本實用新型涉及土工原位試驗儀器技術領域，具體涉及一種適用于直剪試驗中在直剪盒內制樣的裝置。

背景技術：

直剪試驗是一種重要的室內土工試驗，可以通過直剪試驗測定不同物性條件下的土樣的抗剪強度及其參數，但直剪試驗的數據離散型大，即使對于同一種物性條件下的土樣也不能保證每次的測試的結果相同，只能精確到一定的范圍，這與試驗操作過程有關，特別是對于需要制作成環(huán)刀樣的粉土、黏土等細粒土，即使能夠保證在制樣的過程中每次制作的土樣完全相同，但由于在把土樣從環(huán)刀內部推出進入直剪盒的過程中，不可避免的造成土樣的擾動，甚至于土樣在推進的過程中粉碎，破壞了土樣原有的密實度，這種情況在土樣的密實度較小時經常發(fā)生；當土樣的密實度較大，很難直接將土樣從環(huán)刀內部推出，在試驗過程經常使用具有一定重量的木槌將土樣敲入直剪盒內，這種方法對土樣的擾動較大，對于結構性較強的土樣不可取，而且敲擊的力度和土樣入盒后應該達到怎樣的標準都由人為控制，控制的難度大，必然造成同一種物性的土樣測試的結果偏差較大。

技術實現要素：

為解決上述現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種適用于直剪試驗中在直剪盒內制樣的裝置，該裝置結構簡單，操作方便，使用該裝置可以跳過將環(huán)刀土推入直剪盒內的裝樣過程，從試驗操作上提高了測試結果的精確度。

實現本實用新型上述目的所采取的技術方案為：

一種適用于直剪試驗中在直剪盒內制樣的裝置，包括頂板、底板、托盤、千斤頂和兩根以上的立柱，兩根以上的立柱的下端均勻固定于底板上，上端與頂板活動連接，頂板平行于底板，千斤頂的底座安裝于底板中央，千斤頂的頂桿與托盤底部中央活動連接，托盤位于兩根以上的立柱圍成的空間內，托盤平行于底板，頂板底面中央設有壓頭，壓頭的尺寸與上直剪盒的尺寸相匹配，頂板、底板、托盤和壓頭的軸線在同一條直線上。

托盤中央設有用于放置下直剪盒的凹槽A，凹槽周圍設有兩根以上的均勻分布的限位承壓桿。

所述的限位承壓桿有四根，凹槽A呈方形，四根限位承壓桿分別位于凹槽A四個角的外圍。

所述的立柱為圓形桿，立柱的上部設有外螺紋，立柱的上端與頂板通過螺紋連接，且通過鎖緊螺母進行固定，立柱有3根。

托盤底部設有與千斤頂的頂桿相匹配的接頭，千斤頂的頂桿通過接頭與托盤連接。

所述的壓頭為二階梯狀的圓柱體，壓頭與頂板連接的一端的直徑大于壓頭懸空端的直徑。

底板中央設有用于放置千斤頂底座的凹槽B。

所述的頂板、底板、托盤均呈圓盤狀。

與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和有效效果在于：

1)使用該裝置可以直接在直剪盒內制作土樣，省略掉將土樣由環(huán)刀內推入直剪盒內的裝樣過程，不僅操作方便，而且減小了由于試驗操作過程中對土樣的擾動所引起的試驗數據波動，提高試驗數據的精確度和可靠性。

2)該裝置結構簡單，所用的材料均為鋼制板材，制作成本低且安裝和拆卸容易。

附圖說明

圖1為本實用新型的適用于直剪試驗中在直剪盒內制樣的裝置與直剪盒的裝配圖。

圖2為頂板的結構示意圖。

圖3為底板的結構示意圖。

圖4為托盤的結構示意圖。

其中，1-頂板、2-壓頭、3-螺紋孔A、4-立柱、5-底板、6-凹槽B、7-螺紋孔B、8-托盤，9-限位承壓桿、10-凹槽A，11-接頭，12-千斤頂，13-直剪盒。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型提供的適用于直剪試驗中在直剪盒內制樣的裝置的結構如圖1所示，包括頂板1、底板5、托盤8、千斤頂12和3根立柱4，頂板1、底板5、立柱4、托盤8的材質均為鋼材。

