一种旋杆式三轴试样制样器及其制样方法技术

本发明专利技术公开了一种旋杆式三轴试样制样器及其制样方法，属于土体力学性能测试技术领域，包括底座，门形支架安装于底座上，旋杆活塞安装于门形支架上，底座的中心处固设有两层直径不等的圆形凸起。制样筒和卸样筒均为圆柱形中空筒体，制样筒、卸样筒的内径分别与两层圆形凸起相适配。本发明专利技术的制样方法克服了传统制样和卸样方法的缺陷，不仅能够在制样过程中精确控制试样总体密度，使试样更加均匀，而且卸样快捷安全，方法简便，结构简单。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种旋杆式三轴试样制样器及其制样方法，属于土木工程学科的土体力学性能测试领域。
技术介绍
目前，随着沿海地区软土地基上兴建工程的增多，土地资源日趋紧张，软土力学性能的测试已成为目前土木工程中的重要内容。实验室在测定软土的三轴力学性能时，通常将其做成直径3. 91cm高8. Ocm左右的圆柱形标准试样。试样制作过程中需要对其进行均匀击实以达到设计的密实度。实验室试样制作通常采用手工击实和手工卸样，很难精确控制试样的均匀性和试样总体密度，也容易对试样造成损伤甚至损坏，不易操作，影响试样的力学性能检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种旋杆式三轴试样制样器及其制样方法，以解决现有技术试样均匀性和易损坏之缺陷，本专利技术能精确的控制试样总体密度，而且能使试样密度更加均匀、卸样更加方便。为了达到上述目的，本专利技术的解决方案是 一种旋杆式三轴试样制样器，其特征在于包括底座，门形支架安装于底座上，旋杆活塞安装于门形支架上，底座的中心处固设有第一圆形凸起，在第一圆形凸起的中心处固设有第二圆形凸起，制样筒和卸样筒均为圆柱形中空筒体，制样筒内径与第二圆形凸起的外径相适配，卸样筒的内径与第一圆形凸起的外径相适配，旋杆活塞包括旋转手柄、螺纹杆、推头，在门形支架上对应圆形凸起中心处的位置开设有螺纹孔，螺纹杆套装于螺纹孔内，螺纹杆下端固接有推头，螺纹杆上端与旋转手柄固定连接。进一步设置在于 所述第一圆形凸起的外径大于第二圆形凸起的外径，所述第一圆形凸起与第二圆形凸起的高度为O. 5 4 Cm。在螺纹杆上刻有三个标准刻度点，三个标准刻度点分别控制推头的下表面至第二圆形凸起的距离为1/3、2/3、3/3试样高度，试样高度为8.0 cm。制样筒的内径与所需制备的圆柱形标准试样直径相同，为3. 91 cm;制样筒的高度大于所需制备的圆柱形标准试样高度，在制样筒的底面向外侧延伸形成环形裙边，推头为直径3. 91cm的钢饼。制样筒的高度为12. O cm。卸样筒的内径大于制样筒的内径，卸样筒的高度大于所需制备的圆柱形标准试样高度。卸样筒内径为4. I cm，卸样筒高度为12. O cm。本专利技术另一方面提供了一种旋杆式三轴试样制样方法，其特征在于，包括如下步骤(I)、先将制样筒套装于底座的第二圆形凸起上，然后称取设计1/3重量的重塑土放入制样筒内，旋转旋杆活塞的手柄，通过螺纹杆使推头进入制样筒，对重塑土进行压实，直至螺纹杆的第一刻度点与螺纹孔的上边缘重合，然后反向旋转手柄，驱动推头退出制样筒； (2)、再次称取设计1/3重量的重塑土放入制样筒，旋转旋杆活塞的手柄，通过螺纹杆使推头进入制样筒，对重塑土进行压实，直至螺纹杆的第二刻度点与螺纹孔的上边缘重合，然后反向旋转手柄，驱动推头退 