[发明专利]一种含夹层三轴试验试样制样方法及装置

权利要求书

1.一种含夹层三轴试验试样制样方法，其步骤是：

（1）将梯形牙试样推动螺杆扭至0刻度位置，向通用下制样模具、下倾斜截面制样模具、上倾斜截面制样模具、通用上制样模具内侧面涂脱模剂，将试样推动顶板置于通用下制样模具内，向制样器底座一次装入通用下制样模具、下倾斜截面制样模具，通过模具固定支架与制样器固定螺杆连接并扭紧制样器固定螺母，形成内径39.1mm，顶面倾斜并有高度的圆筒形模具；

（2）在装好的制样模具中填充土样A并冲击击实，形成顶面水平的下部试样主体，此时试样的高度为土样夹层以下土体高度的最大值，其中土样A为过2mm筛、含水量20%、密度1.8g/cm³的中膨胀土；

（3）扭动推动杆，将制样模具中的压实土体顶出至土样顶面与下倾斜截面制样模具倾斜截面的点平齐，沿下倾斜截面制样模具倾斜截面切削土体，形成带下倾斜截面制样模具倾斜截面倾角的试样，实现了对夹层底面位置及倾角的控制；

（4）松开制样模具固定螺母，装入上倾斜截面制样模具和通用上制样模具，并在装好的制样模具中填充土样B并冲击击实，此时试样的顶面高度为试样夹层高度的最大值，其中土样B为过2mm筛、含水量23%、密度1.6g/cm³的强膨胀土；

（5）扭动顶杆，使试样顶杆向下移动预期的夹层厚度，用冲击装置从顶口的人工将试样向下压至与试样推动顶板接触，卸下上倾斜截面制样模具和通用上制样模，并固定通用下制样模具、下倾斜截面制样模具，试样的顶面正好和下倾斜截面制样模具的顶面平齐，沿下倾斜截面制样模具顶面切削土体形成形成带下倾斜截面制样模具倾斜截面倾角的夹层，已完成试样下部主体及夹层的试样工作，完成了对夹层的厚度的控制；

（6）松开制样器螺杆顶端螺母，装入上倾斜截面制样模具和通用上制样模具，在装好的制样模具中填充土样C并冲击击实，使试样的顶面达到试样高度即80mm，完成试样制备，其中土样C根据实际选用与土样A一样或不同的土，过2mm筛、含水量18%、密度1.7g/cm³的中膨胀土；

（7）扭动试样推动螺杆将试样推出，完成制样操作。

2.权利要求1所述的一种含夹层三轴试验试样装置，它包括制样模具固定螺杆（1）、上通用制样模具（3）、上倾斜截面制样模具（4）、下倾斜截面制样模具（5）、模具固定支架（7）、制样器底座（8）、试样推动杆固定基座（9）、梯形牙试样推动螺杆（10）,其特征在于：制样器底座（8）为有钢板焊接的门形结构，在开口的下方由四颗螺丝同心固定有试样推动杆固定基座（9），推动杆固定基座（9）内侧有与梯形牙试样推动螺杆（10）配套的螺距螺纹，固定梯形牙试样推动螺杆（10）,开口的两侧各垂直固定有制样模具固定螺杆（1），制样模具固定螺杆（1）伸出制样器底座（8）顶面通过模具固定支架（7）起到固定试样模具,在制样器底座（8）左边侧板内侧固定试样推动杆定位标尺（11）,梯形牙试样推动螺杆（10）表面有螺距梯形螺纹，试样推动杆固定基座（9）内侧配套螺纹固定,试样推动杆测距装置由固定在梯形牙试样推动螺杆（10）底部的试样推动杆定位标（12）及固定在制样器底座(8)的侧板内的试样推动杆定位标尺（12）,试样推动杆驱动扳手（13）固定在梯形牙试样推动螺杆（10）底端,下通用制样模具（6）通过模具固定支架（7）和固定螺母（2）将模具固定在两根制样模具固定螺杆（1）上,两端分别设内凹止口，垂直截面止口为与上通用制样模具（3）外凸止口的连接机构，斜截面内凹止口为与下倾斜截面制样模具（5）斜截面外凸止口的连接机构，在上倾斜截面制样模具（4）通过固定螺母（2）将模具固定在两根制样模具固定螺杆（1）上，下倾斜截面制样模具（5）为内径39.1mm、壁厚7mm顶部为倾角截面，底部为垂直轴线截面，截面有内凹止口，与下通用试样模具（6）通过模具固定支架（7）和固定螺母（2）将模具固定在两根制样模具固定螺杆（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种含夹层的三轴试验试样装置，所述的制样器底座（8）的顶板厚16mm，中央从上到下一次有直径53.1mm、厚5mm，直径29.1mm、厚11mm的同心圆形开口，开口固定下通用制样模具（6）同时是梯形牙试样推动螺杆（10）垂直运动的通道。

4.根据权利要求2所述的一种含夹层的三轴试验试样装置，所述的制样模具（4）为内径39.1mm、壁厚7mm，顶部截面垂直轴线，底部截面为倾角。