一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置，包括方形底座、环形底座、大环刀、直角护环、圆盘、中心环刀、导向螺杆以及固定支架；环形底座通过固定支架固定设置在方形底座上；大环刀内嵌在环形底座侧壁上；中心环刀整体呈门型并设置在直角护环上；中心环刀与环形底座同轴；导向螺杆穿过固定支架、中心环刀、圆盘以及方形底座；导向螺杆上设置有第一螺母、第二螺母以及第三螺母；第一螺母置于中心环刀的顶部；第二螺母设置在圆盘的下表面；第三螺母设置在方形底座的下表面。本实用新型专利技术提供了一种结构简单、操作方便以及可有效解决土工环剪试验前制备环形试样难题的环剪试验原状土环形土样制样装置。

【技术实现步骤摘要】
一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置
本技术属于岩土工程土工室内试验
，涉及一种土样制样器，尤其涉及一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置。
技术介绍
环剪试验是土力学室内试验的一种，由于试样是环状的，剪切沿着圆周方向旋转，所以剪切面的总面积不变，剪切位移不受限制，适用于测量大变形下土体的残余强度或极限强度。这类剪切试验也常被用来研究不同材料间接触面的剪切特性，用以确定接触面的强度和变形参数，比如：用于研究土与混凝土或钢材，土与土工合成材料及不同土料之间的接触面特性。对于取自现场的原状土样，为了研究土体的残余强度或极限强度时，需要将土样制备成厚度为2cm的环状；当研究土体与不同材料接触面的特性时，需要将土样制备成厚度为1cm的环状；现有的制样技术，尚不能借助同一个装置来完成上述不同厚度原状土环形土样的制备，且现有技术很容易在土样脱模环节造成环形试样的断裂，从而导致制样失败。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种结构简单、操作方便以及可有效解决土工环剪试验环形试样制备难题的土工环剪试验原状土环形土样制样装置。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置，其特征在于：所述土工环剪试验原状土环形土样制样装置包括方形底座、环形底座、大环刀、直角护环、圆盘、中心环刀、导向螺杆以及固定支架；所述环形底座通过固定支架固定设置在方形底座上；所述大环刀内嵌在环形底座侧壁上并可从环形底座侧壁上取出；所述圆盘设置在环形底座内部；所述直角护环置于待制成环形土样的原状土样顶部；所述中心环刀整体呈门型并设置在直角护环上；所述中心环刀、大环刀、圆盘以及环形底座同轴；所述导向螺杆的一端穿过固定支架，另一端依次贯穿中心环刀、圆盘以及方形底座；所述导向螺杆上设置有第一螺母、第二螺母以及第三螺母；所述第一螺母置于中心环刀的顶部并驱动中心环刀沿环形底座的轴向向下运动；所述第二螺母设置在圆盘的下表面；所述第三螺母设置在方形底座的下表面；所述中心环刀、圆盘以及方形底座上均设置有导向螺杆通孔；所述第一螺母的外径大于中心环刀上导向螺杆通孔的内径；所述第二螺母的外径大于圆盘上导向螺杆通孔的内径且小于方形底座上导向螺杆通孔的内径；第二螺母的厚度小于或等于方形底座的厚度；所述第三螺母的外径大于方形底座上导向螺杆通孔的内径；。作为优选，本技术所采用的土工环剪试验原状土环形土样制样装置还包括设置在直角护环与原状土样顶部之间设置有圆环。作为优选，本技术所采用的土工环剪试验原状土环形土样制样装置还包括设置在方形底座与圆盘之间的环形垫片；所述环形垫片是一片或多片。作为优选，本技术所采用的环形垫片是整体件或分体件；所述环形垫片是分体件时，所述环形垫片是由多个弧状片体拼接而成。