專利名稱：細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于土工試驗(yàn)裝置領(lǐng)域，具體涉及一種細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置。
背景技術(shù)：
[0002]土工試驗(yàn)是土力學(xué)研究的基本內(nèi)容之一，在土力學(xué)的理論和工程應(yīng)用研究中具有無(wú)法代替的作用。土工試驗(yàn)中土樣的制備直接影響到土工試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，因此開發(fā)制備合理的、簡(jiǎn)便適用的土樣制備方法和配套模具，具有十分重要的意義。[0003]目前常用的原狀土樣制備方法的具體步驟是1、采取整塊的天然原狀土，用塑料紙包好帶回試驗(yàn)室；2、小心開啟原狀土樣包裝皮，辨別土樣上下和層次，整平土樣兩端；3、 削取所需形狀的土樣，切削過程中，應(yīng)細(xì)心謹(jǐn)慎，以防破壞原狀土結(jié)構(gòu)。針對(duì)不同的試驗(yàn)要求，目前常用的原狀土樣切削方法有直接剪切試驗(yàn)用環(huán)刀切削土樣；滲透試驗(yàn)用滲透環(huán)刀切削土樣，三軸試驗(yàn)專用切土架立體切削圓柱試樣；真三軸試驗(yàn)借鑒三軸試驗(yàn)切土架原理設(shè)計(jì)專用切土架切削正方體試樣。通過分析可知，這些原狀土試樣切削方法及配套模具均具有不同程度的局限性·[0004]I、環(huán)刀法只適用于切削高度較低的圓柱形試樣，這種方法切削的土樣形狀較好， 但是當(dāng)試樣高度比半徑大很多時(shí)，手工推削土樣較為困難，由于土樣與環(huán)刀本身的粘結(jié)作用可能導(dǎo)致土樣受損甚至斷裂。[0005]2、三軸試驗(yàn)所用切土架原理簡(jiǎn)單，使用方便，所切削的土樣較為均勻。真三軸試驗(yàn)所用正方體試樣的切削原理與此一致，但值的注意的是，三軸試驗(yàn)所用試樣的高徑比為 2左右，這時(shí)候立體切削的土樣大都存在中間部分與兩端的不均勻性的問題，如果高徑比加大這種缺陷肯定更大，真三軸試驗(yàn)所用正方體試樣長(zhǎng)高寬均相等，如果長(zhǎng)度加到很大立體切削時(shí)也會(huì)出現(xiàn)表面不平整甚至中間斷裂問題。[0006]以上試驗(yàn)土樣成樣方法局限性明顯。對(duì)于土體抗拉試件的制備，土工試驗(yàn)規(guī)程 SL237-1999單軸抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)中介紹了有關(guān)重塑土樣的可拆卸四瓣模制備的方法，但規(guī)程中尚無(wú)適用于原狀土梁試樣的制備方法與配套模具。[0007]綜上所述，目前原狀土土梁試樣制備過程的主要問題可以歸結(jié)為兩個(gè)方面一方面，用切土架立體切削土樣試件的長(zhǎng)細(xì)比過小，無(wú)法稱之為土梁，用其作為梁進(jìn)行測(cè)試時(shí)無(wú)法嚴(yán)格滿足梁的受力條件和特性，這種試件用于單軸抗拉試驗(yàn)，由于夾具導(dǎo)致的應(yīng)力集中和偏心往往使得試驗(yàn)的數(shù)據(jù)不可靠，成功率也不高；另一方面，對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的原狀土梁試樣目前尚無(wú)合適的削樣方法和配套模具，如果方法不合適很難切削出長(zhǎng)細(xì)比較大的原狀土梁試樣，形狀將難以控制，而如果沒有配套的模具即使削出近似土梁的試樣，它的各個(gè)截面也不會(huì)平整，會(huì)受到不同程度的人為損傷，無(wú)法適應(yīng)土梁彎曲試驗(yàn)的要求，直接導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠，因此，試驗(yàn)的成功率也不高。[0008]目前，由于土梁彎曲試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)較為明顯，因此土的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)越來越傾向于通過土梁彎曲試驗(yàn)間接計(jì)算土的抗拉強(qiáng)度。