一种大尺寸土工试样用制样器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，包括架体，所述架体具有固定设置在底部的置物平台，以及固定设置在顶部的限位件；所述置物平台上由下向上依次放置有底座和试样筒，所述底座可拆卸地安装在所述试样筒的底部；所述试样筒内配合设置有压板，所述压板的形状与所述试样筒内孔的截面形状一致；所述压板与所述限位件之间设置有撑顶机构，所述撑顶机构的上下两端抵接在所述压板与限位件之间，且所述撑顶机构能够沿竖向向上下两端伸张，使所述压板在试样筒内向下移动。本实用新型具有能够实现快速、精确制作所需密实度的大尺寸土工试样，且试样密实度均匀，试样尺寸可以根据需要调整，制作方便，操作简单等优点。
【专利说明】
一种大尺寸土工试样用制样器
技术领域
[0001]本实用新型涉及土工设备技术领域，特别的涉及一种大尺寸土工试样用制样器。
【背景技术】
[0002]岩土行业在进行基础建设规划和施工之前，需要对建筑地基土及岩的性能进行试验，试验通常在室内试验室进行，其中对土的力学性能的试验，就叫土工试验。
[0003]为了提高试验效果，许多试验如盐渍土的盐胀试验、膨胀土的膨胀试验等都需要制作大尺寸试样，现有的土工试验制样设备多为击实仪，利用击实锤的冲击力击实试样，但对于大尺寸土工试样的制作，击实仪难以精确控制大尺寸试样的压实度(干密度)，难以保证试样压实度的均匀性，且制样效率低。
【实用新型内容】
[0004]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种能实现快速、精确制作所需密实度的大尺寸土工试样，且试样密实度均匀，试样尺寸可以根据需要调整，制作方便，操作简单的大尺寸土工试样用制样器。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0006]—种大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，包括架体，所述架体具有固定设置在底部的置物平台，以及固定设置在顶部的限位件;所述置物平台上由下向上依次放置有底座和试样筒，所述底座可拆卸地安装在所述试样筒的底部，并将试样筒的底部封闭;所述试样筒内配合设置有压板，所述压板的形状与所述试样筒内孔的截面形状一致;所述压板与所述限位件之间设置有撑顶机构，所述撑顶机构的上下两端抵接在所述压板与限位件之间，且所述撑顶机构能够沿竖向向上下两端伸张，使所述压板在试样筒内向下移动。
[0007]使用时，将底座封闭安装在试样筒的底部，放置在置物平台上，然后将调整好质量的土料以及水加入试样筒中，将压板配合放置在试样筒内，最后在压板与限位件之间抵接撑顶机构，使撑顶机构的上下两端向外伸张，使压板向下移动压缩试样筒内的土料。在撑顶机构的静压力作用下，可以精确控制土体的压实度(干密度)。同时，土样的尺寸可以通过试样筒的尺寸以及压板下压的距离进行控制。使大尺寸土工试样的制作速度快，精度高。土工试样制作好后，将底座从试样筒上拆除，即可将土工试样从试样筒的底部推出，操作方便。
[0008]作为优化，所述撑顶机构包括整体呈柱状的刚性连接装置以及撑顶装置，所述刚性连接装置沿竖向方向抵接在所述压板上;所述撑顶装置抵接在所述刚性连接装置与限位件之间，且所述撑顶装置能够沿竖向向上下两端伸张，使所述压板在试样筒内向下移动。
[0009]作为优化，所述刚性连接装置包括长顶管以及水平设置在长顶管顶部的顶板，所述顶板可拆卸地安装在所述长顶管上。工作时，可以通过更换不同长度的长顶管，制作不同尺寸的土工试样，提高制样器的适用性。
[0010]作为优化，所述刚性连接装置还包括沿轴向安装在所述长顶管底部的短顶管，所述短顶管的一端端部具有沿径向向内凹限形成的台阶轴，另一端端部的内孔具有沿径向向外凹限形成的台阶孔，所述台阶轴的直径与所述台阶孔直径相一致，使一个所述短顶管的台阶轴能够配合安装在另一个所述短顶管的台阶孔内。
[0011]使用时，可以根据不同尺寸的土工试样的要求，使用不同数量的短顶管依次连接，从而调节刚性连接装置的长度。制样时，一旦撑顶装置伸张到最大尺寸时，可以将撑顶装置收缩，然后增加一个短顶管，再次将撑顶装置伸张，对土工试样进行压缩，重复上述步骤，直到土工试样满足试验要求。
