一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置

本技术涉及室内土工试验领域，属于土工试验装置，特别涉及一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置。

背景技术：

1、在岩土工程领域，土体的基本物理力学性质往往是开展后续研究的基础，在室内土工试验中特别涉及到膨胀收缩试验、直剪试验、渗透试验等都需要进行环刀制样。

2、但在具体的试验操作过程中，存在着如以下问题：在膨润土膨胀试验中由于传统环刀与制样器规格十分固定，无法控制环刀试样高度从而导致填入的膨润土体积较多，造成了膨胀试验周期过长；在进行环刀制样过程中需要考虑到精确控制土体的干密度、土体厚度以及土体含水率等。此外，自然环境中不同类型的土体会出现互层现象，在进行土体物理力学性质的测定中，需要进一步考虑分层土体。介于以上试验操作过程与工程实际情况的考虑，亟需一种可以精准制备不同高度，压实均匀，并且适用于各类常规或特殊类型的分层环刀制样装置。

3、目前在传统的土工试验方法中，制样装置往往采用环刀立方手柄通过人工压实的方法进行环刀制样。在操作过程中难以使得环刀样受力均匀，并且制样高度统一，无法进一步考虑制取不同高度的环刀样。在有关分层环刀制样器的研究中，任然存在着制作成本较高、操作环节繁琐、结构复杂、无法精确制样和无法更换配件从而不能适用于各类型环刀等问题。

4、例如cn112695726b公开的一种细粒土大厚度路基压实检测装置及检测方法，该装置适用于大面积、体积大的路基，对于室内精细化试验制样而言，会出现试验装置体积过大，结构复杂的问题；并且在土体压实过程中，采用敲击、击打的试验方式，并不能很好的保证土体在制样过程的均匀性。

5、例如cn107328621b公开的一种土工试验用全自动气压式削样器及其使用方法，包括气压控制装置、 气缸底座和切土装置，它是通过螺旋杆以及与之配套的组合杆件进行高度的调节，此过程中涉及到的杆件以及零部件较多，整体结构较为复杂，并且在扭转螺旋杆控制高度的过程中，无法完全精确的把握制样的高度，并且该装置属于削样领域，并不完全适用于分层环刀制样的领域。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，实现了对环刀制样的精准制备，保证了制样土体压实的均匀性，同时适用于制备不同规格的环刀制样。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，包括主体支架，主体支架包含顶板、底座和至少四根立柱，顶板和底座通过支柱连接固定，顶板下方螺接有刻度铁芯，刻度铁芯外部套装有套筒，套筒一侧可拆卸固定有滑动板，滑动板两端设置有凸台，凸台卡装在两侧固定板的凹槽内，固定板两端分别固定在同侧的两根立柱上，刻度铁芯正下方设置有环刀固定上盒，环刀固定上盒底部可拆卸安装有环刀固定下盒，环刀固定上盒和环刀固定下盒上设置有孔，孔内安装有环刀，环刀固定下盒下端固定连接着千斤顶。

