本发明专利技术提供了一种砂土制样装置，其特征在于，包括：底座单元；制样箱，可倾斜地设置在底座单元上，用于存储砂土样；以及取样单元，用于取出制样箱中的砂土样，其中，底座单元包括底盘和调整组件，调整组件设置再底盘上，用于调整制样箱的倾斜角度。本发明专利技术还提供了一种砂土制样方法，使用上述的砂土制样装置和水箱实现，方便控制砂土样沉积面和主应力方向之间的夹角与砂土样的相对密实度。夹角与砂土样的相对密实度。夹角与砂土样的相对密实度。
【技术实现步骤摘要】
一种砂土制样装置及制样方法
[0001]本专利技术涉及土工实验仪器
，具体涉及一种砂土制样装置及制样方法。
技术介绍
[0002]在岩土工程中，三轴试验是室内试验测定砂土强度指标的主要方法之一。三轴试验首先对试样施加围压，土体在施加轴向压力下最终发生剪切破坏。三轴试验可以控制试样的排水条件，测定孔隙水压力，测量剪切过程中试样的体积变化，不同的应力路径试验能够模拟不同的工况。在三轴试验中，成样方法是试验过程中十分重要的环节，试验制备砂土样常见的方法有干装法、湿装夯实法和水下沉积法等。
[0003]现有技术中的制样装置与方法在研究砂土样各向异性的影响时，难以控制砂土样沉积面与主应力方向的不同夹角，并且难以控制砂土的相对密实度，使得控制相对密实度的方法耗损很大，十分不利于经济性。
技术实现思路
[0004]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种砂土制样装置及制样方法，为此，提供以下技术方案。
[0005]本专利技术提供了一种砂土制样装置，具有这样的特征，包括：底座单元；制样箱，可倾斜地设置在底座单元上，用于存储砂土样；取样单元，用于取出制样箱中的砂土样，其中，底座单元包括底盘和调整组件，调整组件设置在底盘上，用于调整制样箱的倾斜角度。
[0006]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，制样箱呈长方体状，包括顶板、底板、前侧板、后侧板、左侧板以及右侧板，左侧板靠近顶板和前侧板的两边开设有互相垂直的第一凹槽和第二凹槽，右侧板靠近顶板和前侧板的两边开设有互相垂直的第三凹槽和第四凹槽，顶板互相平行的两边具有与第一凹槽和第三凹槽相适配的第一凸缘，顶板通过第一凸缘设置在第一凹槽和第三凹槽中，从而可滑动地设置在左侧板和右侧板之间，前侧板互相平行的两边具有与第二凹槽和第四凹槽相适配的第二凸缘，前侧板通过第二凸缘设置在第二凹槽和第四凹槽中，从而可滑动地设置在左侧板和右侧板之间。
[0007]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，后侧板和底板互相连接的一边设置有轴套，底盘上设置有转轴，转轴穿设在轴套内，制样箱通过轴套和转轴可转动地设置在底盘上。
[0008]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，右侧板和左侧板上均开设有透水孔。
[0009]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，右侧板和左侧板上分别具有第一凸起和第二凸起，第一凸起设置在右侧板上靠近轴套的一角部位，第二凸起设置在左侧板上靠近轴套的一角部位，透水孔设置在第一凸起和第二凸起上。
[0010]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，底盘上设置有定位槽，调整组件包括多个尺寸不同的调整垫块，调整垫块可拆卸地设置在定位槽中，调整垫
块包括互相连接的第一垫块和第二垫块，第一垫块呈长方体状，第二垫块呈截面为直角三角形的三棱柱状，包括斜面、连接直角面以及侧直角面，斜面与底板相抵接，连接直角面与第一垫块连接。
[0011]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，斜面和连接直角面之间存在夹角，夹角角度的范围为0
°
至45
°
。
[0012]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，顶板和前侧板均开设有取样孔，取样单元包括取土环刀，取土环刀与取样孔相适配。
[0013]在本专利技术提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，取样单元还包括制样套筒，制样套筒用于将取土环刀取出的砂土样定型。
[0014]本专利技术还提供了一种砂土制样方法，使用上述的砂土制样装置和水箱实现，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤S1，通过调整组件将制样箱倾斜地设置在底座单元上；步骤S2，使用砂雨法向制样箱内加入砂土；步骤S3，将制样箱放置在水箱中，并向水箱加入无气水；步骤S4，通过取样单元取出制样箱内的砂土样。
[0015]专利技术的作用与效果
