三瓣膜拼装成柱状；安装到底座，底座下事先放一块透水石；套好套箍；最后进行土体击实，完成试样制备。然而，传统三瓣膜存在以下缺陷:(I)制备步骤繁多，显著降低了试样制备的效率；(2)三瓣膜上下端口尺寸略微不同，在组装成筒状时很难分清上下端面，给组装带来了极大的困难；(3)在制备含水率较高的土体试样时，由于土体与圆柱内壁有很大的粘滞阻力，导致难以脱膜，甚至土体试样破损。(4)传统三瓣膜无法实现可视化，因此制样过程中难以看清土体被击实的情况，可能导致某些部位未被填实，使制备出来的土体试样不均匀。因此，对传统三瓣膜进行改进设计一种制样精度高、操作简便的制样仪是目前室内土工试验领域亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种易脱膜、易拼装、制样过程可视化、土体高度可直接量测，提高了制样效率和试样质量的土工试验中土体试样制备器。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种土工试验中土体试样制备器，包括压力室筒体和压力室底座，所述的压力室筒体的下端固定在所述的压力室底座上，还包括长直螺栓，所述的压力室筒体的中央为空心圆柱腔且其外周为四棱柱，所述的压力室筒体由两个呈三角形的单瓣膜围成，所述的单瓣膜的内部设置有竖直圆孔，所述的长直螺栓穿过所述的竖直圆孔与所述的压力室底座固定连接。
[0006]所述的压力室底座的中央为空心四棱柱腔且其外周为圆柱体，所述的压力室底座的两侧分别设置有带内螺纹的螺栓连接孔，所述的长直螺栓下部设置有与所述的螺栓连接孔的内螺纹配合使用的外螺纹。
[0007]所述的压力室底座的中央空心四棱柱腔处设置有透水石，所述的透水石位于所述的压力室筒体与所述的压力室底座之间。
[0008]所述的单瓣膜上设置有刻度，所述的刻度的最小值为1mm，所述的刻度的零点位于所述的透水石的顶部。
[0009]所述的试样制备器还包括试样击实器，所述的试样击实器由一体连接的圆柱块和导杆构成，所述的圆柱块的直径小于所述的压力室筒体的内径。
[0010]所述的压力室筒体的内径为40mm，高为80mm，最小壁厚为5mm。
[0011]所述的单瓣膜、所述的压力室底座和所述的长直螺栓均由PC透明塑料制成。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型一种土工试验中土体试样制备器，包括压力室筒体、压力室底座和长直螺栓，压力室筒体的中央为空心圆柱腔且其外周为四棱柱，压力室筒体由两个呈三角形的单瓣膜围成，单瓣膜的内部设置有竖直圆孔，长直螺栓穿过竖直圆孔与压力室底座固定连接。采用通过长直螺栓连接单瓣膜与底座达到固定的目的，使固定更简单、牢固，组装更加容易、简便，提高了制备效率；单瓣膜为三角形，是压力室筒体沿对角线方向分开形成，将压力室筒状为外方内圆型，当试样与筒壁间粘滞阻力较大时，三角形的单瓣膜在脱膜时可按住三角形顶点向下滑动，脱膜更加方便，并且可以提高脱膜土样的质量；刻度可用于直接量测土体试样的高度，减少了操作步骤；单瓣膜、长直螺栓、底座均采用PC透明塑料制成，使得整个装置的质量大大减小。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型土体试样制备器的结构示意图一；
[0014]图2为本实用新型长直螺栓的结构示意图；
[0015]图3本实用新型土体试样制备器的结构示意图二 ；
[0016]图4为图3的A_A’截面尚]视图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
具体实施例
[0018]一种土工试验中土体试样制备器，如图1、图2、图3和图4所示，包括压力室筒体I和压力室底座2，压力室筒体I的下端固定在压力室底座2上，还包括长直螺栓3，压力室筒体I的中央为空心圆柱腔且其外周为四棱柱，压力室筒体I由两个呈三角形的单瓣膜4围成，单瓣膜4的内部设置有竖直圆孔5，长直螺栓3穿过竖直圆孔5与压力室底座I固定连接。
[0019]在此具体实施例中，如图1和图2所示，压力室底座2的中央为空心四棱柱腔且其外周为圆柱体，压力室底座2的两侧分别设置有带内螺纹的螺栓连接孔6，长直螺栓3下部设置有与螺栓连接孔6的内螺纹配合使用的外螺纹7 (如图2所示)；压力室底座2的中央空心四棱柱腔处设置有透水石8，透水石8位于压力室筒体I与压力室底座2之间；单瓣膜4上设置有刻度9，刻度9的最小值为1_，刻度9的零点位于透水石8的顶部。
