[发明专利]一种新型三轴试样分层制备装置

说明书

本发明公开了一种新型三轴试样分层制备装置。该装置由五部分组成，分别为固定部件、试样部件、底托、扩展部件和加压部件。其中试样部件由两瓣模、橡皮圈组成；加压部件包括四个长度不一的T型部件。其中所有试块都能轻易拆除，方便清洗和整理。整个装置采用高强度的不锈钢材料制作。本发明装置材料简单廉价、操作简便、易掌握，可以制取用于核磁共振、压汞、电镜扫描等微观试验观察其微观结构变化。

技术领域

本发明属于岩土工程试验及工程运用技术领域，是一种能够快速、便捷的制取三轴试验中的试样，减小人为因素的试验装置及其使用方法。

背景技术

在室内试验中，对于土试样的力学性质的研究是必须的，为探讨土试样的力学性质，以及其土体微观结构、孔隙水压力、破坏机制等，学者们积极进行三轴试验研究，目前现存的三轴试样制取方法通常分为二种；第一种是按照试验手册的方法分层击实，主要缺点是制样的过程中人为因素比较大，较难控制最终试样两端的平整度，且底端试样容易挤出土样。第二种是参照试验手册使用分层压样得到，也是目前最为广泛使用的，但是该方法的装置在最后试样不容易脱模，需借助外力，在这个过程中就会对试样造成扰动，改变重塑土的性质，以致造成试验误差。

基于以上的分析，寻求一种能够减小人为因素影响的三轴试验制样装置是迫切的需求，针对上诉制样方法的缺点，结合其优点，需设计出一种新型三轴试样分层制备装置，该装置需具备的优点是制样的过程中人为因素影响较小，且快速、便捷，不需要借助外力进行脱模。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型三轴试样分层制备装置，以克服上述背景技术中提出的问题，极大的降低人为因素的影响。

本发明是这样实现的：一种新型三轴试样分层制备装置(转)，主要五个部分组成：固定部件、试样部件、扩展部件、底托、加压部件。试样部件分为两瓣，方便在试样制成后脱模，试样部件外部表面均匀分布若干个凹槽，用于套3mm线径的圆形橡皮圈(可根据所制取试样的干密度更换)；此设计可以防止在施加压力时，固定部件和试样部件卡住或者试样需要外力推出现象，可以减缓固定部件与试样部件的侧向压力。

固定部件也分为两瓣，通过6个M1.6的螺丝连成整体，整体强度满足整个制样的过程中产生的侧向压力，用于固定试样部件，使得到试样为标准的三轴试样。扩展装置可以套入到固定部件的上部，主要用于当土样较多时以方便装进土样。底托是用于拖住固定部件，以防止试样在压样过程时的滑移或者土样挤出。加压部件是从固定部件的上部放入，通过千斤顶来施加压力，根据不同的压制层数，用相应个数的加压部件。

先将试样部件对齐套好足够数量的橡皮圈，放于底托上，再将固定部件通过螺丝固定的方式安装，使试样部件和固定部件上下端面齐平；在土样层数较低时，可以直接从固定部件上部加入土样，用刮土刀平整试样表面，放入加压部件，通过千斤顶施加压力，保持1分钟后，取出进行下一层土样的填装，且刮毛，使前后两层土样无明显分层；当所加土样超过固定部件，需加上扩展部件重复上述操作，另一个作用是加固固定部件上部，防止侧向压力导致制样失败。待到取完整试样时，先去掉底托，放于平整的地面上，且垫上滤纸，其次拧开固定部件的螺丝，因有橡皮圈的存在，固定部件和试样部件之间不会卡住，最后拆除试样部件外的橡皮圈，套入钢坏，即可以放于三轴饱和器中真空饱和备用，可以用于制成各种所需的试样，如压汞试验、核磁共振试验、电镜扫描等。

本发明改进现有试验中三轴试样制备装置，通过试样部件、固定部件和加压部件，克服了现有三轴试样制备的问题，做了一些改进，即：

1、传统的制样装置(相对第一种制样方式)制得的试样两端面不平整，且每层所施加的力不同，导致不同层间的干密度有所差异，往往存在多击或欠击的情况，要想得到符合要求的试样，所花费时间、精力较大。

2、传统的制样装置(相对第二种制样方式)存在取样时会卡住的现象，需要外力推出试样，这个过程对试样造成了极大的扰动。

3、本发明所设制样装置，使所得的土样满足三轴试验的要求。