本实用新型专利技术公开了一种三轴试验重塑土样的快速制备装置，包括击样筒、底座和击锤；击样筒一端嵌套在底座中并封闭，击样筒和底座之间在轴向方向拉紧固定，从击样筒另一端放入土料；击锤具有与击样筒内径相同大小的锤头，锤头连接的锤柄为小于击样筒内径的螺纹段，其上螺接有定量卡环，击锤上还设有轴向方向的刻度尺，取样时将击锤倒立放置在土样的下方，按住击样筒的手柄下压进行取样。本实用新型专利技术结构简单、设计合理且操作简便快捷，提高了开筒取样的成功率以及制备试样的质量，通过旋合击锤和定量卡环能实现根据实际需求调整击实土层层数，能够得到直径相同的高度不一的土样，以满足不同试验类型的要求，有效地提高后期试验的精度及数据可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于土工室内试验
，具体涉及一种三轴试验重塑土样的快速制备装置。
技术介绍
岩土工程中有关土工问题可分为两大类，即变形问题和稳定问题，在对两类问题的研究中影响最大的因素就是土的变形参数和强度参数，这两类参数主要是通过原位试验和室内试验测定。原位试验的边界条件无法精确确定和控制。相反，室内试验的优点就是边界条件比较明确而且容易控制，但是影响室内试验可信程度的一个主要因素就是土样制备问题，在进行三轴试验时，土样的制备质量对试验精度及数据可靠性具有重要影响。根据规范、试验手册中规定的成样方法，粉土、黏土试验采用分层击实的方法成样。传统击实成样过程存在如下问题：1.根据规范是按试样高度分层击实,粉质土分3～5层,粘质土分5～8层，各层土料质量应当相等。而现有的很多击实装置是将击锤设置四个隔层，即分五次击实；无法根据实际需求精确调整击实土层层数以及击实效果。2.分层击实时需要对土层表面进行刨毛整形，因无专用工具或工具设计不合理，导致刨毛效果不好，影响土样质量。3.因含水率过高或过低导致土样粘在击样筒内壁导致有时无法制备所需求的含水率的土样，导致制样过程持续时间长且取样成功率低。4.有的制样装置构造复杂，成本高。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：针对现有的三轴试验重塑土样制备存在的上述问题，提供一种结构简单、操作方便快捷、成本低廉、开筒效率高且能按需调整击实土层层数的三轴试验重塑土样的制备装置。本技术采用如下技术方案实现：一种三轴试验重塑土样的快速制备装置，包括击样筒1、底座2和击锤6；所述击样筒1一端嵌套在底座2中并封闭，所述击样筒1和底座2之间在轴向方向拉紧固定，从击样筒1另一端放入土样；所述击锤6具有与击样筒1内径相同大小的锤头61，所述锤头61连接的锤柄为小于击样筒1内径的螺纹段62，其上螺接有定量卡环7，所述击锤6上还设有轴向方向的刻度尺63。进一步的，所述击样筒1和底座2轴向两端分别嵌套在下固定套3和上固定套4中，所述下固定套3和上固定套4上分别对应设有固定套耳座，轴向的螺杆32连接下固定套3和上固定套4之间的耳座，并通过螺纹连接从轴向拉紧固定击样筒1和底座2。进一步的，所述螺杆32铰接在其中一个固定套耳座中，另一端穿过另一固定套耳座并与螺母螺接。优选的，所述击样筒1为两瓣式半圆筒拼接而成。进一步的，所述击样筒1上固定套装有箍环5。在本技术中，所述击样筒1还包括有一取样的手柄9，所述手柄9的中间开设与击样筒内径相同的孔。进一步的，所述击锤6包括有一取样的固定底盘8，所述固定底盘8的中间开设有用于倒插击锤柄部的插槽。本技术还包括一对土样进行修整的刨毛刷10。进一步的，所述刨毛刷10的刷头设置一矩形板102，所述矩形板102延伸连接一握柄101，并在矩形板102上排列设置疏水的尖头刷齿103。本技术将两瓣式击样筒1用箍环5固定放置在倒置的底座2上，用固定套将击样筒1和底座2轴向固定后，将土料放入击样筒中，通过刻有刻度的螺杆状击锤6放置在击样筒1内，以击样筒1的高度为初始参照高度，将螺母状定量卡环7扣合在击锤6的螺纹段上，并旋合至初始高度处，确定击实土层层数以及每层高度后，将螺母状定量卡环7往下旋，旋合长度为击实土层的层高，并扣合在击锤6上，然后用锤子击打击锤6压实土样，可将土样逐层击实后，并保证每层土壤的精确制备。同时，取样也采用击锤，制样后将击锤6倒置扣入固定底盘8之中，将拆卸下来的击样筒1垂直放置在击锤6的上方，然后通过击锤取出土样。本技术的有益效果：1.本技术击锤设置为带刻度的螺杆状，定量卡环设置为螺母状。将定量卡环扣合在击锤上，通过旋合击锤和定量卡环能实现根据实际需求调整击实土层层数，得到直径相同的高度不一的土样，以满足不同试验类型的要求。2.本技术所述的刨毛刷便于观测刨毛刷对土样表面进行刨毛的效果，而刷头的表面涂高强度超疏水材料，以防止土样粘附在刷头上。矩形板的上端设置握柄，便于手持操作。3.本技术结构简单、设计合理且操作简便快捷，提高开筒取样的成功率以及制备试样的质量，有效地提高后期试验的精度及数据可靠性。