重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)刀試樣的制樣裝置，具體涉及重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置。
【背景技術】
[0002]根《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999)的規(guī)定，測試重塑膨脹土的無荷載膨脹率、有荷載膨脹率、膨脹力時，需要將重塑膨脹土制成直徑為61.8mm、高度為20.0mm的標準圓餅試樣，并嵌入環(huán)刀內(nèi)，放置在膨脹儀或固結(jié)儀上開展相關試驗。大量的膨脹試驗結(jié)果表明，環(huán)刀試樣的高度、平整度和均勻度是影響試驗精度的重要因素，在重塑膨脹土試樣制備時需要特別關注。
[0003]目前制作重塑膨脹土環(huán)刀試樣的方法有擊樣法、擊實法和壓樣法三種，但都存在一定局限性。擊樣法會導致上下土層的密實度無法一致，土樣的均勻性會受影響，并且土樣的高度難以嚴格控制；擊實法步驟繁瑣，且存在較大的人為因素影響，環(huán)刀試樣表面的平整度以及同一批試樣的一致性無法保證；壓樣法存在環(huán)刀試樣不易取出和環(huán)刀易變形等缺點。
[0004]因此，針對膨脹試驗的特殊性，設計一套科學、合理、高效的重塑膨脹土環(huán)刀試樣制樣裝置已成為一個迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，用于重塑膨脹土膨脹試驗的試樣制作。
[0006]本實用新型通過如下技術方案達到上述目的:
[0007]重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，包括底板、制樣筒、導筒、壓樣活塞、環(huán)刀，均為不銹鋼材料，底板為圓形鋼板，制樣筒包括固接在一起的帶孔翼板、環(huán)刀固定筒和導筒固定筒，導筒為厚壁圓筒，壓樣活塞包括固接在一起的承壓板和壓樣推頭，環(huán)刀為階梯型剛性薄壁圓環(huán)，制樣筒放在底板上，制樣筒的底部墊一層圓形濾紙，環(huán)刀安裝在環(huán)刀固定筒內(nèi)，導筒卡在導筒固定筒內(nèi)，壓樣活塞壓入導筒內(nèi)。
[0008]所述的制樣筒的上部為導筒固定筒，下部為環(huán)刀固定筒，帶孔翼板焊接在環(huán)刀固定筒的左、右接縫處。
[0009]所述的制樣筒為對半式，由兩塊大小尺寸完全相同的組件構(gòu)成，通過螺栓組件固定帶孔翼板組裝成制樣筒。
[0010]所述的承壓板直徑等于導筒的外徑；所述的壓樣推頭的直徑略小于導筒的內(nèi)徑，高度等于導筒的高度；所述的導筒內(nèi)徑等于環(huán)刀內(nèi)徑，導筒外徑等于導筒固定筒內(nèi)徑；所述的環(huán)刀固定筒的內(nèi)徑等于環(huán)刀的外徑，高度等于環(huán)刀高度。
[0011]使用本實用新型制作重塑膨脹土環(huán)刀試樣時，其工作過程是:
[0012]首先在底板上墊一張圓形濾紙，將兩塊制樣筒組件合上并置于底板上，環(huán)刀內(nèi)側(cè)涂抹凡士林，刀口向下裝入制樣筒的環(huán)刀固定筒內(nèi)，導筒插入導筒固定筒內(nèi)，使用螺栓組件將兩塊制樣筒組件連接起來；往導筒中緩慢倒入重塑膨脹土并刮平土樣表面，將壓樣活塞的制樣推頭壓入導筒內(nèi)；將裝有土樣的制樣裝置平穩(wěn)放置在壓力機上，在承壓板上緩慢施加豎向外力，使壓樣推頭向下移動擠壓土體，直至承壓板與導筒的上口充分接觸，保持豎向外力一定時間；卸除外力，松開螺栓組件打開制樣筒，移走壓樣活塞和導筒，取出環(huán)刀試樣，完成制樣工作。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014](I)制樣推頭底面平整，高度與導筒的高度一致，制樣推頭壓到底后其底面與環(huán)刀的上表面齊平，這樣的結(jié)構(gòu)特征可以使導筒內(nèi)的土樣全部壓入環(huán)刀內(nèi)，并且土樣高度正好等于環(huán)刀高度，以確保壓實的重塑膨脹土有一個統(tǒng)一的控制標準，從而保證了重塑膨脹土環(huán)刀試樣的高度、平整度、均勻度以及同批試樣的一致性。
[0015](2)制樣筒采用對半式，通過螺栓組件連接，取樣時只需擰開螺栓組件，拿開壓樣活塞和導筒，便可輕易獲得標準環(huán)刀試樣，操作方便，制樣快速，工作效率很高。
