专利名称：细长土梁原状土试样的削样装置的制作方法
技术领域：
细长土梁原状土试样的削样装置技术领域[0001]本实用新型属于土工试验装置领域，具体涉及一种细长土梁原状土试样的削样装置。
背景技术：
[0002]土工试验是土力学研究的基本内容之一，在土力学的理论和工程应用研究中具有无法代替的作用。土工试验中土样的制备直接影响到土工试验的试验数据的可靠性，因此开发制备合理的、简便适用的土样制备方法和配套模具，具有十分重要的意义。[0003]目前常用的原状土样制备方法的具体步骤是1、采取整块的天然原状土，用塑料纸包好带回试验室；2、小心开启原状土样包装皮，辨别土样上下和层次，整平土样两端；3、 削取所需形状的土样，切削过程中，应细心谨慎，以防破坏原状土结构。针对不同的试验要求，目前常用的原状土样切削方法有直接剪切试验用环刀切削土样；渗透试验用渗透环刀切削土样，三轴试验专用切土架立体切削圆柱试样；真三轴试验借鉴三轴试验切土架原理设计专用切土架切削正方体试样。通过分析可知，这些原状土试样切削方法及配套模具均具有不同程度的局限性·[0004]I、环刀法只适用于切削高度较低的圆柱形试样，这种方法切削的土样形状较好， 但是当试样高度比半径大很多时，手工推削土样较为困难，由于土样与环刀本身的粘结作用可能导致土样受损甚至断裂。[0005]2、三轴试验所用切土架原理简单，使用方便，所切削的土样较为均匀。真三轴试验所用正方体试样的切削原理与此一致，但值的注意的是，三轴试验所用试样的高径比为 2左右，这时候立体切削的土样大都存在中间部分与两端的不均匀性的问题，如果高径比加大这种缺陷肯定更大，真三轴试验所用正方体试样长高宽均相等，如果长度加到很大立体切削时也会出现表面不平整甚至中间断裂问题。[0006]以上试验土样成样方法局限性明显。对于土体抗拉试件的制备，土工试验规程 SL237-1999单轴抗拉强度试验中介绍了有关重塑土样的可拆卸四瓣模制备的方法，但规程中尚无适用于原状土梁试样的制备方法与配套模具。[0007]综上所述，目前原状土土梁试样制备过程的主要问题可以归结为两个方面一方面，用切土架立体切削土样试件的长细比过小，无法称之为土梁，用其作为梁进行测试时无法严格满足梁的受力条件和特性，这种试件用于单轴抗拉试验，由于夹具导致的应力集中和偏心往往使得试验的数据不可靠，成功率也不高；另一方面，对于长细比较大的原状土梁试样目前尚无合适的削样方法和配套模具，如果方法不合适很难切削出长细比较大的原状土梁试样，形状将难以控制，而如果没有配套的模具即使削出近似土梁的试样，它的各个截面也不会平整，会受到不同程度的人为损伤，无法适应土梁弯曲试验的要求，直接导致试验数据不可靠，因此，试验的成功率也不高。[0008]目前，由于土梁弯曲试验的优点较为明显，因此土的抗拉强度试验越来越倾向于通过土梁弯曲试验间接计算土的抗拉强度。但为了使原状土梁试样满足形状平整、损伤较3小的要求和提高土梁制样的成功率，原状土梁试样的切削需要研究专门的削样模具和削样方法。由于土梁的长细比通常较大，采用常规立体切土架难以保证土梁表面的平整性和完整性，同时，常规的立体切土架不能适应长细比较大的土梁削样要求。因此，针对目前原状土梁切削过程中存在的问题，需要研究长细比较大的细长原状土梁削样方法和配套模具， 开发并研制一种合理的、适用的原状土梁削样方法和配套模具，对于提高目前的原状土梁弯曲试验准确率和成功率均具有较大意义，也直接的服务于土力学土体抗拉强度理论研究与实际试验应用。发明内容[0009]本实用新型的目的是提供一种细长土梁原状土试样的削样装置，解决了现有土梁原状土试样切削时出现的土梁表面不平整、不完整和长细比较小的问题。[0010]本实用新型所采用的技术方案是，一种细长土梁原状土试样的削样装置，其特征在于，包括第一组件、第二组件和第三组件，第一组件包括大小相同的两个正方形端框，两个端框的左右两个对应侧边均连接有边条，两个边条的高度为正方形端框的一半，且两个端框和两个边条的底面平齐；第二组件为水平向的长方形第一框体，其内腔的长度与宽度均与第一组件内腔的长度与宽度相同，且高度与边条的高度相同；第三组件为水平向的长方形第二框体，其内腔的长度与第一组件内腔的长度相同，且宽度和高度相同且与边条的高度相同。[0011]第二组件由两个门字形半边框相向固定连接组成。·[0012]第三组件由一个门字形半边框和固定连接在该半边框开口处的边条组成。[0013]本实用新型的有益效果是1、切削土梁步骤简单，能方便、有效地切削出细长原状土梁试样；2、结构设计简单，不仅每一个切削步骤使用专用组件，而且每个切削步骤中切削方法相同，保证了试样的平整性和完整性，同时提高了削样的成功率，保证了间接测定土的抗拉强度的土梁弯曲试验的顺利进行。


