一种便携式土遗址土样试块制备的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种便携式土遗址土样试块制备的装置,主要由手轮、锁紧定位螺母、螺杆、四立柱框架、方形模具和柱状模具组成，装置座落在四立柱框架上。该装置利用人力转动手轮提供外力，旋转螺杆伸进施压柱状试块或方型试块，使压制的试块密实均匀，试块符合试验拟定尺寸要求。本实用新型从压制到取模，减少了多方面人为因素的影响，其效率高，劳动强度低，试样成品率高，试块的高度可自由按实际需要方便调整,在土建筑遗址保护加固试验中发挥了积极的作用。
【专利说明】一种便携式土遗址土样试块制备的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土遗址保护试验研究及保护加固领域，属于土遗址重塑样制备专用装置。也可以应用于岩土工程重塑样的制备。
【背景技术】
[0002]我国西北地区的新疆、甘肃、宁夏和陕西境内遗存许多古代土建筑遗址，如陕西西安近郊的半坡村和甘肃秦安县的大地湾人类居住遗址，新疆吐鲁番地区的交河古城、高昌故城；甘肃安西县的锁阳城古城等遗址；西夏王陵土遗址等。这些土建筑遗址历史久远，有的已被列为世界文化遗产，有很高的考古学和历史价值。土遗址属于以土为基质的建筑遗址，千百年来，严重的风蚀和集中强降雨冲刷破坏，大批的土遗址风化、大面积坍塌，正遭受毁灭性的破坏。研究土遗址的病害及成因，针对性的进行抢救保护是一项刻不容缓、十分艰巨的任务。
[0003]土遗址纯属于以土为基质的建筑遗址，长期受人为和自然因素的影响，有不同程度的破坏，在土建筑遗址保护加固过程中，通过研究遗址病害的产生发展机制，筛选出科学有效的保护加固材料和工艺，在确保遗址整体稳定的前提下优选加固材料及工艺。因此，土建筑遗址保护加固前必须进行大量的筛选试验，以确保加固效果。制备大量与加固遗址基本物理性质一致或相近的重塑样品成为评价加固实验是否成功的前提。因此，研制一套高精度、技术参数全面、操作规范，机械化的土样制备仪器成为土建筑遗址保护加固试验研究的关键。近年来，在土遗址保护过程中，在岩土工程重塑样品制备方式方法的基础上，结合土建筑遗址保护工程技术要点，不断的摸索适合土建筑遗址保护加固试验试块制备的操作方法和受力机制。试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。目前，遗址保护扰动土的制备程序则主要包括风干、碾碎、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实成型等制备程序，这些程序步骤的正确与否，标准的统一程度，都会直接影响到实验成果的可靠性。制备土样和保存环境更是遗址本体加固试验及评价效果是否可靠的主要影响因素。因此，在遗址本体保护现场完成土样制备并对土样在同条件下加固、评价加固效果，为遗址本体的加固提供了可靠的参考依据，更加相近的反映了遗址本体保护措施的科学性和有效性。
[0004]
【发明内容】
[0005]为满足遗址本体加固试验的环境要求，本实用新型目的提供一种便携式土遗址土样试块制备的装置，用于遗址本体加固效果实验性评价重塑样品的加工。通过试验器具的规范、统一，进一步完善和控制试验的各个环节，明确各阶段的工作任务及相关内容，规范各个阶段的技术要领及步骤。为制备高质量的试样奠定基础，初步形成标准制样模式。
[0006]本实用新型的目的是通过以下的技术手段来实现:
[0007]—种便携式土遗址土样试块制备的装置，主要由手轮，锁紧定位螺母，螺杆支座，螺杆，四立柱框架，提手，方形模具和柱状模具组成。方形模具包括方上模、右方压块、方形试块、左方压块和方下模；柱状模具包括圆上模、右压模、柱状试块、左压模和圆下模，其特征是:
[0008]方形模具的右方压块和左方压块分居方形试块的两侧，并相互对称，螺杆对称分别嵌于右方压块和左方压块中，右方压块、左方压块和方形试块通过螺栓压紧在方上模和方下模之间；
[0009]柱状模具的右压模和左压模分居柱状试块的两侧，并相互对称，螺杆分别嵌于右压模和左压模中，右压模、左压模和柱状试块通过压紧螺栓紧固在圆上模和圆下模之间；
[0010]方形模具或柱状模具固定在四立柱框架的顶板上，顶板上置有提手，手轮与螺杆相连，螺杆通过锁紧定位螺母固定在螺杆支座上。
[0011]本实用新型的优点和产生的有益效果是:
[0012](I)方便、易携带。便携式土样制备仪器是人手摇动手轮实现双向等压力施压，使土样四面受约束力的重塑样品制备仪器，其携带方便，操作简单，实现了与遗址本体同环境条件的重塑样品的制备及加固试验，实现了遗址本体加固现场试验所需均质样品制备，通过现场试验为遗址本体的加固提供了更科学、更有效的参数。
[0013](2) 土样受力均匀，土样表观密度基本相同，平行样品之间性质稳定，以此保证了加固效果的可比性；
