一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置，属于土工实验研究领域。主要包括制样筒、透水筒、透水石、环刀、加载机构和水槽。制样筒的内壁设有多个环刀定位槽，每个环刀定位槽内放置一个环刀。透水筒侧壁设有通孔，底端面固定于透水石上表面。制备饱和重塑黏性土圆环柱试样时，制样筒内部从下往上依次有透水石、滤纸、泥浆、滤纸、环状透水石和加压板，加压板有通孔。加载机构利用杠杆加压至加压板。本装置一次可制备多个不同尺寸的圆环柱试样，快速、高效。

A device for preparing ring column sample with knife positioning groove

The utility model discloses a ring column sample preparation device with a ring knife positioning groove, which belongs to the field of geotechnical experimental research. It mainly includes sample cylinder, water permeable cylinder, water permeable stone, ring knife, loading mechanism and water tank. The inner wall of the sample cylinder is provided with a plurality of positioning grooves of the ring cutter, and each positioning groove of the ring cutter is provided with a ring cutter. The side wall of the permeable cylinder is provided with a through hole, and the bottom end surface is fixed on the upper surface of the permeable stone. When preparing the saturated remolded cohesive soil circular column sample, the inner part of the sample cylinder is successively provided with permeable stone, filter paper, mud, filter paper, circular permeable stone and pressure plate from the bottom to the top, and the pressure plate is provided with through holes. The loading mechanism is pressurized to the pressing plate with a lever. The device can prepare a number of ring column samples of different sizes at a time, which is fast and efficient.

【技术实现步骤摘要】
一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置
本技术涉及土工实验研究领域，特别涉及一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置。
技术介绍
