一种用于根土复合体的环刀制样器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于根土复合体的环刀制样器，包括底座、套筒、压样饼、磁性根柱、磁性圆饼和捅针；所述底座呈圆柱体状；所述底座开有圆形凹槽；所述圆形凹槽内置有环刀；所述套筒的下端的圆环套装在所述环刀上，并置与所述底座上；所述压样饼包括根土压样饼和普通压样饼；所述根土压样饼包括第一圆柱体和第二圆柱体；所述根土压样饼设有孔洞；所述普通压样饼包括第三圆柱体和第四圆柱体；所述磁性圆饼能够配合在所述孔洞内；所述磁性根柱包括圆饼和细长圆柱；所述捅针为带有底盘的细长钢针；本实用新型专利技术保证了制样成型过程中部损失土体的整体性，根与土体接触紧密，能够模拟自然环境下真实的根土复合体。

A ring knife sampler for root-soil composite

【技术实现步骤摘要】
一种用于根土复合体的环刀制样器
本技术涉及土工试验研究领域，具体涉及一种用于根土复合体的环刀制样器。
技术介绍
21世纪以来，随着人们环保意识的增强，生态护坡越来越受到人们的重视，植物护坡作为生态护坡技术之一，经济和环保优势突出，边坡植被不仅能够美化城市空间，而且其根系还能对边坡浅层进行加固，起到一种加筋体的作用，能够提高边坡浅层稳定性，提高边坡抗冲刷性能。对于研究根系对边坡浅层土体的加固作用需要对根土复合体进行剪切试验获取力学参数，然而根土复合体的原位试验开展复杂繁琐，很难精确控制变量，难以进行定量分析。因此，根土复合体重塑土样的室内剪切试验开展较多，目前根土复合体土样的制备方法一般采取在完整土样中打孔插入根系形成根土复合体，这种方法会破坏土体的完整性，土体结构性有所损失；插孔孔径一般大于根径，根系与土体没有完全接触，与真实的根土复合体有一定区别。以上问题导致试验存在误差，不能反映根土复合体真实的力学特性。因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的装置。
技术实现思路
为实现本技术目的而采用的技术方案是这样的，一种用于根土复合体的环刀制样器，其特征在于：包括底座、套筒、压样饼、磁性根柱、磁性圆饼、捅针和环刀。所述底座呈圆柱体状。所述底座一端的端面中心开有圆形凹槽。所述圆形凹槽内置有环刀。所述套筒为两个同轴连接的圆环。所述套筒下端的圆环内径与所述圆形凹槽的内径相同。所述套筒上端的圆环内径小于所述套筒下端的圆环内径。所述套筒的下端的圆环套装在所述环刀上，并置与所述底座上。所述压样饼包括根土压样饼和普通压样饼。所述根土压样饼包括第一圆柱体和第二圆柱体。所述第一圆柱体与所述第二圆柱体同轴连接。所述根土压样饼的端面中心设有呈辐射状分布若干个孔洞。所述孔洞为通孔。所述孔洞上有扩大头。所述扩大头位于所述第二圆柱体的端面上。在制样时，所述根土压样饼的第二圆柱体插入装有土样的套筒中，使用千斤顶和反力架将根土压样饼完全压入套筒中。所述普通压样饼包括第三圆柱体和第四圆柱体。所述第三圆柱体和第四圆柱体同轴连接。在制样时，所述普通压样饼的第四圆柱体插入装有插根环刀土样的套筒中，使用千斤顶和反力架将普通压样饼完全压入。所述磁性圆饼能够配合在所述孔洞的扩大头内。所述磁性根柱包括圆饼和细长圆柱。所述圆饼的形状与所述扩大头一致。所述细长圆柱与所述圆饼同轴线，两者组合成一个整体。在安装时，根据根土复合体根的数量和位置，在所述根土压样饼的扩大头中分别放置所述磁性根柱和所述磁性圆饼。所述捅针为带有底盘的细长钢针。在使用时，所述捅针穿入所述根土压样饼的孔洞中，将所述磁性圆饼和磁性根柱捅落。进一步，所述底座、套筒、压样饼和捅针的材质为钢材。所述磁性根柱和磁性圆饼为磁性材质。进一步，所述环刀的外径与所述圆形凹槽的内径相同。所述环刀的高度是所述圆形凹槽深度的两倍。进一步，所述普通压样饼的第四圆柱体的高度大于所述根土压样饼的第二圆柱体的高度。所述普通压样饼的第四圆柱体与所述根土压样饼的第二圆柱体直径相同。本技术的技术效果是毋庸置疑的，本技术保证了制样成型过程中不损失土体的整体性，保证了根与土体接触紧密，能够模拟自然环境下真实的根土复合体。