一种土石混合体的振动压实一体化制样装置

本发明属于岩土力学与土工试验仪器领域，特别涉及一种土石混合体的振动压实一体化制样装置。

背景技术：

1、在岩土工程中，抗剪强度，抗压强度、抗拉强度、承载比等指标的测试对于土石混合体力学性能的评价十分重要。相应地，土石混合体通过土工试验，将上述指标进行准确测定，对岩土工程领域理论研究与实践起着重要的作用。目前对土石混合体试样的制备，多采用击实法、压样法与固结法。击实法与压样法均采用分层击实与压样成型的手段，操作繁琐，存在连续性差，上下级配不均匀，样品高度不易控制，导致取样困难、成品率低等问题，尤其是击实法还会引起土石混合体颗粒的破碎。对于固结法，只能制备饱和土石混合体试样，且过程繁琐，时耗长。综上所述，上述基本方法较难制备出上下级配均匀性良好、通用性强的土石混合体试样，且取样困难，成品率较低。利用振动与压实的协同作用的原理，我们可以实现低扰动的制取标准土石混合体试样，简单快捷，且试样便于取出，脱模快，能够满足各类土工试验制样快、成品率高、连续性好、上下级配均匀的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，发明了一种土石混合体的振动压实一体化制样装置。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种土石混合体的振动压实一体化制样装置，包括：成型模具（1）、振动压实机构（2）、载物平台（3）与振压电机驱动装置（4），所述成型模具（1）包括固定底座（101）、内径半圆环（102）与外径圆环（103），所述振动压实机构（2）包括立柱（201）、安装架（202）与振压块（203），所述载物平台（3）包括钢板平台（301）、立柱（302），所述振压驱动装置（4）包括振压电机（401）、钢索（402）与转轴（403），所述成型模具（1）组装完成可通过卡槽固定于振动压实机构（2）中间，所述振动压实机构（2）下方通过螺栓（5）与载物平台（3）相连。

4、进一步的，所述成型模具（1）通过两个内径半圆环（102）拼接，再嵌套上下两块外径圆环（103），后置于固定底座（101）完成拼接，用于保证成型模具（1）整体放置时呈直立状态。

5、进一步的，所述两个外径圆环（103）上下堆叠后的高度与内径半圆环（102）高度一致，所述固定底座（101）为双层圆饼，其中上层圆饼的直径与内径半圆环（102）直径相等，下层圆饼的直径与外径圆环（103）的直径相等。

6、进一步的，所述振动压实机构（2）中设有四个立柱（302），分别立于四角，所述四个立柱（302）上下均设有螺栓（5），通过螺栓（5）连接上方安装架（202）与下方载物平台（3）。

7、进一步的，所述安装架（202）与载物平台（3）间设有钢顶板，用于缓冲螺栓（5）压力。

8、进一步的，所述振动压实机构（2）中的安装架（202）上设有振压块（203），所述振压块（203）通过钢索（402）、转轴（403）与振压电机（401）连接。振压电机驱动装置（4）连接振压块（203）后，可实现振压块（203）的振动与压实。

9、进一步的，所述载物平台（3）为四根立柱（302）与钢板平台（301）组成的空腔支架，所述载物平台（3）右侧放置振压电机（401）。

10、本发明具有以下优点：

11、（1）一种土石混合体的振动压实一体化制样装置，通过设计了与之配套的可拆卸、脱模的成型模具，既能实现制样过程中成型模具的固定，又能实现在制样结束后将模具中的土石混合体样取出，操作简便，适用性广泛。

12、（2）一种土石混合体的振动压实一体化制样装置，通过振压一体化的设计，使得制备的土石混合体试样能够被分区施加力量，尽量受力均匀，保证了土石混合体试样的整体密度更加均匀。

13、（3）一种土石混合体的振动压实一体化制样装置，通过多处螺栓连接，安装结构简单，提高了装置安装的稳定性，同时只需将固定螺栓拧松，即可使得振动压实机构与载物平台之间便于拆卸、更换与维护。

技术特征：

1.一种土石混合体的振动压实一体化制样装置，其特征在于，包括：成型模具（1）、振动压实机构（2）、载物平台（3）与振压电机驱动装置（4），所述成型模具（1）包括固定底座（101）、内径半圆环（102）与外径圆环（103），所述振动压实机构（2）包括立柱（201）、安装架（202）与振压块（203），所述载物平台（3）包括钢板平台（301）、立柱（302），所述振压驱动装置（4）包括振压电机（401）、钢索（402）与转轴（403），所述成型模具（1）组装完成可通过卡槽固定于振动压实机构（2）中间，所述振动压实机构（2）下方通过螺栓（5）与载物平台（3）相连。

2.根据权利要求1所述的土石混合体的振动压实一体化制样装置，其特征在于，所述成型模具（1）通过两个内径半圆环（102）拼接，再嵌套上下两块外径圆环（103），后置于固定底座（101）完成拼接。

3.根据权利要求1所述的土石混合体的振动压实一体化制样装置，其特征在于，所述振动压实机构（2）中设有四个立柱（302），分别立于四角，所述四个立柱（302）上下均设有螺栓（5），通过螺栓（5）连接上方安装架（202）与下方载物平台（3）。

4.根据权利要求1所述的土石混合体的振动压实一体化制样装置，其特征在于，所述振动压实机构（2）中的安装架（202）上设有振压块（203），所述振压块（203）通过钢索（402）、转轴（403）与振压电机（401）连接。振压电机驱动装置（4）连接振压块（203）后，可实现振压块（203）的振动与压实。

5.根据权利要求1所述的土石混合体的振动压实一体化制样装置，其特征在于，所述载物平台（3）为四根立柱（302）与钢板平台（301）组成的空腔支架。

6.根据权利要求1所述的土石混合体的振动压实一体化制样装置，其特征在于，所述载物平台（3）右侧放置振压电机（401）。

技术总结
本发明涉及一种土石混合体的振动压实一体化制样装置，属于岩土力学与土工试验仪器领域。包括：成型模具、振动压实机构、载物平台与振压驱动装置，所述成型模具包括固定底座、内径半圆环与外径圆环，所述振动压实机构包括立柱、安装架与振压块，所述载物平台包括钢板平台、立柱，所述振压驱动装置包括振压电机、钢索与转轴，所述成型模具组装完成可通过卡槽固定于振动压实机构中间，所述振动压实机构下方通过螺栓与载物平台相连，所述载物平台右侧放置振压电机。本发明结构简单，固定安装易操作，制样效率高，成型模具便于拆卸，能制备出粒径均匀的土石混合体试样，制备完成的试样适用范围广，具有明显的科研应用价值。

技术研发人员：周翠英,廖进,刘镇
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15