一种土样静压制样器的制作方法

本实用新型涉及岩土实验装置领域，涉及土体三轴实验制样，特别涉及一种土样静压制样器。

背景技术：

目前，很多岩土工程对本构模型的研究和运用已日趋成熟，在这个过程中人们更多地关注本构模型的选用和参数的求取，因此实验研究在学术界越来越被重视，尤其是重塑土样的制备，传统意义上的重塑土样制备方法是采用分层击实法，由于这种锤击制样法在制样的过程中受力不均匀，且分层厚度不精确，造成所制土样的密度不均匀，同时在锤击土样时会扬起粉尘，造成土样外溅损失，不利于干密度控制，在制样的过程中还需要他人辅助，制样操作不方便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种多功能静压制样器，能够提高分层制样的精度，减少土样的浪费。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种土样静压制样器，包括底座和横梁，底座和横梁之间通过多根螺杆和多颗螺母连接，在横梁上安装有加载机构，在底座上螺纹连接有压座，在压座上安置有制样筒，在制样筒内设有活动压土盘，压土盘与一根竖直导杆螺纹连接，在导杆上设有刻度线，在导杆外套有一根可上下移动的水平游标，在游标上安装有一颗用来将游标固定导杆上的顶紧螺丝，在工作时，加载机构推动导杆向下移动。

所述加载机构包括螺纹连接在横梁中部的螺纹推杆，在推杆的顶端固定有手柄，推杆下端具有一圈切槽，在切槽上安装有防扭机构，所述防扭机构包括壳体，在壳体内设有沉孔，沉孔上端具有一圈向内延伸凸缘，所述凸缘位于所述切槽内，在沉孔内安装有平面轴承，推杆的下端面抵靠在平面轴承上，在工作时，壳体下端面可压在导杆上端面上。

在压座端面上设有一圈环形插槽，制样筒下端插入在环形插槽内。

所述制样筒是由三片弧形瓣片构成，各片瓣片下端插入在压座端面上的环形插槽内，各片瓣片上端插入在一个箍圈内。

本实用新型的有益效果是：

1）给土样施加荷载是利用手柄驱动螺纹推杆下移动，再通过防扭机构将压力传递给导杆，导杆推动压土盘对土样施压，进而避免了锤击制样时土样的受力不均匀，同时借助本实用新型可以一个人完成制样，无需他人辅助，与传统的锤击制样比较，操作更加简单、方便，同时避免了人工锤击时产生的噪音。

2）通过具有刻度线的导杆可以方便快速的测量出土样高度，避免了传统锤击制样要反复用刻度尺测量土样高度的缺点，同时活动的游标可以固定在任意一个刻度，预先设定好压制的层厚，便于土样分层压制时一次到位，无需多次去揣测、估计，分层厚度更加精确。

3）压土盘是通过螺纹连接在导杆上，使得压土盘变成可拆卸，进而提高了导杆的重复使用率，无需配备多个导杆，制作不同规格的样时，只需更换压土盘、制样筒和压座就可以了。

4）制样筒是由三片瓣片构成，下端通过压座端面上的环形插槽固定，上端通过箍圈固定，这种结构使得制作筒再将土样制作完毕后，可以方便将制样筒从土样上拆除，减少制样筒与土样分离时，对土样带来的影响。

综上所述，本实用新型可以节省人力，提高土样分层精度，减少土样的浪费，完全做到无噪音，多功能，操作简单、方便。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的主视结构示意图，

图2为本实用新型关于防扭机构的剖面示意图，

图3为本实用新型的局部立体结构示意图，

图4为本实用新型的局部立体结构示意图，图中所示的是压土盘伸入到制样筒内，游标抵靠在制样筒筒口上，

图5为本实用新型关于导杆和游标的立体结构示意图，

图6为本实用新型关于制样筒、导杆、箍圈和压座的立体结构示意图。

图中：底座1、螺纹推杆2、防扭机构3、制样筒4、压座5、箍圈6、导杆7、压土盘8、游标9、横梁11、通孔12、螺母13、螺杆14、手柄21、切槽22、壳体31、凸缘32、平面轴承33、沉孔34、环形插槽51、顶紧螺丝91。

具体实施方式

如图1所示，一种土样静压制样器，包括底座1和横梁11，在底座1上固定安装有两根螺杆14，在横梁11上开设有两个通孔12，两根螺杆14插入在两个通孔12内，并且在各根螺杆14上均安装有两颗用来将横梁11予以定位的螺母13，这种结构可以调节横梁11与底座1之间的距离，在横梁11上安装有加载机构，在底座1上螺纹连接有压座5，在压座5上安置有制样筒4，在制样筒4内设有压土盘8，由压土盘8端面和制样筒4底面之间形成一个压制空间，压土盘8可在制样筒4内上下移动，压土盘8与一根竖直导杆7螺纹连接，在导杆7上设有刻度线，在导杆7外套有一根可上下移动的水平游标9，在游标9上安装有一颗用来将游标9固定导杆7上的顶紧螺丝91，加载机构抵靠在导杆7上端，并推动导杆7向下移动。

所述加载机构包括螺纹连接在横梁11中部的螺纹推杆2，在推杆2的顶端固定有手柄21，推杆2下端具有一圈切槽22，在切槽22上安装有防扭机构3，所述防扭机构3包括壳体31，在壳体31内设有沉孔34，沉孔34上端具有一圈向内延伸凸缘32，所述凸缘32位于所述切槽22内，在沉孔34内安装有平面轴承33，推杆2的下端面抵靠在平面轴承33上，在工作时，壳体31下端面压在导杆7上端面上，推动导杆7向下移动。防扭机构3能够防止螺纹推杆2压在导杆7上旋转时带着导杆7一起旋转。

在压座5端面上设有一圈环形插槽51，制样筒4下端插入在环形插槽51内。

所述制样筒4是由三片弧形瓣片构成，各片瓣片下端插入在压座5端面上的环形插槽51内，各片瓣片上端插入在一个箍圈6内。

使用本实用新型时，首先确定所需土样的大小，选用对应直径大小的三个瓣片、压座5、箍圈6以及压土盘8；然后将已备土样按质量平均分成若干等份，先将第一份已备土样装入压制空间，将导杆7上的游标9固定在需要压缩的刻度上，将拼装好的制样筒4底嵌入到压座5的环形插槽51内，而后将横梁11调节到合适高度，随后旋转手柄21，将防扭机构3抵靠在导杆7上端，继续旋转手柄21，通过压土盘8对土样施加静压力，此时游标9跟着一起下移，当游标9与制样筒4筒口接触时，停止施压，反转手柄21，将螺纹推杆2退出，取出压土盘8，即完成了首层土的压制；再对第一层已压实的土进行刮毛处理，然后将第二份已备土样装入压制空间，调整游标9的位置，将其重新固定，重复上述操作，对其进行压制，如此循环，完成对已备土样的分层压制，压制后的土样厚度均匀，从而实现三轴试样的均匀分层制样，能够较为精确的进行试样密度控制，制备试样均匀、完整且光滑。