出制样筒； (3)、重复步骤2，将剩余1/3重量的重塑土放入制样筒，旋转旋杆活塞的手柄，通过螺纹杆使推头进入制样筒，直至螺纹杆的第三刻度点与螺纹孔的上边缘重合，然后反向旋转手柄，驱动推头退出制样筒，此时制样完成； (4)、当步骤3的推头退出制样筒后，将制样筒取出，并将卸样筒固定在第一圆形凸起上，然后把制样筒放置在卸样筒的上端，制样筒下端的裙边与卸样筒上沿接触，以保证制样筒稳定地放置在卸样筒上，然后旋转旋杆活塞的手柄，使推头进入制样筒，由于推头的作用，将制样筒内的圆柱形土样逐渐由制样筒内推入到卸样筒中； (5)、步骤4完毕后，反向旋转手柄，驱动推头退出制样筒；并依次拆除制样筒、卸样筒，卸样完毕，圆柱形土样即可供测试使用。本专利技术的有益效果为 本专利技术的制样器不仅能够在制样过程中精确控制试样总体密度，使试样更加均匀，而且卸样快捷安全，方法简便，结构简单。附图说明 图I是本专利技术制样器的结构示意 图2是本专利技术制样筒的结构示意 图3是本专利技术卸样筒的结构示意 图4是本专利技术第一次装土制样时的示意 图5是本专利技术制样至2/3标准样高时的示意 图6是本专利技术卸样过程的示意图。图中标号1-底座，11-直径3. 91cm的圆形凸起，12-直径4. Icm的圆形凸起，2-门形支架，21-螺纹孔，3-旋杆活塞，31-手柄，32-螺纹杆，33-推头，4-制样筒，41-制样筒裙边，5-卸样筒，6- 土样。具体实施例方式 如图I 图3所示，本实施例的一种旋杆式三轴试样制样器，包括底座1，门形支架2安装于底座I上，旋杆活塞3安装于门形支架2上，底座I的中心处固设有直径4. Icm的圆形凸起12，在圆形凸起12的中心固设有直径为3. 91cm的圆形凸起11，圆形凸起11和圆形凸起12的高度均为O. 5 4 cm，以O. 5 I cm为较佳。制样筒4和卸样筒5分别为圆柱形中空筒体，制样筒4、卸样筒5的内径分别与圆形凸起11、圆形凸起12的外径相适配，以方便地将制样筒4套装于圆形凸起11上，卸样筒5套装于圆形凸起12上，旋杆活塞3包括手柄31、螺纹杆32、推头33，在门形支架2上对应圆形凸起11中心处的位置开设有螺纹孔21，螺纹杆32套装于螺纹孔21内，螺纹杆32下端固接有推头33，螺纹杆32上端与旋转手柄31固定连接。本实施例中，螺纹杆32为刚性杆，其螺纹、大小与门形支架2的螺纹孔21相匹配；手柄31中部垂直刚接在螺纹杆32的上端；推头33为直径3. 91 cm的钢饼；在螺纹杆32上刻有三个标准刻度点，分别控制推头33的下表面至凸起11的距离为1/3、2/3、3/3试样高度(即螺纹杆32的每一刻度点与螺纹孔21的上边缘重合时，即对应推头33的下表面至凸起11的距离为1/3、2/3、3/3试样高度)，试样的总高度为8.0 cm。制样筒4内径与所需制备的圆柱形标准试样直径相同，为3. 91 cm ;制样筒4高度比所需制备的圆柱形标准试样高度8. O cm略大，优选12. O cm ;在制样筒4的底面向外侧延伸形成外径较大的环形裙边41 ;卸样筒5的内径大于制样筒4的内径，并与圆形凸起12相匹配，本实施例中优选卸样筒5内径为4. I cm;高度比所需制备的圆柱形标准试样高度8. O cm略大，优选12. O cm。