软黏土地基具有含水量高，强度低，压缩性大的特点，在此区域进行基础建设时，往往会出现地基失稳及地基沉降长期难以收敛等问题。因此，为了满足建筑荷载作用下该地区地基承载力和变形的要求，应事先对天然地基进行处理，而砂井排水固结法是处理软黏土地基的有效方法之一，通常做法是在软黏土地基中设置竖井（袋装砂井或塑料排水板）等竖向排水体，然后在建筑物建造前在场地上先行加载预压，使土体中的孔隙水逐渐排出，土体固结，地基发生沉降，同时地基承载力逐步提高的地基处理方法。现有的竖井排水固结实验大多为现场原型实验,但原型实验条件受到施工、场地等因素影响有时难于控制，并且原型试验耗资较大。因此，亟需一种圆环柱试样的室内制样装置以制备模拟砂井固结机制的圆环柱试样，目前，制备饱和重塑黏性土圆环柱试样的方法多采用泥浆固结法，泥浆固结法制备试样时使用固结筒，在试样达到所需要的压力及时间后，需要将制备的土样从固结筒中推出，这将会对土样造成一次扰动；再用环刀取样，土样又容易产生挤压变形；随后再用金属麻花钻在环刀试样中芯钻取得到圆环柱试样，这会再次对土样进行扰动。这些因素，都会对试验结果造成很大的影响，亟待对现有装置进行改进。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置。本技术提供的一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置，主要包括制样台、制样筒、透水筒、透水石、环状透水石、环刀、水槽、加载机构，其特征在于：制样筒为对半式圆筒，通过卡箍将两个筒片组装在一起，拼接处一侧的筒片侧面设有凹槽，凹槽内有橡胶条；制样筒的内壁设有多个环刀定位槽，每个环刀定位槽内放置一个环刀；制样筒下部有排水孔；紧贴透水筒外表面有筒状滤纸，透水筒的侧壁密布通孔，底端面固定于透水石上表面，透水筒的中心线与制样筒的中心线相重合；制样筒内部从下往上依次有透水石、滤纸、泥浆、滤纸、环状透水石和加压板，加压板有竖直的通孔；制样筒放置在水槽内，水淹没制样筒；加载机构利用杠杆加压至加压板。优选地，所述水槽内部底板上有制样筒固定槽。优选地，所述的环刀定位槽深度等于环刀的壁厚，一端有与环刀的斜端面相对应的向内倾斜的端面。优选地，所述的透水石、环状透水石和加压板的外径，比制样筒的非环刀定位槽段的内径小0.2毫米。优选地，所述的筒片与另一筒片拼接处凹槽的深度为5毫米，橡胶条在此方向的无压力厚度为7毫米。优选地，所述的环刀内径61.8毫米、壁厚1.6毫米。优选地，所述的制样筒底部重叠放置两块透水石，其中上层透水石上表面高出排水孔最高处3毫米。优选地，所述的水槽、制样筒、加压板、传力架、环刀、卡箍、螺栓组件的材质为不锈钢。优选地，所述的透水筒内径3毫米，外径10毫米，底部用结构胶垂直固定在透水石上表面。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：在试样的制作过程中，泥浆始终处于饱和状态，从而得到饱和圆环柱试样；可同时得到多个圆环柱试样；避免了对土样的二次扰动和挤压变形；该装置制作简单，成本低，操作方便，制备试样流程简单、高效、快捷。附图说明图1本技术的结构示意图。图2过环刀定位槽的制样筒横断面示意图。图3筒片示意图。图4过环刀定位槽的筒片横断面示意图。图5卡箍示意图。图中标识：1-制样台;2-制样筒固定槽;3-透水石;3a-环状透水石;4-排水孔;5-滤纸;6-环刀;8-泥浆;9-加压板;10-通孔;11-传力架;12-制样筒;13-卡箍;14-水槽;15-支撑杆;16-杠杆;17-砝码盘;18-环刀定位槽;19-凹槽;20-橡胶条;21-螺母;22-筒片;23-螺栓;25-砝码；26-透水筒；27-筒状滤纸。具体实施方式以下是本技术的具体实施例，并结合附图对本技术的技术方案进行了描述，但本技术并不限于这个实施例。实施例1该实施例以制备4个高度20毫米的饱和重塑黏性土圆环柱试样为例，制备装置参见图1-图5。制备装置主要包括制样台1、制样筒12、透水筒26、环刀6、水槽14，和由支撑杆15、杠杆16、砝码盘17、砝码25、传力架11、加压板9组成的加载机构。制样筒12长240毫米，壁厚8毫米，内径61.8毫米，外径77.8毫米，为对半式圆筒，通过卡箍13将两个筒片22组装在一起，拼接处一侧的筒片22侧面设有凹槽19，凹槽19内有橡胶条20；制样筒12的内壁设有4个环刀定位槽18，每个环刀定位槽18内放置1个环刀6；制样筒12下部有排水孔4；紧贴透水筒26外表面有筒状滤纸27，透水筒26的侧壁密布通孔，底端面固定于透水石3上表面，透水筒26的中心线与制样筒12的中心线相重合；透水筒26内径3毫米，外径10毫米。制样筒12内部从下往上依次有透水石3、滤纸5、泥浆8、滤纸5、环状透水石3a和加压板9，加压板9有竖直的通孔10；环状透水石3a中间竖直通孔的内径为10.5毫米；滤纸5为环状的，中间的圆孔内径为10.5毫米；制样筒12放置在水槽14内，水淹没制样筒12；加载机构利用杠杆16，通过传力架11加压至加压板9，传力架11有两个撑脚。