作为优选，本技术所采用的中心环刀呈上端封闭、下端开口且有刃口的圆桶状结构；所述中心环刀的侧壁上沿中心环刀的径向设置有圆环形翼缘；所述中心环刀的顶部设置有用于导向螺杆贯穿的通孔；所述第一螺母驱动中心环刀沿环形底座的轴向向下运动并最终通过圆环形翼缘紧贴在直角护环上。作为优选，本技术所采用的中心环刀的顶部还设置有透气排水孔；所述透气排水孔是一个或多个；所述透气排水孔是多个时，多个透气排水孔均布在中心环刀的顶部。作为优选，本技术所采用的直角护环是由角钢制成的整体件或分体件；所述直角护环是分体件时，所述直角护环包括多片弧状体拼接而成。作为优选，本技术所采用的圆盘上设置有用于导向螺杆贯穿的通孔；所述圆盘上还设置有透气排水孔，所述透气排水孔是一个或多个；所述透气排水孔是多个时，多个透气排水孔均布在圆盘上。本技术的优点是：本技术提供了一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置，其中，土工环剪试验原状土环形土样制样装置包括方形底座、环形底座、大环刀、直角护环、圆盘、中心环刀、导向螺杆以及固定支架；环形底座通过固定支架固定设置在方形底座上；大环刀内嵌在环形底座侧壁上并可从环形底座侧壁上取出；圆盘设置在环形底座内部；圆盘的外径等同于环形底座的内径；直角护环置于待制成环形土样的原状土样顶部；中心环刀整体呈门型并设置在直角护环上；中心环刀、大环刀以及环形底座同轴；导向螺杆的一端穿过固定支架，另一端依次贯穿中心环刀、圆盘以及方形底座；导向螺杆上设置有第一螺母、第二螺母以及第三螺母；第一螺母置于中心环刀的顶部并驱动中心环刀沿环形底座的轴向向下运动；第二螺母设置在圆盘的下表面；第三螺母设置在方形底座的下表面。本技术通过不同部件之间的组合，可以实现制取不同厚度的环状原状土试样，用于土工环剪试验。本技术专利使用模块化的部件，其结构简单，操作方便，且制得的试样均匀性好，试样在脱模过程不易断裂，提高了土工环剪试验土样制备的成活率。附图说明图1是基于本技术所提供的土工环剪试验原状土环形土样制样装置在制备1cm厚的原状土环形试样的结构示意图；图2是基于本技术所提供的土工环剪试验原状土环形土样制样装置在制备2cm厚的原状土环形试样的结构示意图；图中：1-方形底座；2-环形底座；3-大环刀；4-环形垫片；5-直角护环；6-圆环；7-圆盘；8-中心环刀；9-导向螺杆；10-固定支架。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将对本技术的实施例作详细说明，以下实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如果在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。本技术提供了一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置，该土工环剪试验原状土环形土样制样装置包括方形底座1、环形底座2、大环刀3、直角护环5、圆盘7、中心环刀8、导向螺杆9以及固定支架10；环形底座2通过固定支架10固定设置在方形底座1上；大环刀3内嵌在环形底座2侧壁上并可从环形底座2侧壁上取出；圆盘7设置在环形底座2内部；圆盘7的外径等同于环形底座2的内径；直角护环5置于待制成环形土样的原状土样顶部；中心环刀8整体呈门型并设置在直角护环5上；中心环刀8、大环刀3以及环形底座2同轴；导向螺杆9的一端穿过固定支架10，另一端依次贯穿中心环刀8、圆盘7以及方形底座1；导向螺杆9上设置有第一螺母、第二螺母以及第三螺母；第一螺母置于中心环刀8的顶部并驱动中心环刀8沿环形底座2的轴向向下运动；第二螺母设置在圆盘7的下表面；第三螺母设置在方形底座1的下表面。