下面通过附图说明和具体实施方式对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为实施例中的击样筒和底座的组装示意图。图2为实施例中的击样筒和底座的分解示意图。图3为实施例中的上固定套和下固定套的分解示意图。图4为实施例中的击锤和定量卡环的分解示意图。图5为实施例中的击锤和固定底盘的分解示意图。图6为实施例中的击样筒和手柄的组合示意图。图7为实施例中的刨毛刷示意图。图中标号：1-击样筒，2-底座，3-下固定套，31-下固定套耳座，32-螺杆，4-上固定套，41-上固定套耳座，5-箍环，6-击锤，61-锤头，62-螺纹段，63-刻度尺，7-定量卡环，8-固定底盘，9-手柄，10-刨毛刷，101-握柄，102-矩形板，103-尖头刷齿。具体实施方式实施例参见图1、图2和图3，击样筒1一端嵌套在底座2中并封闭，击样筒1和底座2之间在轴向方向拉紧固定，从击样筒1另一端放入土样；具体的，击样筒1和底座2拼合后的轴向两端分别嵌套在下固定套3和上固定套4中，下固定套3和上固定套4上分别对应设有固定套耳座，轴向的螺杆32连接下固定套3和上固定套4之间的耳座，并通过螺纹连接从轴向拉紧固定击样筒1和底座2，在本实施例中，螺杆32铰接在下固定套3的下固定套耳座31中，另一端穿过另上固定套4的上固定套耳座41并与螺母螺接。进一步为了方便取样，击样筒1可采用两瓣式半圆筒拼接而成，在制样组装击样筒和底座时，将击样筒1上固定套装箍环5，防止击样筒被土样挤开。在击样筒1的筒壁外侧的中心设置两道突起环，并在沿直径方向对称的两瓣击样筒1上的突起环中心设有螺孔，用于固定箍环5。本实施例用于制作试样尺寸为的土样，在本实施例中，击样筒1的外壁的厚度分为三层，底层壁厚9mm，中层壁厚7mm,顶层壁厚6mm，因此击样筒内径为61.8mm，底层的外径为79.8mm,高为60mm，中层的外径为75.8mm，高为15mm，顶层的外径为63.8mm，高为50mm。击样时用箍环5固定击样筒1，将击样筒1的下端用倒置的底座2固定，然后将底座2和击样筒1的轴向两端分别采用下固定套3和上固定套4固定。下固定套3的三个下固定套耳座31带有三根固定螺旋杆，其高度为180mm。下固定套3的主体部分需与倒置的底座2可扣合，上固定套4需与击样筒1的上部可扣合，以确保固定击样筒1和底座2。底座2分为三层，底层为圆环柱体，圆环柱体的内直径大小为击样筒1底部的外直径大小，可取为80mm，圆环柱体的壁厚一般为5mm，所以圆环体的外径大小可取为90mm，高可取为20mm。底座2中层的直径大小为击样筒1底部的外壁直径大小，可取为80mm，高度可取为20mm。底座2顶层的直径略小于击样筒1的内直径，可取为60mm，高度可取5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三轴试验重塑土样的快速制备装置，其特征在于：包括击样筒(1)、底座(2)和击锤(6)；所述击样筒(1)一端嵌套在底座(2)中并封闭，所述击样筒(1)和底座(2)之间在轴向方向拉紧固定，从击样筒(1)另一端放入土样；所述击锤(6)具有与击样筒(1)内径相同大小的锤头(61)，所述锤头(61)连接的锤柄为小于击样筒(1)内径的螺纹段(62)，其上螺接有定量卡环(7)，所述击锤(6)上还设有轴向方向的刻度尺(63)。
【技术特征摘要】
1.一种三轴试验重塑土样的快速制备装置，其特征在于：包括击样筒(1)、底座(2)和击锤(6)；
所述击样筒(1)一端嵌套在底座(2)中并封闭，所述击样筒(1)和底座(2)之间在轴向方向拉紧固定，从击样筒(1)另一端放入土样；
所述击锤(6)具有与击样筒(1)内径相同大小的锤头(61)，所述锤头(61)连接的锤柄为小于击样筒(1)内径的螺纹段(62)，其上螺接有定量卡环(7)，所述击锤(6)上还设有轴向方向的刻度尺(63)。
2.根据权利要求1所述的一种三轴试验重塑土样的快速制备装置，所述击样筒(1)和底座(2)轴向两端分别嵌套在下固定套(3)和上固定套(4)中，所述下固定套(3)和上固定套(4)上分别对应设有固定套耳座，轴向的螺杆(32)连接下固定套(3)和上固定套(4)之间的耳座，并通过螺纹连接从轴向拉紧固定击样筒(1)和底座(2)。
3.根据权利要求2所述的一种三轴试验重塑土样的快速制备装置，所述螺杆(32)铰接在其中一个固定套耳座中，另一端穿过另一固定套耳座并与...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建中，胡喜艳，徐有娜，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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