本實施例中，千斤頂12采用QYL20型千斤頂，千斤頂的底座的橫截面接近為120*135mm的矩形。千斤頂12最小高度為235mm，可調高度大于等于60mm，起升高度大于等于145mm，額定起重重量為20T。

本實施例中，直剪盒13由上直剪盒、下直剪盒兩部分組成，下直剪盒高45mm，長110mm，寬110mm，上直剪盒高30mm，長83mm，寬83mm。

如圖2所示，頂板1呈圓盤狀，頂板底面中央設有壓頭2，壓頭2為二階梯狀的圓柱體，壓頭2與頂板3連接的一端的直徑大于壓頭懸空端的直徑，頂板1上沿圓周方向均勻設有3個螺紋孔A3，3個螺紋孔A3的中心所在的圓以頂板1的中心為圓心。本實施例中，頂板的直徑為400mm，厚度為20mm；螺紋孔A的直徑為10mm，3個螺紋孔A的中心所在的圓的直徑為360mm；壓頭直徑大的圓柱體部分直徑為71.8mm，高50mm，壓頭直徑小的圓柱體部分直徑為61.8mm，高20mm。

如圖3所示，底板5呈圓盤狀，底板5中央設有用于放置千斤頂底座的凹槽B6，底板上沿圓周方向均勻設有3個螺紋孔B7，3個螺紋孔B7的中心所在的圓以底板5板的中心為圓心。本實施例中，底板直徑為400mm，厚20mm；螺紋孔B的直徑為10mm，3個螺紋孔B的中心所在的圓的直徑為360mm；凹槽B為方形凹槽，長度和寬度均為140mm，深度為5mm。

如圖4所示，托盤8呈圓盤狀，托盤中央設有用于放置下直剪盒的方形凹槽A10，凹槽A10四個角的外圍分別設有均勻分布的四根限位承壓桿9，限位承壓桿頂端距頂板底面的距離與壓頭的工作距離相同，托盤8底面中央設有與千斤頂的頂桿相匹配的接頭11。本實施例中，托盤直徑220mm，厚20mm，凹槽A的長度和寬度均為110mm，深度為5mm；限位承壓桿為圓形桿，直徑為10mm，長度為120mm；四根限位承壓桿軸線所在的圓柱體的直徑為190mm；接頭呈圓環(huán)狀，內徑43mm，外徑53mm，高度為10mm。

本實施例中，立柱4主體為圓形桿，立柱主體直徑為20mm，長度為550mm，立柱主體的上端連接有長度為15mm、直徑為10mm的外螺紋桿，上端連接有直徑為10mm、長度為70mm的外螺紋桿。

各立柱4的下端固定在螺紋孔B7中，上端固定在螺紋孔A3中，并通過六角螺母進一步固定，立柱安裝好后，保證頂板1平行于底板5。千斤頂12的底座置于凹槽B6中，千斤頂12的頂桿通過接頭11與托盤8連接，托盤8平行于底板5。頂板1、底板5、托盤8和壓頭2的軸線在同一條直線上，保證壓頭下壓的力均勻壓在土樣上。

本實用新型提供的適用于直剪試驗中在直剪盒內制樣的裝置使用方法如下：

使用前先用銷釘將上下直剪盒固定，依次向直剪盒內放入透水石、濾紙(或玻璃紙)，將事先稱量好的一定質量的土樣放入直剪盒內，完成后將盛有土樣的直剪盒放置在托盤的凹槽A上；然后啟動千斤頂，千斤頂將托盤頂起的同時通過壓頭提供的反力將土樣壓入到直剪盒內的相應位置，當托盤上的限位承壓板與頂板的底面相接觸時，停止使用千斤頂加壓，卸掉千斤頂的油壓使托盤的高度下降，依次取出托盤和其上的直剪盒，至此在土樣制樣操作完成。值得注意的是若土樣濕度較大，為防止因土樣粘結壓頭所造成土樣損失，可在土樣上部覆蓋濾紙后再進行加壓操作。