其中，方形底座1中心有一个六边形的孔，便于第二螺母和导向螺杆穿过，四边中点各有一个螺丝孔，通过固定支架10将环形底座固定在上面；环形底座2的外径为方形底座1的内接圆直径，其在过圆心且与方形底座1四边平行的两个互相垂直方向上，分布有四个与方形底座1固定的螺丝孔，可以通过固定支架10的螺杆将环形底座2固定在方形底座1上；大环刀3为内嵌在环形底座2上，可以取出大环刀3，用于切取原状土样进行下一步操作。圆盘7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置，其特征在于：所述土工环剪试验原状土环形土样制样装置包括方形底座（1）、环形底座（2）、大环刀（3）、直角护环（5）、圆盘（7）、中心环刀（8）、导向螺杆（9）以及固定支架（10）；所述环形底座（2）通过固定支架（10）固定设置在方形底座（1）上；所述大环刀（3）内嵌在环形底座（2）侧壁上并可从环形底座（2）侧壁上取出；所述圆盘（7）设置在环形底座（2）内部；所述直角护环（5）置于待制成环形土样的原状土样顶部；所述中心环刀（8）整体呈门型并设置在直角护环（5）上；所述中心环刀（8）、大环刀（3）、圆盘（7）以及环形底座（2）同轴；所述导向螺杆（9）的一端穿过固定支架（10），另一端依次贯穿中心环刀（8）、圆盘（7）以及方形底座（1）；所述导向螺杆（9）上设置有第一螺母、第二螺母以及第三螺母；所述第一螺母置于中心环刀（8）的顶部并驱动中心环刀（8）沿环形底座（2）的轴向向下运动；所述第二螺母设置在圆盘（7）的下表面；所述第三螺母设置在方形底座（1）的下表面；所述中心环刀（8）、圆盘（7）以及方形底座（1）上均设置有导向螺杆通孔；所述第一螺母的外径大于中心环刀（8）上导向螺杆通孔的内径；所述第二螺母的外径大于圆盘（7）上导向螺杆通孔的内径且小于方形底座（1）上导向螺杆通孔的内径；第二螺母的厚度小于或等于方形底座（1）的厚度；所述第三螺母的外径大于方形底座（1）上导向螺杆通孔的内径。...

【技术特征摘要】
1.一种土工环剪试验原状土环形土样制样装置，其特征在于：所述土工环剪试验原状土环形土样制样装置包括方形底座（1）、环形底座（2）、大环刀（3）、直角护环（5）、圆盘（7）、中心环刀（8）、导向螺杆（9）以及固定支架（10）；所述环形底座（2）通过固定支架（10）固定设置在方形底座（1）上；所述大环刀（3）内嵌在环形底座（2）侧壁上并可从环形底座（2）侧壁上取出；所述圆盘（7）设置在环形底座（2）内部；所述直角护环（5）置于待制成环形土样的原状土样顶部；所述中心环刀（8）整体呈门型并设置在直角护环（5）上；所述中心环刀（8）、大环刀（3）、圆盘（7）以及环形底座（2）同轴；所述导向螺杆（9）的一端穿过固定支架（10），另一端依次贯穿中心环刀（8）、圆盘（7）以及方形底座（1）；所述导向螺杆（9）上设置有第一螺母、第二螺母以及第三螺母；所述第一螺母置于中心环刀（8）的顶部并驱动中心环刀（8）沿环形底座（2）的轴向向下运动；所述第二螺母设置在圆盘（7）的下表面；所述第三螺母设置在方形底座（1）的下表面；所述中心环刀（8）、圆盘（7）以及方形底座（1）上均设置有导向螺杆通孔；所述第一螺母的外径大于中心环刀（8）上导向螺杆通孔的内径；所述第二螺母的外径大于圆盘（7）上导向螺杆通孔的内径且小于方形底座（1）上导向螺杆通孔的内径；第二螺母的厚度小于或等于方形底座（1）的厚度；所述第三螺母的外径大于方形底座（1）上导向螺杆通孔的内径。2.根据权利要求1所述的土工环剪试验原状土环形土样制样装置，其特征在于：所述土工环剪试验原状土环形土样制样装置还包括设置在直角护环（5）与原状土样顶部之间的圆环（6）。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，何维，孔令伟，汪明元，王艳丽，师文卓，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北,42