水槽14内部底板上有制样筒固定槽2。环刀定位槽18深度等于环刀6的壁厚，一端有与环刀6的斜端面相对应的向内倾斜的端面。透水石3、环状透水石3a和加压板9的外径，比制样筒12的非环刀定位槽18段的内径小0.2毫米。两筒片22相拼接处凹槽19的深度为5毫米，橡胶条20在相应方向的无压力厚度为7毫米。凹槽19宽度为4毫米。环刀6内径61.8毫米、壁厚1.6毫米。制样筒12底部重叠放置两块透水石3，其中上层透水石3上表面高出排水孔4最高处3毫米。制备装置中的水槽14、制样筒12、加压板9、传力架11、环刀6、卡箍13、螺栓23和螺母21组成的螺栓组件的材质为不锈钢。圆环柱试样制备过程中的步骤如下：步骤1:准备4个20毫米的不锈钢标准环刀6，内表面涂抹一层凡士林；步骤2:将准备好的环刀6依次放入一个内侧向上、水平放置的筒片22的环刀定位槽18中。再扣上另一个筒片22，组成制样筒12，沿制样筒12长度方向均匀安装三个卡箍13，旋紧各螺母21；步骤3:将制样筒12带排水孔4的一端，插入水槽14中的制样筒固定槽2内；步骤4:用环氧树脂结构胶将透水筒26的一端垂直粘贴在一块透水石3的上表面中心，筒状滤纸27套在透水筒26外侧；在制样筒12底部放一块透水石3，再放入一块上表面固定有透水筒26的透水石3，加盖一层滤纸5，然后将搅拌均匀的泥浆8倒入制样筒12中，使泥浆8上表面离制样筒12高端的端面50mm，将泥浆8表面整平，泥浆8上表面放一层滤纸5，随后放入一块环状透水石3a，再放入加压板9；步骤5:抬动杠杆16，使传力架11的两个撑脚压在加压板9上，向水槽14内加水，直至水淹没制样筒12最高端10mm；步骤6:在砝码盘17中放置预先选定质量的砝码25，利用杠杆16加压至加压板9；步骤7:经过24小时后，泥浆8已固结成样，抬升杠杆16，从制样筒12中移出加压板9，旋出制样筒12，将其移出水槽14。打开并移去卡箍13，将制样筒12平放在制样台1上，使一个筒片22位于另一个的正下方，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置，主要包括制样台、制样筒、透水筒、透水石、环状透水石、环刀、水槽、加载机构，其特征在于：制样筒为对半式圆筒，通过卡箍将两个筒片组装在一起，拼接处一侧的筒片侧面设有凹槽，凹槽内有橡胶条；制样筒的内壁设有多个环刀定位槽，每个环刀定位槽内放置一个环刀；制样筒下部有排水孔；紧贴透水筒外表面有筒状滤纸，透水筒的侧壁密布通孔，底端面固定于透水石上表面，透水筒的中心线与制样筒的中心线相重合；制样筒内部从下往上依次有透水石、滤纸、泥浆、滤纸、环状透水石和加压板，加压板有竖直的通孔；制样筒放置在水槽内，水淹没制样筒；加载机构利用杠杆加压至加压板。

【技术特征摘要】
1.一种带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置，主要包括制样台、制样筒、透水筒、透水石、环状透水石、环刀、水槽、加载机构，其特征在于：制样筒为对半式圆筒，通过卡箍将两个筒片组装在一起，拼接处一侧的筒片侧面设有凹槽，凹槽内有橡胶条；制样筒的内壁设有多个环刀定位槽，每个环刀定位槽内放置一个环刀；制样筒下部有排水孔；紧贴透水筒外表面有筒状滤纸，透水筒的侧壁密布通孔，底端面固定于透水石上表面，透水筒的中心线与制样筒的中心线相重合；制样筒内部从下往上依次有透水石、滤纸、泥浆、滤纸、环状透水石和加压板，加压板有竖直的通孔；制样筒放置在水槽内，水淹没制样筒；加载机构利用杠杆加压至加压板。2.如权利要求1所述的带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置，其特征在于：所述水槽内部底板上有制样筒固定槽。3.如权利要求1所述的带环刀定位槽的圆环柱试样制备装置，其特征在于：所述的环刀定位槽深度等于环刀的壁厚，一端有与环刀的斜端面相对应的向内倾斜的端面。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建东，黄家涛，崔鹏陆，王鹏，徐传永，刘忠玉，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南,41