[0016]根据本专利技术所提供的砂土制样装置，制样箱可倾斜地设置在底座单元上，底座单元包括底盘和调整组件，调整组件设置在底盘上，能够调整制样箱的倾斜角度。本专利技术还提供的一种制样方法，使用本专利技术所提供的砂土制样装置和水箱实现，通过调整组件调整制样箱的倾斜角度，从而控制砂土样沉积面和主应力方向之间的夹角，通过砂雨法将砂土样加入至制样箱内，从而控制砂土样的相对密实度，减少了制样成本。
[0017]因此，本专利技术所提供的砂土制样装置及制样方法具有结构简单、方法简易以及制样成本低的特点，方便控制砂土样沉积面和主应力方向之间的夹角与砂土样的相对密实度。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的实施例中底座单元和制样箱的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术的实施例中底座单元和制样箱的侧视图；
[0020]图3是本专利技术的实施例中顶板的结构示意图；
[0021]图4是本专利技术的实施例中15
°
调整垫块的侧视图；
[0022]图5是本专利技术的实施例中30
°
调整垫块的侧视图；
[0023]图6是本专利技术的实施例中45
°
调整垫块的侧视图；
[0024]图7是本专利技术的实施例中取土环刀的结构示意图；
[0025]图8是本专利技术的实施例中取土环刀的剖视图；
[0026]图9是本专利技术的实施例中制样套筒的结构示意图；
[0027]图10是本专利技术的实施例中制样套筒的剖视图；以及
[0028]图11是本专利技术的实施例中砂土制样方法的流程图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术砂土制样装置及制样方法作具体阐述。
[0030]<实施例>
[0031]图1是本专利技术的实施例中底座单元和制样箱的结构示意图。
[0032]图2是本专利技术的实施例中底座单元和制样箱的侧视图。
[0033]如图1和图2所示，本专利技术所提供的砂土制样装置100包括制样箱10和底座单元20。
[0034]在本实施例中，制样箱10能够存储砂土样，呈长方体状，包括顶板11、底板12、前侧板13、后侧板14、左侧板15以及右侧板16。
[0035]左侧板15靠近顶板和前侧板的两边开设有互相垂直的第一凹槽151和第二凹槽152，右侧板15靠近顶板和前侧板的两边开设有互相垂直的第三凹槽和第四凹槽。顶板11互相平行的两边具有与第一凹槽和第三凹槽相适配的第一凸缘111，顶板11通过第一凸缘设置在第一凹槽和第三凹槽中，从而可滑动地设置在左侧板15和右侧板16之间，前侧板13互相平行的两边具有与第二凹槽和第四凹槽相适配的第二凸缘，前侧板13通过第二凸缘设置在第二凹槽和第四凹槽中，从而可滑动地设置在左侧板15和右侧板16之间。在本实施例中，顶板11和前侧板12可滑动地设置在左侧板15和右侧板16之间，有利于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种砂土制样装置，其特征在于，包括：底座单元；制样箱，可倾斜地设置在底座单元上，用于存储砂土样；取样单元，用于取出所述制样箱中的所述砂土样，其中，所述底座单元包括底盘和调整组件，所述调整组件设置在所述底盘上，用于调整所述制样箱的倾斜角度。2.根据权利要求1所述的砂土制样装置，其特征在于：其中，所述制样箱呈长方体状，包括顶板、底板、前侧板、后侧板、左侧板以及右侧板，所述左侧板靠近所述顶板和所述前侧板的两边开设有互相垂直的第一凹槽和第二凹槽，所述右侧板靠近所述顶板和所述前侧板的两边开设有互相垂直的第三凹槽和第四凹槽，所述顶板互相平行的两边具有与所述第一凹槽和所述第三凹槽相适配的第一凸缘，所述顶板通过所述第一凸缘设置在所述第一凹槽和所述第三凹槽中，从而可滑动地设置在所述左侧板和所述右侧板之间，所述前侧板互相平行的两边具有与所述第二凹槽和所述第四凹槽相适配的第二凸缘，所述前侧板通过所述第二凸缘设置在所述第二凹槽和所述第四凹槽中，从而可滑动地设置在所述左侧板和所述右侧板之间。3.根据权利要求2所述的砂土制样装置，其特征在于：其中，所述后侧板和所述底板互相连接的一边设置有轴套，所述底盘上设置有转轴，所述转轴穿设在所述轴套内，所述制样箱通过所述轴套和所述转轴可转动地设置在所述底盘上。4.根据权利要求3所述的砂土制样装置，其特征在于：其中，所述右侧板和所述左侧板上均开设有透水孔。5.根据权利要求4所述的砂土制样装置，其特征在于：其中，所述右侧板和所述左侧板上分别具有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起设置在所述右侧板上...
【专利技术属性】
技术研发人员：张陈蓉，时振昊，郝宸，黄茂松，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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