结合图4 图6所示，本实施例的一种旋杆式三轴试样制样方法，包括如下步骤 (1)、先将制样筒4套装于底座I的圆形凸起11上，然后称取设计1/3重量的重塑土放入制样筒4内，旋转手柄31，通过螺纹杆32使推头33进入制样筒4，对重塑土进行压实，直至螺纹杆32的第一刻度点与螺纹孔21的上边缘重合，反向旋转手柄31，驱动推头33退出制样筒4 ； (2)、再次称取设计1/3重量的重塑土放入制样筒4，旋转手柄31，通过螺纹杆32使推头33进入制样筒4，对重塑土进行压实，直至螺纹杆32的第二刻度点与螺纹孔21的上边缘重合，反向旋转手柄31，驱动推头33退出制样筒4 ； (3)、重复步骤2，将剩余1/3重量的重塑土放入制样筒4，旋转手柄31，通过螺纹杆32使推头33进入制样筒4，直至螺纹杆32的第三刻度点与螺纹孔21的上边缘重合，反向旋转手柄31，驱动推头33退出制样筒4，此时制样完成； (4)、当步骤3推头33退出制样筒4后，将制样筒4取出，并将卸样筒5固定在圆形凸起12上，然后把制样筒4放置在卸样筒5上端，制样筒4下端的裙边41与卸样筒5上沿接触，以保证制样筒4稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋杆式三轴试样制样器，其特征在于：包括底座，门形支架安装于底座上，旋杆活塞安装于门形支架上，底座的中心处固设有第一圆形凸起，在第一圆形凸起的中心处固设有第二圆形凸起，制样筒和卸样筒均为圆柱形中空筒体，制样筒内径与第二圆形凸起的外径相适配，卸样筒的内径与第一圆形凸起的外径相适配，旋杆活塞包括旋转手柄、螺纹杆、推头，在门形支架上对应圆形凸起中心处的位置开设有螺纹孔，螺纹杆套装于螺纹孔内，螺纹杆下端固接有推头，螺纹杆上端与旋转手柄固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种旋杆式三轴试样制样器，其特征在于包括底座，门形支架安装于底座上，旋杆活塞安装于门形支架上，底座的中心处固设有第一圆形凸起，在第一圆形凸起的中心处固设有第二圆形凸起，制样筒和卸样筒均为圆柱形中空筒体，制样筒内径与第二圆形凸起的外径相适配，卸样筒的内径与第一圆形凸起的外径相适配，旋杆活塞包括旋转手柄、螺纹杆、推头，在门形支架上对应圆形凸起中心处的位置开设有螺纹孔，螺纹杆套装于螺纹孔内，螺纹杆下端固接有推头，螺纹杆上端与旋转手柄固定连接。2.根据权利要求I所述的一种旋杆式三轴试样制样器，其特征在于所述第一圆形凸起的外径大于第二圆形凸起的外径，所述第一圆形凸起与第二圆形凸起的高度为O. 5 4cm。3.根据权利要求I所述的一种旋杆式三轴试样制样器，其特征在于在螺纹杆上刻有三个标准刻度点，三个标准刻度点分别控制推头的下表面至第二圆形凸起的距离为1/3、2/3、3/3试样高度，试样高度为8. O cm。4.根据权利要求2或3所述的一种旋杆式三轴试样制样器,其特征在于制样筒的内径与所需制备的圆柱形标准试样直径相同，为3. 91 cm ;制样筒的高度大于所需制备的圆柱形标准试样高度，在制样筒的底面向外侧延伸形成环形裙边，推头为直径3. 91cm的钢饼。5.根据权利要求4所述的一种旋杆式三轴试样制样器,其特征在于制样筒的高度为12.O cm。6.根据权利要求2或3所述的一种旋杆式三轴试样制样器,其特征在于卸样筒的内径大于制样筒的内径，卸样筒的高度大于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：