[0016](3)制樣筒中的環(huán)刀固定筒與環(huán)刀的高度、外徑相匹配，保證了壓樣過程中不會造成環(huán)刀的變形、損壞。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型所述的重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1中制樣筒組件正視圖。
[0019]圖3是圖1中制樣筒組裝示意圖。
[0020]圖4是圖1中導筒剖視圖。
[0021]圖5是圖1中壓樣活塞剖視圖。
[0022]圖中標號:1_底板，2_制樣筒，3_導筒，4_壓樣活塞，5_環(huán)刀，6_ 土樣，7_圓形濾紙，8-帶孔翼板，9-環(huán)刀固定筒，10-導筒固定筒，11-螺栓組件，12-承壓板，13-壓樣推頭。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。
[0024]本實施例的重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置如圖1所示，重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，包括底板1、制樣筒2、導筒3、壓樣活塞4、環(huán)刀5，均為不銹鋼材料，底板I為圓形鋼板，制樣筒2包括固接在一起的帶孔翼板8、環(huán)刀固定筒9和導筒固定筒10，導筒3為厚壁圓筒，壓樣活塞4包括固接在一起的承壓板12和壓樣推頭13，環(huán)刀5為階梯型剛性薄壁圓環(huán)，制樣筒2放在底板I上，制樣筒2的底部墊一層圓形濾紙7，環(huán)刀5安裝在環(huán)刀固定筒9內(nèi)，導筒3卡在導筒固定筒10內(nèi)，壓樣活塞4壓入導筒3內(nèi)。
[0025]本實施例的底板I為圓形鋼板，厚度為5_，直徑為141.8_。
[0026]本實施例的圓形濾紙7直徑為110.0mm,能有效防止土樣粘附到底板I上。
[0027]本實施例的環(huán)刀5為階梯型剛性薄壁圓環(huán)，內(nèi)徑為61.8mm，外徑為64.8mm，壁厚為1.5mm,高為 20.0mm。
[0028]如圖2所示，本實施例的制樣筒2的上部為導筒固定筒10，下部為環(huán)刀固定筒9，帶孔翼板8焊接在環(huán)刀固定筒9的左、右接縫處。帶孔翼板8長為20.0mm,高為20.0mm，厚為5.0mm，孔開在板中央，孔徑為10.0mm ;環(huán)刀固定筒9內(nèi)徑為64.8mm，外徑為101.8mm，壁厚為18.5mm,高為20.0mm ;導筒固定筒10內(nèi)徑為81.8mm,外徑為101.8mm,壁厚為10.0mm,高為 15.0mm。
[0029]如圖3所示，本實施例的制樣筒2為對半式，由兩塊大小尺寸完全相同的組件構(gòu)成，通過螺栓組件11固定帶孔翼板8組裝成制樣筒2，制樣筒2組裝、拆卸十分方便，便于環(huán)刀試樣的制作和取出。
[0030]如圖4所示，本實施例的導筒3為厚壁圓筒，內(nèi)徑為61.8mm，外徑為81.8mm，壁厚為10.0mm,高為80.0mm,主要用于放置土樣6和方便壓樣推頭13上下活動。
[0031]如圖5所示，本實施例的壓樣活塞4的上部為承壓板12，下部為壓樣推頭13，承壓板12為圓形鋼板，直徑為81.8mm，厚度為10.0mm,主要用于承受上部壓力，并將壓力傳遞至壓樣推頭，同時起到限位的作用，承壓12和導筒3緊密接觸時，壓樣活塞4便無法繼續(xù)下壓；壓樣推頭13為實心圓柱，直徑為61.0mm,高度為80.0mm，與土樣6上表面緊密接觸，壓樣推頭13在外力作用下往下移動，便可將土樣6壓實，由于壓樣推頭13的底面為平面，可保證環(huán)刀試樣頂面的平整度。
[0032]本實施例的承壓板12直徑等于導筒3的外徑；本實施例的壓樣推頭13的直徑略小于導筒3的內(nèi)徑，以便壓樣推頭13在導筒3內(nèi)自由活動，壓樣推頭13的高度等于導筒3的高度，從而使得壓樣推頭13壓到底以后壓樣推頭13下土樣6的高度正好等于環(huán)刀5高度；本實施例的導筒3外徑等于導筒固定筒10內(nèi)徑，導筒3內(nèi)徑等于環(huán)刀5內(nèi)徑，從而保證導筒3與導筒固定筒10、環(huán)刀5之間緊密接觸；本實施例的環(huán)刀固定筒9的內(nèi)徑等于環(huán)刀5的外徑，高度等于環(huán)刀5高度，以便環(huán)刀5和環(huán)刀固定筒9之間緊密接觸。