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为底座的三维示意图；图3为底座的全剖视图；图4为套筒的全剖视图；图5为根土压样饼的全剖视图；图6为图5的仰视图；图7为普通压样饼的示意图；图8为捅针的示意图；图9为组装好的根土压样饼结构示意图；图10为捅针的使用示意图。图中：底座1、圆形凹槽101、套筒2、压样饼3、根土压样饼31、第一圆柱体311、第二圆柱体312、孔洞313、扩大头3131、普通压样饼32、第三圆柱体321、第四圆柱体322、磁性根柱4、圆饼401、细长圆柱402、磁性圆饼5、捅针6和环刀7。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步说明，但不应该理解为本技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本技术的保护范围内。实施例1：参见图1至图10，一种用于根土复合体的环刀制样器，其特征在于：包括底座1、套筒2、压样饼3、磁性根柱4、磁性圆饼5、捅针6和环刀7。所述底座1、套筒2、压样饼3和捅针6的材质为钢材。所述磁性根柱4和磁性圆饼5为磁性材质。所述底座1呈圆柱体状。所述底座1一端的端面中心开有圆形凹槽101。所述圆形凹槽101内置有所述环刀7。所述环刀7的外径与所述圆形凹槽101的内径相同。所述环刀7的高度是所述圆形凹槽101深度的两倍。所述套筒2为两个同轴连接的圆环。所述套筒2下端的圆环内径与所述圆形凹槽101的内径相同。所述套筒2上端的圆环内径小于所述套筒2下端的圆环内径。所述套筒2的下端的圆环套装在所述环刀7上，并置与所述底座1上。所述压样饼3包括根土压样饼31和普通压样饼32。所述根土压样饼31包括第一圆柱体311和第二圆柱体312。所述第一圆柱体311与所述第二圆柱体312同轴连接。所述根土压样饼31的端面中心设有呈辐射状分布若干个孔洞313。所述孔洞313为通孔。所述孔洞313上有扩大头3131。所述扩大头3131位于所述第二圆柱体312的端面上。在制样时，所述根土压样饼31的第二圆柱体312插入装有土样的套筒2中，使用千斤顶和反力架将根土压样饼31完全压入套筒中。所述普通压样饼32包括第三圆柱体321和第四圆柱体322。所述第三圆柱体321和第四圆柱体322同轴连接。本实施例中，所述普通压样饼32的第四圆柱体322的高度大于所述根土压样饼31的第二圆柱体312的高度。所述普通压样饼32的第四圆柱体322与所述根土压样饼31的第二圆柱体312直径相同。在制样时，所述普通压样饼32的第四圆柱体322插入装有插根环刀土样的套筒2中，使用千斤顶和反力架将普通压样饼32完全压入。所述磁性圆饼5能够配合在所述孔洞313的扩大头3131内。磁性圆饼5具有磁性，能够稳定放置于扩大头中且不留空隙，在根土压样饼31使用状态中因具有磁性不会掉落。所述磁性根柱4包括圆饼401和细长圆柱402。所述圆饼401的形状与所述扩大头3131一致。所述细长圆柱402与所述圆饼401同轴线，两者组合成一个整体。所述磁性根柱4为一磁性体，磁性主要集中于圆饼401中，通过磁性能够稳定放置在孔洞313的扩大头3131中，保证根土压样饼31在使用过程中，磁性根柱4与根土压样饼31形成整体。细长圆柱402长度要保证在压样结束时，柱底能够接触到圆形凹槽101的底面。在安装时，根据根土复合体根的数量和位置，在所述根土压样饼31的扩大头3131中分别放置所述磁性根柱4和所述磁性圆饼5。放置磁性根柱4的位置就是根土复合体中根的位置，满足根土复合体中根的位置和数量后，如果存在多余的扩大头3131，用磁性圆饼5填充。保证根土压样饼31下表面除磁性根柱4外为一光滑平面。所述捅针6为带有底盘的细长钢针。在使用时，通过磁性相同排斥作用，所述捅针6穿入所述根土压样饼31的孔洞313中，将所述磁性圆饼5和磁性根柱4捅落。