一种各向异性黄土三轴试样的制备装置，包括支座底板，在支座底板上设置可绕水平轴件转动的外模套筒，所述外模套筒内置与其轴向平行的内模套筒，所述内模套筒为圆筒状结构，黄土三轴试样放置于内模套筒内，所述内模套筒内还设置有击实杆，所述击实杆配置不同倾斜角度的击实锤，击实锤用于对所述黄土三轴试样进行击实。本实用新型专利技术为各向异性黄土三轴试样的制备提供了可视化的环境和精确的控制方式，可直接制备具有不同初始沉积角度的黄土三轴试样，准确度高，操作简单，易于推广使用。易于推广使用。易于推广使用。
【技术实现步骤摘要】
一种各向异性黄土三轴试样的制备装置
[0001]本技术属于土木工程学科的土工实验仪器
，涉及岩土材料的测试，特别涉及一种各向异性黄土三轴试样的制备装置。
技术介绍
[0002]各向异性是岩土体材料的重要力学特征之一，由于沉积历史不同，自然界中的岩土体材料往往具有不同程度的原生各向异性，从而对岩土体的强度及变形特性产生重要的影响。黄土为一种特殊的结构性土，与其他岩土体材料相比，其沉积历史往往更为复杂，结构各向异性程度更为明显，故而研究各向异性程度对黄土力学特性的影响具有必要性，如何制备具有不同初始各向异性程度的黄土试样一直是该领域的难点之一。现有的室内黄土三轴试样制备方法只考虑了初始沉积角度为0
°
，即水平沉积的特殊条件，忽略了试样初始沉积角度造成的各向异性，难以反映自然界中黄土的真实沉积过程。
技术实现思路
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种各向异性黄土三轴试样的制备装置，可制备具有不同初始沉积角度的黄土三轴试样，解决传统黄土三轴制样器无法制备具有不同初始沉积角度试样的科学难题。以此可以更好地研究初始沉积角度，即原生各向异性对黄土强度及变形特性的影响。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0005]一种各向异性黄土三轴试样的制备装置，包括支座底板，在支座底板上设置可绕水平轴件转动的外模套筒，所述外模套筒内置与其轴向平行的内模套筒，所述内模套筒为圆筒状结构，黄土三轴试样放置于内模套筒内，所述内模套筒内还设置有击实杆，所述击实杆配置不同倾斜角度的击实锤，击实锤用于对所述黄土三轴试样进行击实。
[0006]在一个实施例中，所述支座底板上设置有水平的滑动轴，所述外模套筒下部与滑动轴铰接，能够实现0
°
至90
°
自由旋转，所述外模套筒上部与竖直的滑动支杆的顶端连接，所述滑动支杆的底端固定连接于所述支座底板上。
[0007]在一个实施例中，所述滑动支杆包含滑杆与滑杆套筒，其中滑杆与滑杆套筒上各留有螺孔，通过不同螺孔之间的对接自由调节滑动支杆的高度，从而精确控制所述黄土三轴试样的初始沉积角度。
[0008]在一个实施例中，所述外模套筒沿周向均分为两部分，其内壁与内模套筒的外壁紧密贴合，所述外模套筒的两部分连接处的外壁设置带螺栓的卡环，以连接所述两部分，稳定内模套筒。
[0009]在一个实施例中，所述内模套筒为环形三瓣膜，即，由圆筒结构沿周向均分为三部分，各部分之间无连接且能够沿轴向独立滑动。
[0010]在一个实施例中，所述击实杆包含击实竖杆和击实底座，其中，击实竖杆与内模套筒的轴向平行，击实底座置于内模套筒的底部，击实底座为长直结构，且轴向与内模套筒的
轴向具有小于90
°
的夹角，所述击实竖杆的底端与所述击实底座以可拆卸方式连接，所述击实底座的倾斜角度与所述击实锤的倾斜角度一致。
[0011]在一个实施例中，所述击实锤为圆柱体，圆心处留空，套于击实杆上，并能沿击实杆轴向往复运动。
[0012]在一个实施例中，所述击实锤的外径等于或者略小于内模套筒的内径。
[0013]与现有技术相比，本技术为各向异性黄土三轴试样的制备提供了可视化的环境和精确的控制方式，可直接制备具有不同初始沉积角度的黄土三轴试样，准确度高，操作简单，易于推广使用。
附图说明
[0014]图1为本技术各向异性黄土三轴试样的制备装置的示意图。
[0015]图2为支座底板俯视图。
[0016]图3为支座底板主视图。
[0017]图4为内模套筒示意图。
[0018]图5为内模套筒俯视图。
[0019]图6为内模套筒单瓣膜主视图。
[0020]图7为外模套筒I示意图。
[0021]图8为外模套筒I主视图。
[0022]图9为外模套筒I后视图。
[0023]图10为外模套筒I俯视图。
[0024]图11为外模套筒II示意图。
