一种用于制备室内三轴土样的制样装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于制备室内三轴土样的制样装置。其包括底座、门形支架、动力系统、主轴、手柄、推头，限位器、钻头、控制器、两个夹具、卸样筒和排气孔，所述门形支架位于底座上；所述夹具底部通过螺栓与底座固定，两夹具之间通过两侧的螺丝孔槽固定成为一体；所述卸样筒的上部开口处有一卡位槽；所述动力系统位于支架的上部，其设有自下而上标着刻度的主轴；所述推头设置在压主轴的最下端并接有钻头，其上有一限位环；所述控制器通过线路连接并控制动力系统，其上设有手柄。与现有技术相比，本实用新型克服了将原状土样制备成三轴土样过程中人工削土工序繁琐的缺陷，缩短制样时间，也降低了由于人工削样而对试样造成破坏的几率。
【专利说明】—种用于制备室内三轴土样的制样装置

【技术领域】
[0001]本实用新型属于土体力学性能测试【技术领域】，具体来说，涉及一种用于制备室内三轴土样的制样装置。

【背景技术】
[0002]随着我国经济深入发展，越来越多的岩土工程正在兴建。而土体的强度参数决定着岩土工程的安全，成为设计的关键。三轴试验室是获取土体力学性质的重要方法，可以较为接近的模拟土体实际环境的受力情况，取得土体的抗剪强度参数，对工程实践和科学研究具有重要意义。常规三轴试验通常用4?5个圆柱形试样分别在不同的围压下施加轴向压力进行剪切直至破坏，然后根据摩尔-库仑理论，求得总抗剪强度参数和有效抗剪强度参数。
[0003]在测定强度参数之前，常需要将土体制备成三轴试样，即将土体制成一定规格的圆柱形试样，通常为39.lmmX80mm。采用原状土样来制备三轴试样目前存在着如下缺点:
1、从现场取回来的原状土样制备三轴试样要通过人工削土，程序繁琐，制备出的试样表面不平整；2、在人工削样过程中，由于力度大小不均，容易造成试样的破坏，起到事半功倍的效果。


【发明内容】

[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种操作方便省时的用于制备室内三轴土样的制样装置。
[0005]本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置，包括底座1、支架2、动力系统3、主轴4、手柄5、推头6，限位器7、钻头8、控制器9、两个夹具10、卸样筒11和排气孔12，所述支架2位于底座I上；所述夹具10底部通过螺栓与底座I固定，两夹具之间通过两侧的螺丝孔槽固定成为一体；所述卸样筒11的上部开口处有一卡位槽，下部固定在底座1，用于承接制好的土样；所述动力系统3位于支架2的上部，自下而上标着刻度的主轴4连接在动力系统4下方；所述推头6设置在压主轴4的最下端并接有钻头8，其上有一限位环7 ；所述控制器9通过线路连接并控制动力系统3，其上设有手柄5。
[0006]本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置，所述钻头8与推头6紧密套接并通过螺丝固定。
[0007]本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置，所述限位环7可以卡在卸样筒11边缘的卡槽内。
[0008]本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置，所述推头6呈实心圆柱形，高度为2cm。
[0009]本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置，所述钻头8呈空心圆柱形，内径为3.91cm,高度为12cm，上部带有排气孔。
[0010]本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置，所述卸样筒11的内径为4.1cm,高度为 22cm。
[0011]操作时，按照如下步骤进行:1)将夹具底部与底座固定，两夹具之间通过两侧的螺丝孔槽固定成为一体，将原状土样置于两夹具中间；2)通过控制器的按键来调整钻头的旋转方向和竖向位移；3)调整钻头位置，将钻头调整到原状土样中央位置并与其表面接触；4)通过主轴和限位器来控制钻头钻入深度，当钻取深度为1cm时停止钻取土样；5)提升钻头，将钻头底部的土样削平，卸掉原状土样和夹具；6)安装卸样筒，将限位器卡在卸样筒的卡槽里，使卸样筒卡在限位器和底座之间；7)将钻头与推头的固定螺丝卸掉，启动控制器，使推头沿着钻头竖向挤压土样，落入卸样筒中，实现三轴土样的制备。
[0012]与现有技术相比，本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置克服了将原状土样制备成三轴土样过程中人工削土工序繁琐的缺陷，简便了操作，不仅能够在制样过程中大大缩短制样时间，也降低了由于人工削样而对试样造成破坏的几率。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1:用于制备室内三轴土样的制样装置结构图；图2:卸样筒结构图；图3:夹具结构图；1_底座、2-支架、3-动力系统、4-主轴、5-手柄、6-推头、7-限位环、8-钻头、9-控制器、10-夹具、11-卸样筒、12-排气孔。