[0020]在此具体实施例中，试样制备器还包括试样击实器，试样击实器由一体连接的圆柱块和导杆构成，圆柱块的直径小于压力室筒体I的内径(图中未显示);压力室筒体I的内径为40mm，高为80mm，最小壁厚为5mm ;单瓣膜4、压力室底座2和长直螺栓3均由PC透明塑料制成。
[0021]制样过程如下:实验时，先在每个单瓣膜4内侧用毛刷涂刷一层凡士林，再将两个三角形单瓣膜4组装成中央为空心圆柱腔且其外周为四棱柱的压力室筒体1，将压力室筒体I安置于压力室底座2上，压力室底座2上事先放上透水石8，透水石8上放上一片滤纸，然后用长直螺栓3从单瓣膜4的竖直圆孔处旋转至下部压力室底座2处，直到单瓣膜4牢牢固定在压力室底座2上。之后将事先准备好的土样分Λ等份(浪2，4，5，8，10，…，80)依次放入压力室筒体I内，用击实仪器对每份试样进行击实，通过单瓣膜4上的刻度9来控制击样的力度，使每份土样都达到对应的刻度，保证每份土被击实的程度相同，当达到预设高度时，压平试样，通过刻度9直接读出试样的高度，旋开长直螺栓3，把压力室筒体I内从压力室底座2上取下，依次从上往下滑下单瓣膜4，试样制备完毕。此柱体试样制备器安装简单，改进了许多先前制备器的不足，使得制备土样的效率大大提高，也使制备出的土样质量更好，使实验误差大大减小。
[0022]上述实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种土工试验中土体试样制备器，包括压力室筒体和压力室底座，所述的压力室筒体的下端固定在所述的压力室底座上，其特征在于:还包括长直螺栓，所述的压力室筒体的中央为空心圆柱腔且其外周为四棱柱，所述的压力室筒体由两个呈三角形的单瓣膜围成，所述的单瓣膜的内部设置有竖直圆孔，所述的长直螺栓穿过所述的竖直圆孔与所述的压力室底座固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种土工试验中土体试样制备器，其特征在于:所述的压力室底座的中央为空心四棱柱腔且其外周为圆柱体，所述的压力室底座的两侧分别设置有带内螺纹的螺栓连接孔，所述的长直螺栓下部设置有与所述的螺栓连接孔的内螺纹配合使用的外螺纹。
3.根据权利要求2所述的一种土工试验中土体试样制备器，其特征在于:所述的压力室底座的中央空心四棱柱腔处设置有透水石，所述的透水石位于所述的压力室筒体与所述的压力室底座之间。
4.根据权利要求3所述的一种土工试验中土体试样制备器，其特征在于:所述的单瓣膜上设置有刻度，所述的刻度的最小值为1mm，所述的刻度的零点位于所述的透水石的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种土工试验中土体试样制备器，其特征在于:所述的试样制备器还包括试样击实器，所述的试样击实器由一体连接的圆柱块和导杆构成，所述的圆柱块的直径小于所述的压力室筒体的内径。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种土工试验中土体试样制备器，其特征在于:所述的压力室筒体的内径为40mm，高为80mm，最小壁厚为5mm。
7.根据权利要求6所述的一种土工试验中土体试样制备器，其特征在于:所述的单瓣膜、所述的压力室底座和所述的长直螺栓均由PC透明塑料制成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种土工试验中土体试样制备器，包括压力室筒体和压力室底座，压力室筒体的下端固定在压力室底座上，特点是还包括长直螺栓，压力室筒体的中央为空心圆柱腔且其外周为四棱柱，压力室筒体由两个呈三角形的单瓣膜围成，单瓣膜的内部设置有竖直圆孔，长直螺栓穿过所述的竖直圆孔与压力室底座固定连接，优点是易脱膜﹑易拼装﹑制样过程可视化﹑土体高度可直接量测，提高了制样效率和试样质量。
【IPC分类】G01N1-28
【公开号】CN204479372
【申请号】CN201520126479
【发明人】郭丽敏, 朱剑锋, 李洲, 林亨
【申请人】宁波大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月5日