3、优选的方案中，所述刻度铁芯上设置有刻度，刻度的精度为1毫米，刻度铁芯的外径与环刀的内孔孔径尺寸相匹配。

4、优选的方案中，所述套筒内孔孔径尺寸与刻度铁芯的外径尺寸相匹配。

5、优选的方案中，所述套筒两侧设置有孔，所述刻度铁芯两侧与套筒相对应位置亦设置有孔，孔内安装有插销，刻度铁芯上沿着两侧此孔的母线上均匀布置有若干个孔。

6、优选的方案中，所述环刀固定上盒上平面与环刀上平面平齐。

7、优选的方案中，所述环刀固定下盒内圈设置有多层多规格直径尺寸的台阶，台阶直径与环刀外圆尺寸相匹配，环刀下平面与台阶上平面贴平。

8、优选的方案中，所述环刀固定下盒的每层台阶均设置有与台阶直径相配的垫块，垫块上平面与台阶上平面平齐。

9、优选的方案中，所述垫块为透水石。

10、优选的方案中，所述千斤顶设置有压力检测装置。

11、本实用新型提供的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，有如下有益效果：

12、1、本实用新型设计精巧实用，方便携带，实现了对环刀制样的精准制备；

13、2、本实用新型采用了千斤顶，保证了制样土体压实的均匀性；

14、3、本实用新型结构简单可靠，设置了可更换的刻度铁芯、套筒和环刀固定上盒，扩大了其适用范围；

15、4、本实用新型的环刀固定下盒设置有多层多规格台阶和垫块，一套装置适用于不同环刀制样，保证了制样要求，同时节约了成本，减少了操作程序；

16、5、本实用新型的千斤顶上设置了压力检测装置，保证了制样的可检测、可追踪，为后续的研究提供了数据支持；

17、6、本实用新型成本低廉，采用常规材料，试验土体用料少，操作简单，推广价值高。

技术特征：

1.一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，包括主体支架，其特征在于：主体支架包含顶板（1）、底座（3）和至少四根立柱（2），顶板（1）和底座（3）通过立柱（2）连接固定，顶板（1）下方螺接有刻度铁芯（4），刻度铁芯（4）外部套装有套筒（5），套筒（5）一侧可拆卸固定有滑动板（6），滑动板（6）两端设置有凸台，凸台卡装在两侧固定板（7），固定板（7）两端分别固定在同侧的两根立柱（2）上，刻度铁芯（4）正下方设置有环刀固定上盒（8），环刀固定上盒（8）底部可拆卸安装有环刀固定下盒（10），环刀固定上盒（8）和环刀固定下盒（10）上设置有孔，孔内安装有环刀（9），环刀固定下盒（10）下端固定连接着千斤顶（11）。

2.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述刻度铁芯（4）上设置有刻度，刻度的精度为1毫米。

3.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述刻度铁芯（4）的外径与环刀（9）的内孔孔径尺寸相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述套筒（5）内孔孔径与刻度铁芯（4）的外径尺寸相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述套筒（5）两侧设置有孔，所述刻度铁芯（4）两侧与套筒（5）相对应位置亦设置有孔，孔内安装有插销（12），刻度铁芯（4）上沿着两侧此孔的母线上均匀布置有若干个孔。

6.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述环刀固定上盒（8）上平面与环刀（9）上平面平齐。

7.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述环刀固定下盒（10）内圈设置有多层多规格直径尺寸的台阶，台阶直径与环刀（9）外圆尺寸相匹配，环刀（9）下平面与台阶上平面贴平。

8.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述环刀固定下盒（10）的每层台阶均设置有与台阶直径相配的垫块（13），垫块（13）上平面与台阶上平面平齐。

9.根据权利要求8所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述垫块（13）为透水石。

10.根据权利要求1所述的一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，其特征在于：所述千斤顶（11）设置有压力检测装置（14）。

技术总结
一种基于套筒滑动调节技术的分层环刀制样装置，包括主体支架，主体支架包含顶板、底座和至少四根立柱，顶板和底座通过支柱连接固定，顶板下方螺接有刻度铁芯，刻度铁芯外部套装有套筒，套筒一侧可拆卸固定有滑动板，滑动板两端设置有凸台，凸台卡装在两侧固定板的凹槽内，固定板两端分别固定在同侧的两根立柱上，刻度铁芯正下方设置有环刀固定上盒，环刀固定上盒底部可拆卸安装有环刀固定下盒，环刀固定上盒和环刀固定下盒上设置有孔，孔内安装有环刀，环刀固定下盒下端固定连接着千斤顶；本装置通过套筒滑动技术实现了对环刀制样的精准制备，采用液压千斤顶保证了制样的均匀，设置了可更换的刻度铁芯、套筒和环刀固定上盒，扩大了其适用范围。

技术研发人员：刘楚鑫,高峰,郭林,甘伟琪,郝景恒
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：20230720
技术公布日：2024/3/12