[0014]图I是本实用新型中的第一组件的结构示意图；[0015]图2是本实用新型中的第二组件的结构示意图；[0016]图3是本实用新型中的第三组件的结构示意图；[0017]其中，I.端框，2.边条，3.螺钉，4.半边框，5.垫块。
具体实施方式
[0018]如图I至图3所示，一种细长土梁原状土试样的削样装置，包括第一组件、第二组件和第三组件。第一组件包括大小相同的两个正方形端框1，两个端框I的左右两个对应侧边均连接有边条2，两个边条2的高度为端框I的一半，且两个端框I和两个边条2的底面平齐；第二组件为水平向的长方形第一框体，其内腔的长度与宽度均与第一组件内腔的长度与宽度相同，且高度与边条2的高度相同；第三组件为水平向的长方形第二框体，其内腔的长度与第一组件内腔的长度相同，且宽度和高度相同且与边条2的高度相同。[0019]本实施例中，第二组件由两个门字形半边框4相向固定连接组成。第三组件由一个门字形半边框4和固定连接在该半边框4开口处的边条2组成；第一组件、第二组件和第三组件之间的各部件均通过螺钉3相连接。[0020]本实用新型的使用过程是[0021]I、将取回的天然原状土块分成近似第一组件内腔大小的土样，将该土样水平置入第一组件的内部,对齐两个端框I的外侧切去土梁土样的两端,此时切出垂直于土样长轴的两个端面，然后将土样取出第一组件。此步骤中，由于土样长细比较大，很容易削断，每次放置必须小心，切削时临空的部分最好用碎土或者棉布包裹，以减小扰动；[0022]2、将土样水平放置，将第二组件对应放置在土样的外部，对齐第二组件的上表面切去土样的上部，然后反转土样，再对齐第二组件的上表面削去反转后土样的上部，此时， 得到土样的上下两个水平面，然后将土样取出第二组件。此步骤中，在第一次切削时，由于土样的下表面不平齐，可在第二组件的前后两端下方放置垫块5。[0023]3、将土样旋转90度水平放置，将第三组件对应放置的土样的外部，对齐第三组件的上表面切去土样的上部，然后反转土样，再对齐第三组件的上表面切去反转后土样的上部，此时，得到土样的另外两个水平面，然后将土样取出第三组件。此步骤中，在第一次切削时， 由于此时土样的下表面不平齐，可在第三组件的前后两端下方放置垫块5。
权利要求1.一种细长土梁原状土试样的削样装置，其特征在于，包括第一组件、第二组件和第三组件，所述第一组件包括大小相同的两个正方形端框(I)，所述两个端框(I)的左右两个对应侧边均连接有边条(2)，所述两个边条(2)的高度为正方形端框(I)的一半，且两个端框(I)和两个边条(2)的底面平齐；所述第二组件为水平向的长方形第一框体，其内腔的长度与宽度均与第一组件内腔的长度与宽度相同，且高度与边条(2)的高度相同；所述第三组件为水平向的长方形第二框体，其内腔的长度与第一组件内腔的长度相同，且宽度和高度相同且与边条(2)的高度相同。
2.按照权利要求I所述的细长土梁原状土试样的削样装置，其特征在于，所述第二组件由两个门字形半边框(4 )相向固定连接组成。
3.按照权利要求I所述的细长土梁原状土试样的削样装置，其特征在于，所述第三组件由一个门字形半边框(4)和固定连接在该半边框(4)开口处的边条(2)组成。
专利摘要本实用新型公开了一种细长土梁原状土试样的削样装置，包括第一组件、第二组件和第三组件，第一组件包括大小相同的两个正方形端框，两个端框的左右两个对应侧边均连接有边条，两个边条的高度为正方形端框的一半，且两个端框和两个边条的底面平齐；第二组件为水平向的长方形第一框体，其内腔的长度与宽度均与第一组件内腔的长度与宽度相同，且高度与边条的高度相同；第三组件为水平向的长方形第二框体，其内腔的长度与第一组件内腔的长度相同，且宽度和高度相同且与边条的高度相同。本实用新型解决了现有土梁原状土试样切削时出现的土梁表面不平整、不完整、和长细比较小的问题。
文档编号G01N1/04GK202735115SQ20122033461
公开日2013年2月13日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者李荣建, 陈雅琴, 段浩, 车高凤, 李海涛, 吴利言 申请人:西安理工大学