[0033]使用本實施例的重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置時，其工作過程是:
[0034](I)安裝制樣裝置。在底板I上墊一張圓形濾紙7，將兩塊制樣筒2組件輕輕合上并置于底板I上，環(huán)刀5內(nèi)側(cè)涂抹凡士林，環(huán)刀5刀口向下裝入制樣筒2的環(huán)刀固定筒9內(nèi)，導筒3插入導筒固定筒10內(nèi)，使用螺栓組件11將兩塊制樣筒2組件連接起來，此時，導筒3的底部與環(huán)刀固定筒9及環(huán)刀5緊密接觸。
[0035](2)將土樣6倒入制樣裝置。根據(jù)所設計的重塑膨脹土試樣密度和環(huán)刀的體積，稱取相應的土樣6，緩慢倒入導筒3中，并用刮土刀將土樣6表面刮平。
[0036](3)施加壓力制樣。將壓樣活塞4的制樣推頭13壓入導筒3內(nèi)，然后將裝有土樣6的制樣裝置平穩(wěn)放置在壓力機上，在承壓板12上緩慢施加豎向外力，使壓樣推頭13向下移動擠壓土體6，直至承壓板12與導筒3的上口充分接觸，這時在環(huán)刀5內(nèi)形成直徑為61.8mm、高度為20.0mm的標準試樣，保持豎向外力一定時間，使土中應力充分消散。
[0037](4)取出環(huán)刀試樣。卸除外力，松開螺栓組件11打開制樣筒2，移走壓樣活塞4和導筒3，取出環(huán)刀試樣，可供膨脹試驗使用。
[0038]上述實施例的描述僅用于說明本實用新型，而不用于限制本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，包括底板、制樣筒、導筒、壓樣活塞、環(huán)刀，均為不銹鋼材料，底板為圓形鋼板，制樣筒包括固接在一起的帶孔翼板、環(huán)刀固定筒和導筒固定筒，導筒為厚壁圓筒，壓樣活塞包括固接在一起的承壓板和壓樣推頭，環(huán)刀為階梯型剛性薄壁圓環(huán)，制樣筒放在底板上，制樣筒的底部墊一層圓形濾紙，環(huán)刀安裝在環(huán)刀固定筒內(nèi)，導筒卡在導筒固定筒內(nèi)，壓樣活塞壓入導筒內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，其特征在于:所述的制樣筒的上部為導筒固定筒，下部為環(huán)刀固定筒，帶孔翼板焊接在環(huán)刀固定筒的左、右接縫處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，其特征在于:所述的制樣筒為對半式，由兩塊大小尺寸完全相同的組件構(gòu)成，通過螺栓組件固定帶孔翼板組裝成制樣筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，其特征在于:所述的承壓板直徑等于導筒的外徑；所述的壓樣推頭的直徑略小于導筒的內(nèi)徑，高度等于導筒的高度；所述的導筒內(nèi)徑等于環(huán)刀內(nèi)徑，導筒外徑等于導筒固定筒內(nèi)徑；所述的環(huán)刀固定筒的內(nèi)徑等于環(huán)刀的外徑，高度等于環(huán)刀高度。
【專利摘要】本實用新型公開了重塑膨脹土環(huán)刀試樣的制樣裝置，包括底板、制樣筒、導筒、壓樣活塞、環(huán)刀，均為不銹鋼材料。底板為圓形鋼板，制樣筒包括固接在一起的帶孔翼板、環(huán)刀固定筒和導筒固定筒，為對半式，在帶孔翼板上安裝螺栓組件進行組裝，導筒為厚壁圓筒，壓樣活塞包括固接在一起的承壓板和壓樣推頭，環(huán)刀為階梯型剛性薄壁圓環(huán)，制樣筒放在底板上，制樣筒的底部墊一層圓形濾紙，環(huán)刀安裝在環(huán)刀固定筒內(nèi)，導筒卡在導筒固定筒內(nèi)，壓樣活塞壓入導筒內(nèi)。本裝置能快速制作高質(zhì)量的重塑膨脹土環(huán)刀試樣，以供膨脹試驗使用。
【IPC分類】G01N1-28
【公開號】CN204575416
【申請?zhí)枴緾N201520310914
【發(fā)明人】劉宇翼, 董云, 朱鵬宇, 劉劍雄, 顧文虎, 肖峰, 邱晨, 蔣園豪
【申請人】淮陰工學院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月14日