但為了使原狀土梁試樣滿足形狀平整、損傷較3小的要求和提高土梁制樣的成功率，原狀土梁試樣的切削需要研究專門的削樣模具和削樣方法。由于土梁的長(zhǎng)細(xì)比通常較大，采用常規(guī)立體切土架難以保證土梁表面的平整性和完整性，同時(shí)，常規(guī)的立體切土架不能適應(yīng)長(zhǎng)細(xì)比較大的土梁削樣要求。因此，針對(duì)目前原狀土梁切削過程中存在的問題，需要研究長(zhǎng)細(xì)比較大的細(xì)長(zhǎng)原狀土梁削樣方法和配套模具， 開發(fā)并研制一種合理的、適用的原狀土梁削樣方法和配套模具，對(duì)于提高目前的原狀土梁彎曲試驗(yàn)準(zhǔn)確率和成功率均具有較大意義，也直接的服務(wù)于土力學(xué)土體抗拉強(qiáng)度理論研究與實(shí)際試驗(yàn)應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置，解決了現(xiàn)有土梁原狀土試樣切削時(shí)出現(xiàn)的土梁表面不平整、不完整和長(zhǎng)細(xì)比較小的問題。[0010]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置，其特征在于，包括第一組件、第二組件和第三組件，第一組件包括大小相同的兩個(gè)正方形端框，兩個(gè)端框的左右兩個(gè)對(duì)應(yīng)側(cè)邊均連接有邊條，兩個(gè)邊條的高度為正方形端框的一半，且兩個(gè)端框和兩個(gè)邊條的底面平齊；第二組件為水平向的長(zhǎng)方形第一框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度相同，且高度與邊條的高度相同；第三組件為水平向的長(zhǎng)方形第二框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度相同，且寬度和高度相同且與邊條的高度相同。[0011]第二組件由兩個(gè)門字形半邊框相向固定連接組成?！0012]第三組件由一個(gè)門字形半邊框和固定連接在該半邊框開口處的邊條組成。[0013]本實(shí)用新型的有益效果是1、切削土梁步驟簡(jiǎn)單，能方便、有效地切削出細(xì)長(zhǎng)原狀土梁試樣；2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不僅每一個(gè)切削步驟使用專用組件，而且每個(gè)切削步驟中切削方法相同，保證了試樣的平整性和完整性，同時(shí)提高了削樣的成功率，保證了間接測(cè)定土的抗拉強(qiáng)度的土梁彎曲試驗(yàn)的順利進(jìn)行。


[0014]圖I是本實(shí)用新型中的第一組件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是本實(shí)用新型中的第二組件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖3是本實(shí)用新型中的第三組件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]其中，I.端框，2.邊條，3.螺釘，4.半邊框，5.墊塊。
具體實(shí)施方式
[0018]如圖I至圖3所示，一種細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置，包括第一組件、第二組件和第三組件。第一組件包括大小相同的兩個(gè)正方形端框1，兩個(gè)端框I的左右兩個(gè)對(duì)應(yīng)側(cè)邊均連接有邊條2，兩個(gè)邊條2的高度為端框I的一半，且兩個(gè)端框I和兩個(gè)邊條2的底面平齊；第二組件為水平向的長(zhǎng)方形第一框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度相同，且高度與邊條2的高度相同；第三組件為水平向的長(zhǎng)方形第二框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度相同，且寬度和高度相同且與邊條2的高度相同。[0019]本實(shí)施例中，第二組件由兩個(gè)門字形半邊框4相向固定連接組成。第三組件由一個(gè)門字形半邊框4和固定連接在該半邊框4開口處的邊條2組成；第一組件、第二組件和第三組件之間的各部件均通過螺釘3相連接。