一种原状土的环刀试样预制装置的制作方法

本实用新型属于土木实验研究领域，具体涉及一种原状土的环刀试样预制装置。

背景技术：

工程上和实验室实验过程中为了对原状土进行土工特性实验，其中最关键一点就是制备环刀试样。一般情况下，需要将样土装入取土盒中，然后在室内实验室打开，在切土刀的切削配合下，用环刀直接作用在整个土样上得到试样。然而用环刀在制样筒中取样时，往往会对下部土体造成扰动，甚至使下部土体开裂，导致下部土体不能再使用环刀进行取样。这样不仅会浪费土的用量，还花费了大量制取预制土样的时间，亟待对现有装置进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种原状土的环刀试样预制装置，能够避免在使用环刀取土样时，对土样进行挤压剪切破坏。

为了达到上述目的，本实用新型包括分节套筒和加紧装置；

分节套筒包括若干套筒，相邻的套筒间具有间隙，相邻的套筒间通过环箍固定连接，首端套筒的前端设置有顶盖，末端套筒的尾端设置有底盖；

加紧装置包括L型底座，L型底座上设置有水平约束装置，分节套筒水平放置在L型底座上，分节套筒的底盖与L型底座的竖直端面接触，顶盖朝向水平约束装置。

水平约束装置包括竖直固定在L型底座上的支撑杆，支撑杆上水平设置有螺旋杆，螺旋杆的一端设置有侧向约束板，另一端设置有螺旋杆转轮，支撑杆上开设有通孔，通孔内设置有内螺纹，内螺纹与螺旋杆啮合。

L型底座上设置有若干升降台，升降台上设置有竖向约束柄，升降台用于控制竖向约束柄的高度，竖向约束柄用于支撑分节套筒。

所有升降台均固定在约束支座底座上，约束支座底座固定在L型底座上。

环箍内表面设置有环形凸起，套筒上开设有与凸起相配合的凹槽。

凸起与凹槽的连接处填充有防水材料。

与现有技术相比，本实用新型的装置通过将分节套筒固定在加紧装置的L型底座上，再通过水平约束装置对分节套筒进行加紧固定，解除环箍后，在套筒连接处切开土体，得到环刀预制样，本装置制作简单，成本低，操作方便，制备预制试样流程简单、高效、快捷，提高了生产效率；并且避免了在使用环刀取土样时，对土样进行挤压剪切破坏，保证了试样的完整度。

进一步的，本实用新型设置有竖向约束柄，能够对分节套筒进行竖向约束。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中分节套筒的结构示意图；

图3为本实用新型中环箍的示意图；

其中，1为底盖，2为顶盖，3为套筒，4为环箍，5为升降台，6为L型底座，7为竖向约束柄，8为约束支座底座，9为螺旋杆，10为支撑杆，11为侧向约束板，12为螺旋杆转轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参见图1、图2和图3，一种原状土的环刀试样预制装置，包括分节套筒和加紧装置；

参见图2和图3，分节套筒包括若干套筒3，相邻的套筒3间具有间隙，相邻的套筒3间通过环箍4固定连接，首端套筒3的前端设置有顶盖2，末端套筒3的尾端设置有底盖1，环箍4内表面设置有环形凸起，套筒3上开设有与凸起相配合的凹槽，凸起与凹槽的连接处填充有防水材料；

参见图1，加紧装置包括L型底座6，L型底座6上设置有水平约束装置，分节套筒水平放置在L型底座6上，分节套筒的底盖1与L型底座6的竖直端面接触，顶盖2朝向水平约束装置，L型底座6上设置有若干升降台5，升降台5上设置有竖向约束柄7，升降台5用于控制竖向约束柄7的高度，竖向约束柄7用于支撑分节套筒，所有升降台5均固定在约束支座底座8上，约束支座底座8固定在L型底座6上。

参见图1，水平约束装置包括竖直固定在L型底座6上的支撑杆10，支撑杆10上水平设置有螺旋杆9，螺旋杆9的一端设置有侧向约束板11，另一端设置有螺旋杆转轮12，支撑杆10上开设有通孔，通孔内设置有内螺纹，内螺纹与螺旋杆9啮合。

优选的，凹槽的宽度为3.1mm，深度为1.5mm，所述凸起的厚度与凹槽相匹配；当装原状土时，凸起和凹槽之间宜贴设防水薄膜(如保鲜膜)或者涂抹凡士林，这样套筒与环箍紧密连接后，可以避免原状土的水分挥发，能较长时间的放置原状土。

优选的，套筒3的内径为10厘米，高度3厘米，壁厚2.5mm。

本实用新型的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，在一节套筒3后通过环箍4连接另一节套筒3，环箍4下盖上保鲜膜，防止水分蒸发；

步骤二，将所取得原状土块初步切削成大于套筒3内径的柱体，得到原状土柱体，将连接后的套筒3试套原状土柱体，根据试套情况将原状土柱体上侧土进行切削修整，小于初始套筒直径后，将连接后的套筒3套进土样；

步骤三，重复第一步和第二步，直至完成所需长度的预制套筒；

步骤四，削平预制套筒两端土体，贴上薄膜塑料，分别套上底盖1和顶盖2，完成预制分节套筒。

步骤五，将分节套筒水平放置在L型底座6上；

步骤六，在前两节套筒3下面放置约束支座底座8，调节升降台5，让竖向约束柄7接触套筒3，水平调节水平约束装置，使水平约束装置压紧分节套筒的顶盖2；

步骤七，解除第一个环箍4，使用切片刀在第一节和第二节套筒3之间切开土体，之后拆开顶盖2，削去上下部土体，得到一个环刀预制样；

步骤八，放松水平约束装置，将顶盖2安装到下一节套筒3上；

步骤九，重复步骤六、步骤七和步骤八，直至只剩最后一节套筒3，从L型底座6上拆除底座1，取出最后一节套筒3，削去上下部土体，得到数个满足条件的预制土样。