[实用新型]一种软粘土空心圆柱试样制样仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于室内土工试验空心扭剪试验制样装置，尤其涉及一种软粘土空心圆柱试样制样仪。

背景技术

随着社会经济的发展，基础设施建设项目在全国遍地开花。国内较多高速铁路、公路均建于软基之上，考虑到沿海地区受到波浪，潮汐等动力荷载，对土体稳定性和变形的要求与日俱增。因此，对原状软粘土进行复杂应力条件下的室内力学试验尤为重要。

空心扭剪仪可以研究土体在复杂应力路径下的各向异性力学性质，通过独立改变土体在三向应力状态下的主应力方向，实现对实际土体主应力方向的模拟。

目前的土体制样设备多数针对重塑土样，由于重塑样在制样过程中需要击实重塑而产生扰动，从而无法真实反应土体受交通、波浪等动载作用下的受力状态。

目前原状粘土的空心圆柱试样的制样的主要要求：空心土样内、外壁光滑，不坍孔；脱模容易；扰动小；内外径误差小；成样速度快。

现有的原状土样制样设备无法同时满足以上几点要求，因此，亟需设计种软粘土空心圆柱试样制样仪及使用方法，克服现有技术中存在的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种软粘土空心圆柱试样制样仪，用于克服制样过程中存在的扰动大、内外径误差大、成样速度慢等问题，提高软粘土空心圆柱试样制样质量，为空心圆柱扭剪试验奠定基础。

本实用新型的技术方案：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种软粘土空心圆柱试样制样仪，其包括台式水钻机部分，可更换钻头部分，制样桶部分；

所述台式水钻机包括水钻机，升降支架及调节手柄；升降支架设置在水钻机的下部；

所述可更换钻头部分包括转换接头及一组刀头，刀头通过转换接头安装在水钻机上，通过调节手柄控制可更换钻头部分的竖向移动；

所述制样桶部分与升降支架并排放置于同一工作面上，其包括制样桶，制样桶支架，底部转盘，转盘电机及废土桶；制样桶支架固定在底部转盘上，制样桶设置在制样桶支架上，废土桶设置在制样桶的正下方，转盘电机与底部转盘连接。

进一步地，所述刀头包括直杆旋转式刀头、螺旋杆刀头以及长筒型环刀，其皆为可拆卸式；

所述直杆旋转式刀头用于圆柱试样内孔的粗削，所述螺旋杆刀头用于圆柱试样圆形孔的粗削成型及掏土加工，所述长筒型环刀用于圆柱试样圆形孔的精削。

进一步地，所述长筒型环刀为侧向单开口式环刀或侧向双开口式环刀，所述侧向单开口式环刀或侧向双开口式环刀为无缝不锈钢管，其外径略小于钻孔直径；所述侧向单开口式环刀的开口处位于刀体的中部，其开口弧度为环刀圆周长的1/3；所述侧向双开口式环刀的开口处位于刀体的中部，其对向开口，开口弧度为环刀圆周长的1/8。

进一步地，所述侧向双开口式环刀配套设置有推土刮片及锯齿头，推土刮片通过卡扣固定在侧向双开口式环刀的刀体上，锯齿头螺纹连接在侧向双开口式环刀的下部。

进一步地，所述推土刮片的宽度与侧向双开口式环刀的开口宽度一致。

进一步地，所述升降支架包括支柱及底板，所述支柱为可调节式不锈钢套管；可调节式不锈钢套管的外部设置有卡扣部分，并由螺钉锁紧。操作人员通过卡扣部分调整支柱，以满足制样桶距离可更换钻头的距离，满足试验要求。

进一步地，所述制样桶支架包括支腿、竖杆及夹套；所述夹套对称平行设置在竖杆的上、下端，夹套的内部轮廓与制样桶的外径配合设置；所述支腿设置在夹套与底部转盘之间。

制样桶上部外径大于上端的夹套的内轮廓尺寸，制样桶的上部支撑在上端的夹套的上表面上。

上端的夹套是由两个夹板对接而成的，夹板之间可拆卸连接

上端的夹套与竖杆之间可拆卸连接。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供的一种软粘土空心圆柱试样制样仪，该制样仪结构简单，操作便捷，脱模容易，可快速实现机械化制样，有效保证了制样的质量，为空心圆柱扭剪试验奠定基础。本实用新型的优点及产生的技术效果如下：

（1）本实用新型采用四种不同的削切环刀，在空心样掏孔时，首先采用直杆旋转式刀头进行粗削，其次采用小于内孔径的螺旋杆刀头进行掏土，可弱化制样过程对软粘土原状样的扰动。