[0012]作为优化，所述撑顶装置为液压千斤顶。
[0013]作为优化，所述限位件为水平设置在架体顶部的横梁。这样，可以简化架体的结构，易于制造。
[0014]作为优化，所述架体的一侧具有可供底座和试样筒水平移出的开口。这样，可以快速将制作土工试样的底座和试样筒从架体中取出，方便底座的拆除以及土工试样的推出，有利于提尚工作效率。
[0015]作为优化，所述试样筒呈圆柱状。这样，可以使土工试样的受力更加的均匀，压实度(干密度)更好。
[0016]综上所述，本实用新型具有能够实现快速、精确制作所需密实度的大尺寸土工试样，且试样密实度均匀，试样尺寸可以根据需要调整，制作方便，操作简单等优点。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
[0018]图2为图1的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0020]具体实施时，如图1?图2所示，一种大尺寸土工试样用制样器，包括架体I，所述架体I具有固定设置在底部的置物平台11，以及固定设置在顶部的限位件12;所述置物平台11上由下向上依次放置有底座6和试样筒5，所述底座6可拆卸地安装在所述试样筒5的底部，并将试样筒5的底部封闭；所述试样筒5内配合设置有压板8，所述压板8的形状与所述试样筒5内孔的截面形状一致;所述压板8与所述限位件12之间设置有撑顶机构，所述撑顶机构的上下两端抵接在所述压板8与限位件12之间，且所述撑顶机构能够沿竖向向上下两端伸张，使所述压板8在试样筒5内向下移动。
[0021]使用时，将底座封闭安装在试样筒的底部，放置在置物平台上，然后将调整好质量的土料以及水加入试样筒中，将压板配合放置在试样筒内，最后在压板与限位件之间抵接撑顶机构，使撑顶机构的上下两端向外伸张，使压板向下移动压缩试样筒内的土料。在撑顶机构的静压力作用下，可以精确控制土体的压实度(干密度)。同时，土样的尺寸可以通过试样筒的尺寸以及压板下压的距离进行控制。使大尺寸土工试样的制作速度快，精度高。土工试样制作好后，将底座从试样筒上拆除，即可将土工试样从试样筒的底部推出，操作方便。
[0022]实施时，所述撑顶机构包括整体呈柱状的刚性连接装置以及撑顶装置2，所述刚性连接装置沿竖向方向抵接在所述压板8上;所述撑顶装置2抵接在所述刚性连接装置与限位件12之间，且所述撑顶装置2能够沿竖向向上下两端伸张，使所述压板8在试样筒5内向下移动。
[0023]实施时，所述刚性连接装置包括长顶管4以及水平设置在长顶管4顶部的顶板3，所述顶板3可拆卸地安装在所述长顶管4上。工作时，可以通过更换不同长度的长顶管，制作不同尺寸的土工试样，提高制样器的适用性。
[0024]实施时，所述刚性连接装置还包括沿轴向安装在所述长顶管4底部的短顶管7，所述短顶管7的一端端部具有沿径向向内凹限形成的台阶轴，另一端端部的内孔具有沿径向向外凹限形成的台阶孔，所述台阶轴的直径与所述台阶孔直径相一致，使一个所述短顶管7的台阶轴能够配合安装在另一个所述短顶管7的台阶孔内。
[0025]使用时，可以根据不同尺寸的土工试样的要求，使用不同数量的短顶管依次连接，从而调节刚性连接装置的长度。制样时，一旦撑顶装置伸张到最大尺寸时，可以将撑顶装置收缩，然后增加一个短顶管，再次将撑顶装置伸张，对土工试样进行压缩，重复上述步骤，直到土工试样满足试验要求。
[0026]具体实施时，所述长顶管4的两端具有与所述短顶管7相一致的台阶轴和台阶孔，所述顶板3的一侧具有突出设置的第一环形连接部，所述第一环形连接部的内径等于所述台阶孔直径;所述压杆8的一侧具有突出设置的第二环形连接部，所述第二环形连接部的直径等于所述台阶轴的直径。使用时，顶板3的第一环形连接部与长顶管4的台阶轴相配合连接;长顶管4的台阶孔与短顶管7的台阶轴相配合连接、短顶管7的台阶孔与压杆8的第二环形连接部相配合连接。这样，可以提高制样器的使用灵活性。
[0027]实施时，所述撑顶装置2为液压千斤顶。
[0028]实施时，所述限位件12为水平设置在架体I顶部的横梁。这样，可以简化架体的结构，易于制造。