实施例2：一种基于实施例1的用于根土复合体的环刀制样器，其中，所述底座1的直径82mm，所述底座1的圆形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于根土复合体的环刀制样器，其特征在于：包括底座(1)、套筒(2)、压样饼(3)、磁性根柱(4)、磁性圆饼(5)、捅针(6)和环刀(7)；所述底座(1)呈圆柱体状；所述底座(1)一端的端面中心开有圆形凹槽(101)；所述圆形凹槽(101)内置有所述环刀(7)；所述套筒(2)为两个同轴连接的圆环；所述套筒(2)下端的圆环内径与所述圆形凹槽(101)的内径相同；所述套筒(2)上端的圆环内径小于所述套筒(2)下端的圆环内径；所述套筒(2)的下端的圆环套装在所述环刀(7)上，并置与所述底座(1)上；所述压样饼(3)包括根土压样饼(31)和普通压样饼(32)；所述根土压样饼(31)包括第一圆柱体(311)和第二圆柱体(312)；所述第一圆柱体(311)与所述第二圆柱体(312)同轴连接；所述根土压样饼(31)的端面中心设有呈辐射状分布若干个孔洞(313)；所述孔洞(313)为通孔；所述孔洞(313)上有扩大头(3131)；所述扩大头(3131)位于所述第二圆柱体(312)的端面上；在制样时，所述根土压样饼(31)的第二圆柱体(312)插入装有土样的套筒(2)中，使用千斤顶和反力架将根土压样饼(31)完全压入套筒中；所述普通压样饼(32)包括第三圆柱体(321)和第四圆柱体(322)；所述第三圆柱体(321)和第四圆柱体(322)同轴连接；在制样时，所述普通压样饼(32)的第四圆柱体(322)插入装有插根环刀土样的套筒(2)中，使用千斤顶和反力架将普通压样饼(32)完全压入；所述磁性圆饼(5)能够配合在所述孔洞(313)的扩大头(3131)内；所述磁性根柱(4)包括圆饼(401)和细长圆柱(402)；所述圆饼(401)的形状与所述扩大头(3131)一致；所述细长圆柱(402)与所述圆饼(401)同轴线，两者组合成一个整体；在安装时，根据根土复合体根的数量和位置，在所述根土压样饼(31)的扩大头(3131)中分别放置所述磁性根柱(4)和所述磁性圆饼(5)；所述捅针(6)为带有底盘的细长钢针；在使用时，所述捅针(6)穿入所述根土压样饼(31)的孔洞(313)中，将所述磁性圆饼(5)和磁性根柱(4)捅落。...

【技术特征摘要】
1.一种用于根土复合体的环刀制样器，其特征在于：包括底座(1)、套筒(2)、压样饼(3)、磁性根柱(4)、磁性圆饼(5)、捅针(6)和环刀(7)；所述底座(1)呈圆柱体状；所述底座(1)一端的端面中心开有圆形凹槽(101)；所述圆形凹槽(101)内置有所述环刀(7)；所述套筒(2)为两个同轴连接的圆环；所述套筒(2)下端的圆环内径与所述圆形凹槽(101)的内径相同；所述套筒(2)上端的圆环内径小于所述套筒(2)下端的圆环内径；所述套筒(2)的下端的圆环套装在所述环刀(7)上，并置与所述底座(1)上；所述压样饼(3)包括根土压样饼(31)和普通压样饼(32)；所述根土压样饼(31)包括第一圆柱体(311)和第二圆柱体(312)；所述第一圆柱体(311)与所述第二圆柱体(312)同轴连接；所述根土压样饼(31)的端面中心设有呈辐射状分布若干个孔洞(313)；所述孔洞(313)为通孔；所述孔洞(313)上有扩大头(3131)；所述扩大头(3131)位于所述第二圆柱体(312)的端面上；在制样时，所述根土压样饼(31)的第二圆柱体(312)插入装有土样的套筒(2)中，使用千斤顶和反力架将根土压样饼(31)完全压入套筒中；所述普通压样饼(32)包括第三圆柱体(321)和第四圆柱体(322)；所述第三圆柱体(321)和第四圆柱体(322)同轴连接；在制样时，所述普通压样饼(32)的第四圆柱体(322)插入装有插根环刀土样的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李灿，周海清，张艳涛，彭岳，王庆鑫，赵尚毅，宋强辉，李晓雷，鲍捷，田镇华，何祎欣，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军勤务学院，中建隧道建设有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50