【具体实施方式】
[0014]下面结合具体的实施例对本实用新型所述的室内CBR静压成型制样装置做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。
[0015]实施例1
[0016]一种用于制备室内三轴土样的制样装置，包括底座1、门形支架2、动力系统3、主轴4、手柄5、带有螺纹孔的推头6，限位器7、带有螺纹孔的钻头8、控制器9、两个夹具10、卸样筒11和排气孔12，所述门形支架2位于底座I上；所述夹具10底部通过螺栓与底座I固定，两夹具之间通过两侧的螺丝孔槽固定成为一体；所述卸样筒11的上部开口处有一卡位槽，下部固定在底座1，用于承接制好的土样；所述动力系统3位于支架2的上部，自下而上标着刻度的主轴4连接在动力系统4下方；所述推头6设置在压主轴4的最下端并紧密套接有钻头8，其上有一限位环7 ;所述控制器9通过线路连接并控制动力系统3，其上设有手柄5 ;所述推头6呈实心圆柱形,高度为2cm ;所述钻头8呈空心圆柱形，内径为3.91cm,高度为12cm，上部带有排气孔；所述卸样筒11的内径为4.1cm，高度为22cm。
[0017]操作时，按照如下步骤进行:1)根据原状土样的尺寸来确定夹具的尺寸，将夹具底部与底座固定，两夹具之间通过两侧的螺丝孔槽固定成为一体，将原状土样置于两夹具中间；2)主轴连接动力系统，动力系统连接控制器，通过控制器的按钮来改变主轴的旋转方向和竖向位移；3)调整钻头位置，将钻头调整到原状土样中央位置并与其表面接触；4)通过主轴和限位器来控制钻头钻入深度，当钻取深度为1cm时停止钻取土样；5)提升钻头，将钻头底部的土样削平，卸掉原状土样和夹具；6)安装卸样筒，将限位器卡在卸样筒的卡槽里，使卸样筒卡在限位器和底座之间；7)将钻头与推头的固定螺丝卸掉，启动控制器，使推头沿着钻头竖向挤压土样，落入卸样筒中，实现三轴土样的制备。
[0018]与现有技术相比，本实用新型所述的用于制备室内三轴土样的制样装置克服了将原状土样制备成三轴土样过程中人工削土工序繁琐的缺陷，简便了操作，不仅能够在制样过程中大大缩短制样时间，也降低了由于人工削样而对试样造成破坏的几率。
【权利要求】
1.一种用于制备室内三轴土样的制样装置，其特征在于，包括底座(I)、支架(2)、动力系统⑶、主轴(4)、手柄(5)、推头(6)，限位器(7)、钻头(8)、控制器(9)、两个夹具(10)、卸样筒(11)和排气孔(12);所述支架(2)位于底座⑴上；所述夹具(10)底部通过螺栓与底座(I)固定，两夹具之间通过两侧的螺丝孔槽固定成为一体；所述卸样筒(11)的上部开口处有一卡位槽，下部固定在底座(1)，用于承接制好的土样；所述动力系统(3)位于支架(2)的上部，自下而上标着刻度的主轴(4)连接在动力系统(3)下方；所述推头(6)设置在主轴(4)的最下端并接有钻头(8)，其上有一限位环(7);所述控制器(9)通过线路连接并控制动力系统(3)，其上设有手柄(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备室内三轴土样的制样装置，其特征在于，所述钻头(8)与推头(6)紧密套接并通过螺丝固定。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备室内三轴土样的制样装置，其特征在于，所述限位环(7)可以卡在卸样筒(11)边缘的卡槽内。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备室内三轴土样的制样装置，其特征在于，所述推头(6)呈实心圆柱形，高度为2cm。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备室内三轴土样的制样装置，其特征在于，所述钻头(8)呈空心圆柱形，内径为3.91cm，高度为12cm，上部带有排气孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于制备室内三轴土样的制样装置，其特征在于，所述卸样筒(11)的内径为4.1cm，高度为22cm。
【文档编号】G01N1/28GK204027890SQ201420362000
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】吴喜荣, 刘少文, 申俊敏 申请人:山西省交通科学研究院, 山西交科公路勘察设计院