[0029]实施时，所述架体I的一侧具有可供底座6和试样筒5水平移出的开口。这样，可以快速将制作土工试样的底座和试样筒从架体中取出，方便底座的拆除以及土工试样的推出，有利于提高工作效率。
[0030]实施时，所述试样筒呈圆柱状。这样，可以使土工试样的受力更加的均匀，压实度(干密度)更好。
[0031]本装置适合快速制作大尺寸土工试样，且试样压实度(干密度)可以精确控制，如采用I节大号顶管和3节小号顶管，这时压实后土样高度为5cm，体积为1000cm3(举例)，已知土料含水率为5%，密度为1.7g/ cm3，最大干密度1.6g/ cm3，想要制得的土样含水率10%，压实度90%，干密度为1.44 g/ cm3，这时可计算得加入土料质量1512g，加水72g，将拌和均匀的土样放入试样筒中，在依次放入底板、3节小号顶管、I节大号顶管、顶板、千斤顶，利用千斤顶将顶板压至与试样筒接触位置，这时制样完成，土样高度5cm，体积1000cm3，含水率10%，压实度90%，干密度为1.44 g/ cm3o
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，包括架体(1)，所述架体(I)具有固定设置在底部的置物平台(11)，以及固定设置在顶部的限位件(12);所述置物平台(11)上由下向上依次放置有底座(6)和试样筒(5)，所述底座(6)可拆卸地安装在所述试样筒(5)的底部，并将试样筒(5)的底部封闭;所述试样筒(5)内配合设置有压板(8)，所述压板(8)的形状与所述试样筒(5)内孔的截面形状一致;所述压板(8)与所述限位件(12)之间设置有撑顶机构，所述撑顶机构的上下两端抵接在所述压板(8)与限位件(12)之间，且所述撑顶机构能够沿竖向向上下两端伸张，使所述压板(8)在试样筒(5)内向下移动。2.如权利要求1所述的大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，所述撑顶机构包括整体呈柱状的刚性连接装置以及撑顶装置(2)，所述刚性连接装置沿竖向方向抵接在所述压板(8)上;所述撑顶装置(2)抵接在所述刚性连接装置与限位件(12)之间，且所述撑顶装置(2)能够沿竖向向上下两端伸张，使所述压板(8)在试样筒(5)内向下移动。3.如权利要求2所述的大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，所述刚性连接装置包括长顶管(4)以及水平设置在长顶管(4)顶部的顶板(3)，所述顶板(3)可拆卸地安装在所述长顶管(4)上。4.如权利要求3所述的大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，所述刚性连接装置还包括沿轴向安装在所述长顶管(4)底部的短顶管(7)，所述短顶管(7)的一端端部具有沿径向向内凹限形成的台阶轴，另一端端部的内孔具有沿径向向外凹限形成的台阶孔，所述台阶轴的直径与所述台阶孔直径相一致，使一个所述短顶管(7)的台阶轴能够配合安装在另一个所述短顶管(7 )的台阶孔内。5.如权利要求2所述的大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，所述撑顶装置(2)为液压千斤顶。6.如权利要求1所述的大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，所述限位件(12)为水平设置在架体(I)顶部的横梁。7.如权利要求1所述的大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，所述架体(I)的一侧具有可供底座(6)和试样筒(5)水平移出的开口。8.如权利要求1所述的大尺寸土工试样用制样器，其特征在于，所述试样筒(5)呈圆柱状。
【文档编号】G01N1/28GK205642968SQ201620495752
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】应赛, 文桃, 周琴, 李永强, 袁士才
【申请人】长江师范学院