[0025]图12为外模套筒II主视图。
[0026]图13为外模套筒II后视图。
[0027]图14为外模套筒II俯视图。
[0028]图15为滑动支杆主视图。
[0029]图16为滑动支杆侧视图。
[0030]图17为滑动支杆俯视图。
[0031]图18为击实杆平面示意图。
[0032]图19为击实锤平面示意图。
[0033]为方便参考使用，附图中均标注了相关建议尺寸(单位：mm)。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和实施例详细说明本技术的实施方式。
[0035]如图1所示，本技术为一种各向异性黄土三轴试样的制备装置，主要包括支座底板1、内模套筒2、外模套筒3、击实杆5以及击实锤6。各部分相互配合，可制备出具有不同初始沉积角的各向异性黄土三轴试样。其中，黄土三轴试样放置于内模套筒2内，内模套筒2为圆筒状结构，置于外模套筒3中，外模套筒3设置在支座底板1上，并可绕水平轴件转动；击实杆5置于内模套筒2内，击实杆5、内模套筒2和外模套筒3的轴向平行。在击实杆5配置不同倾斜角度的击实锤6，利用击实锤6可对黄土三轴试样进行击实。
[0036]具体地：
[0037]参考图2、图3，支座底板1为制样装置提供作业平台，实施例中，支座底板1长150mm,宽120mm,高20mm。支座底板1上表面刻有支撑外模套筒3的矩形凹槽11和支撑滑动支杆4的内径8mm，外径10mm的圆环形凹槽12，矩形凹槽11里配置一个内径6mm，长30mm的水平的滑动轴13，用于和外模套筒3的下部铰接，以实现其0
°
至90
°
的自由旋转。圆环形凹槽12和滑动支杆4铰接，为本技术提供作业平台，其中矩形凹槽11低端外部边缘处设置N对螺孔(本支座底板1示意图上预留4对螺丝)，滑动轴13可由其中一对螺丝固定，需要说明的是，螺孔的个数和位置是按照试验要求具体设定的，N对螺孔代表可以制备N个不同初始沉积角度的试样，然后再根据目标初始沉积角度，计算螺孔的位置，即计算滑动轴13和滑动支杆4之间的距离。如要制初始沉积角为20
°
、40
°
、60
°
、80
°
的试样，则需要在矩形凹槽11上留4对螺孔，每对螺丝距离滑动支杆4中心的位置依次约为61mm、50mm、33mm、11mm,同时滑动支杆4的高度依次设置为22mm、42mm、56mm、64mm，从而达到精确控制试样初始沉积角度的目的。
[0038]参考图4、图5、图6，内模套筒2为内径39.5mm,外径45mm，高80mm的圆筒形结构，具体地，其可为环形三瓣膜，即，由圆筒结构沿周向均分为三部分，各部分之间无连接且能够沿轴向独立滑动。内模套筒2的内部光滑度高，保证所制黄土试样为直径39.5mm，高80mm的标本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种各向异性黄土三轴试样的制备装置，包括支座底板(1)，其特征在于，在支座底板(1)上设置可绕水平轴件转动的外模套筒(3)，所述外模套筒(3)内置与其轴向平行的内模套筒(2)，所述内模套筒(2)为圆筒状结构，黄土三轴试样放置于内模套筒(2)内，所述内模套筒(2)内还设置有击实杆(5)，所述击实杆(5)配置不同倾斜角度的击实锤(6)，击实锤(6)用于对所述黄土三轴试样进行击实。2.根据权利要求1所述各向异性黄土三轴试样的制备装置，其特征在于，所述支座底板(1)上设置有水平的滑动轴(13)，所述外模套筒(3)下部与滑动轴(13)铰接，能够实现0
°
至90
°
自由旋转，所述外模套筒(3)上部与竖直的滑动支杆(4)的顶端连接，所述滑动支杆(4)的底端固定连接于所述支座底板(1)上。3.根据权利要求2所述各向异性黄土三轴试样的制备装置，其特征在于，所述滑动支杆(4)包含滑杆(41)与滑杆套筒(42)，其中滑杆(41)与滑杆套筒(42)上各留有螺孔，通过不同螺孔之间的对接自由调节滑动支杆(4)的高度，从而精确控制所述黄土三轴试样的初始沉积角度。4.根据权利要求1所述各向异性黄土三轴试样的制备装置，其特征在于，所述外模...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖红建，倪诗雨，何玉琪，刘小华，牛波，刘少华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：
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