[0014](3)满足批量制备条件。土遗址加固试验一般都是尝试性内比试验，需要相同性质的试块较多，以满足多种加固技术措施的尝试和比对，此外，新型材料的使用也是遗址加固的一个特点，更加需要大批量的试验样品作为加固效果比选的基础。本实用新型可满足此试验技术特点顺利实施，且可按照试验的需要实现多点现场试验；
[0015](4)试块土样性质可控性强。根据现场土建筑遗址的特性，结合实际情况。以制备与之相同或相近的重塑样品，以代替遗址本体进行加固实验；
[0016](5)降低主观影响因素。本实用新型属于手动式机械装置，成样频率较高，主观影响因素降低，标准件有效的提高了制备样品的精度，操作程序统一、规范性强。
[0017](6)本实用新型结构简单,装卸方便,造价低，在土建筑遗址保护及土工试验试样制备方面有着广泛的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型方模轴测图。
[0019]图2为本实用新型方模主视图。
[0020]图3为本实用新型圆模轴测图。
[0021]图4为本实用新型圆模主视图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型再作进一步的说明:
[0023]如图1-4所示，一种便携式土遗址土样试块制备的装置，主要由手轮1，锁紧定位螺母2，螺杆支座3，螺杆4，四立柱框架10，提手18，方形模具和柱状模具组成，方形模具包括:方上模12、右方压块13、方形试块14、左方压块15和方下模16 ;柱状模具包括:圆上模5、右压模8、左压模11和圆下模9 ；
[0024]方形模具的右方压块13和左方压块15分居方形试块14的两侧，并相互对称，螺杆4分别嵌于右方压块13和左方压块15中，右方压块13、左方压块15和方形试块14通过螺栓7在压紧在方上模12和方下模16之间；
[0025]柱状模具的右压模8和左压模11分居柱状试块6的两侧，并相互对称，螺杆4分别嵌于右压模8和左压模11中，右压模8、左压模11和柱状试块6通过压紧螺栓17紧固在圆上模5和圆下模9之间；
[0026]方形模具或柱状模具固定在四立柱框架10的顶板上，顶板上置有提手18，手轮I与螺杆4相连，螺杆4通过锁紧定位螺母2固定在螺杆支座3上。
[0027]本装置依靠人力转动手轮I提供外力压实试块，制备试块的密度土样由称取的质量控制，外形尺寸由方形标准件和柱状标准件控制。主要操作程序为:
[0028](I)制备土样标准件:方形试块14采用50mmX50mm方形标准件,柱状试块6采用直径70mm,长150mm柱状标准件；
[0029](2)分别打开方上模12，将已经拌制好的方形标准件土样装入模具，盖上方上模12，压紧螺栓7锁住模具；
[0030](3)两人分别从两侧同时旋紧手轮1，手轮I旋转螺杆4伸进，螺杆4推动右方压块13和左方压块15向方形标准件土样施压，直至压紧锁紧定位螺母2，手轮I不能旋转，使土样固结形成拟定方形试块，以此实现制备实验试块；
[0031](4)分别打开方上模12,脱模试块样品；
[0032](5)标明试样受压面。
[0033]柱状模具和方形模具可以拆卸更换使用，柱状模具和方形模具操作程序一致，制备柱状试块6时，只需更换柱状模具则可。
【权利要求】
1.一种便携式土遗址土样试块制备的装置，主要由手轮(1)，锁紧定位螺母(2)，螺杆支座(3)，螺杆(4)，四立柱框架(10)，提手(18)，方形模具和柱状模具组成，方形模具包括方上模(12)、右方压块(13)、方试块(14)、左方压块(15)和方下模(16);柱状模具包括圆上模(5)、右压模(8)、柱试块(6)、左压模(11)和圆下模(9)，其特征是: 方形模具的右方压块(13)和左方压块(15)分居方试块(14)的两侧，并相互对称，螺杆(4)分别对称嵌于右方压块(13)和左方压块(15)中，右方压块(13)、左方压块(15)和方试块(14)通过螺栓(7)压紧在方上模(12)和方下模(16)之间； 柱状模具的右压模(8 )和左压模(11)分居柱试块(6 )的两侧，并相互对称，螺杆(4 )分别对称嵌于右压模(8)和左压模(11)中，右压模(8)、左压模(11)和试块(6)通过压紧螺栓(17)紧固在圆上模(5)和圆下模(9)之间； 方形模具或柱状模具固定在四立柱框架(10)的顶板上，顶板上置有提手(18)，手轮(I)与螺杆(4 )相连，螺杆(4 )通过锁紧定位螺母(2 )固定在螺杆支座(3 )上。
【文档编号】G01N1/28GK204085976SQ201420480240
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】裴强强, 郭青林, 王旭东, 李最雄 申请人:敦煌研究院, 敦煌研究院文物保护技术服务中心