[0020]本實(shí)用新型的使用過程是[0021]I、將取回的天然原狀土塊分成近似第一組件內(nèi)腔大小的土樣，將該土樣水平置入第一組件的內(nèi)部,對(duì)齊兩個(gè)端框I的外側(cè)切去土梁土樣的兩端,此時(shí)切出垂直于土樣長(zhǎng)軸的兩個(gè)端面，然后將土樣取出第一組件。此步驟中，由于土樣長(zhǎng)細(xì)比較大，很容易削斷，每次放置必須小心，切削時(shí)臨空的部分最好用碎土或者棉布包裹，以減小擾動(dòng)；[0022]2、將土樣水平放置，將第二組件對(duì)應(yīng)放置在土樣的外部，對(duì)齊第二組件的上表面切去土樣的上部，然后反轉(zhuǎn)土樣，再對(duì)齊第二組件的上表面削去反轉(zhuǎn)后土樣的上部，此時(shí)， 得到土樣的上下兩個(gè)水平面，然后將土樣取出第二組件。此步驟中，在第一次切削時(shí)，由于土樣的下表面不平齊，可在第二組件的前后兩端下方放置墊塊5。[0023]3、將土樣旋轉(zhuǎn)90度水平放置，將第三組件對(duì)應(yīng)放置的土樣的外部，對(duì)齊第三組件的上表面切去土樣的上部，然后反轉(zhuǎn)土樣，再對(duì)齊第三組件的上表面切去反轉(zhuǎn)后土樣的上部，此時(shí)，得到土樣的另外兩個(gè)水平面，然后將土樣取出第三組件。此步驟中，在第一次切削時(shí)， 由于此時(shí)土樣的下表面不平齊，可在第三組件的前后兩端下方放置墊塊5。
權(quán)利要求1.一種細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置，其特征在于，包括第一組件、第二組件和第三組件，所述第一組件包括大小相同的兩個(gè)正方形端框(I)，所述兩個(gè)端框(I)的左右兩個(gè)對(duì)應(yīng)側(cè)邊均連接有邊條(2)，所述兩個(gè)邊條(2)的高度為正方形端框(I)的一半，且兩個(gè)端框(I)和兩個(gè)邊條(2)的底面平齊；所述第二組件為水平向的長(zhǎng)方形第一框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度相同，且高度與邊條(2)的高度相同；所述第三組件為水平向的長(zhǎng)方形第二框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度相同，且寬度和高度相同且與邊條(2)的高度相同。
2.按照權(quán)利要求I所述的細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置，其特征在于，所述第二組件由兩個(gè)門字形半邊框(4 )相向固定連接組成。
3.按照權(quán)利要求I所述的細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置，其特征在于，所述第三組件由一個(gè)門字形半邊框(4)和固定連接在該半邊框(4)開口處的邊條(2)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種細(xì)長(zhǎng)土梁原狀土試樣的削樣裝置，包括第一組件、第二組件和第三組件，第一組件包括大小相同的兩個(gè)正方形端框，兩個(gè)端框的左右兩個(gè)對(duì)應(yīng)側(cè)邊均連接有邊條，兩個(gè)邊條的高度為正方形端框的一半，且兩個(gè)端框和兩個(gè)邊條的底面平齊；第二組件為水平向的長(zhǎng)方形第一框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度與寬度相同，且高度與邊條的高度相同；第三組件為水平向的長(zhǎng)方形第二框體，其內(nèi)腔的長(zhǎng)度與第一組件內(nèi)腔的長(zhǎng)度相同，且寬度和高度相同且與邊條的高度相同。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有土梁原狀土試樣切削時(shí)出現(xiàn)的土梁表面不平整、不完整、和長(zhǎng)細(xì)比較小的問題。
文檔編號(hào)G01N1/04GK202735115SQ20122033461
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者李榮建, 陳雅琴, 段浩, 車高鳳, 李海濤, 吳利言 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)