本發(fā)明涉及一種適用于研究土體動(dòng)力特性扭剪試驗(yàn)的制樣裝置，特別涉及一種多功能軟黏土空心圓柱試樣制樣裝置，該裝置適用于沿海軟土、淤泥質(zhì)土等高含水率、高壓縮性、易擾動(dòng)土體。

背景技術(shù)：

近年來，隨著國內(nèi)城市軌道交通工程的蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)了一大批關(guān)于土體動(dòng)力特性的研究項(xiàng)目，這些研究項(xiàng)目中通常均需要開展土體扭剪試驗(yàn)研究。目前針對(duì)此類項(xiàng)目開展試驗(yàn)最常用的大型儀器基本都是GCTS、GDS等少數(shù)國外品牌，試驗(yàn)前均需制取大尺寸試樣，但是儀器本身均不配備制樣裝置。如何制取符合試驗(yàn)要求的空心圓柱試樣，特別是如何在盡量減小對(duì)土體擾動(dòng)情況下將原狀土體制成滿足扭剪試驗(yàn)要求的空心圓柱形試樣，就成為當(dāng)前亟待解決的棘手問題。此前國外對(duì)制取空心圓柱試樣的制樣方法大多分為機(jī)械式取芯法和電滲式取芯法兩種，前者以英國帝國理工學(xué)院的研究成果為代表，應(yīng)用對(duì)象是強(qiáng)度很高的倫敦超固結(jié)黏土，采用方法是先切削外壁使之符合要求，然后水平固定試樣后采用鉆刀漸進(jìn)修正掏挖土樣，使內(nèi)徑符合要求；后者以以色列科學(xué)技術(shù)研究所的研究成果為代表，針對(duì)土樣是天然含水率達(dá)到80％-100％，液限接近90％的高靈敏度軟土，采用方法是通過施加直流電源正負(fù)極，利用電勢(shì)降使試樣中的水產(chǎn)生流動(dòng)而形成潤滑作用，切割外壁和內(nèi)芯時(shí)也是聯(lián)通電極，用張緊的電線切割掏挖土樣，使土屑自然分離。國內(nèi)目前采用的制樣方法以浙江大學(xué)方法為主，采用機(jī)械式掏挖內(nèi)芯，先切削外壁，然后采用螺旋鉆頭從土樣底部即從下而上的方式掏空土樣。

經(jīng)過分析比較發(fā)現(xiàn)上述方法均有其制約性，比如機(jī)械式取芯法針對(duì)大尺寸試樣缺乏定位孔心的校準(zhǔn)手段，再加上分步驟實(shí)施，很容易在實(shí)施過程由于缺少著力支撐點(diǎn)造成偏孔，且對(duì)軟黏土擾動(dòng)過大；電滲式取芯法對(duì)于國內(nèi)沿海地區(qū)軟黏土不適合，由于很多土的含水量達(dá)不到國外該方法的制取前提條件，導(dǎo)致通電滲流過程較難產(chǎn)生理想的潤滑效果，而用來切割內(nèi)芯的電線對(duì)于較大尺寸和較高尺寸試驗(yàn)制取時(shí)候同樣出現(xiàn)校準(zhǔn)定位不準(zhǔn)確，張拉不到位，最終導(dǎo)致制樣失??；國內(nèi)浙大的方法雖然有一定進(jìn)步性，但是先切削外壁的方法一旦遇到后期內(nèi)芯取土偏孔造成的尺寸不符，整個(gè)試樣只好廢掉，同時(shí)，從底部旋轉(zhuǎn)式掏挖土樣的方法也同樣遇到?jīng)]有準(zhǔn)確定位和直線切削偏孔造成的尺寸不符問題。另外，上述三種方法都有一個(gè)通病，即土樣內(nèi)芯切削和外壁切削由于裝置未能合二為一，在轉(zhuǎn)移土樣和制樣過程對(duì)土的擾動(dòng)過大，影響后期試驗(yàn)參數(shù)準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于研發(fā)彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)空白，而提供一種多功能軟黏土空心圓柱試樣制樣裝置，該裝置適用于沿海高含水量、高壓縮性、高靈敏度的軟黏土土樣，既可以為GCTS、GDS等主流大型空心扭剪儀制取空心圓柱試樣，又能實(shí)現(xiàn)切削外壁和內(nèi)芯切取功能的合二為一，盡量減小對(duì)土樣的擾動(dòng)，同時(shí)在制樣過程中充分考慮到土樣特點(diǎn)，可完美實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)全過程的準(zhǔn)確定位。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種多功能軟黏土空心圓柱試樣制樣裝置，其特征在于：由手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置和空心圓柱試樣外壁切削成型裝置組成，兩套裝置共用一個(gè)多功能底座，該多功能底座內(nèi)附帶定位標(biāo)尺和可升降削土底托，底托上制有多個(gè)插針；其中手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置包括多功能底座、內(nèi)芯切取圓柱狀盛土容器及其支撐定位裝置和內(nèi)芯切取裝置,所述內(nèi)芯切取圓柱狀盛土容器包括可拆卸分瓣式護(hù)筒和可拆卸分瓣式護(hù)筒底托，可拆卸分瓣式護(hù)筒安裝在可拆卸分瓣式護(hù)筒底托上，可拆卸分瓣式護(hù)筒底托與多功能底座連接，所述支撐定位裝置由四根支撐定位豎桿和帶標(biāo)尺的支撐橫桿組成，四根支撐定位豎桿均布在可拆卸分瓣式護(hù)筒外圍且與可拆卸分瓣式護(hù)筒底托固接，相鄰兩根支撐定位豎桿之間連接帶標(biāo)尺的支撐定位橫桿，相對(duì)兩根支撐定位豎桿之間連接定位水平標(biāo)尺，所述內(nèi)芯切取裝置包括可替換尺寸的內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒、螺旋鉆桿、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄和可拆卸內(nèi)芯取樣定位探頭；空心圓柱試樣外壁切削成型裝置的多功能底座外圍固裝多根可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿，多根可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿內(nèi)側(cè)固裝多根可拆卸精切削土樣外壁定位支撐豎桿，這些定位支撐豎桿之間安裝可拆卸切削護(hù)壁、這些定位支撐豎桿的頂部連接頂板，頂板的上部和底部分別連接頂部卡位護(hù)板和可拆卸削土頂托，可拆卸削土頂托的上部安裝螺栓，下端制有插針。

上述可拆卸分瓣式護(hù)筒內(nèi)放置可拆卸分瓣式護(hù)筒固定卡扣。

上述可拆卸分瓣式護(hù)筒底托與多功能底座之間通過護(hù)筒-多功能底座固定螺栓連接。

上述支撐定位豎桿與帶標(biāo)尺的支撐橫桿之間、支撐定位豎桿與定位水平標(biāo)尺之間均通過固定螺栓連接。

上述頂板和頂部卡位護(hù)板之間、頂板和多根可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿之間、可拆卸切削護(hù)壁與頂板和頂部卡位護(hù)板之間均采用固定螺栓連接。

本裝置進(jìn)行制樣步驟如下：

①將取得的原狀軟黏土大尺寸土樣輕置在可拆卸分瓣式護(hù)筒中，并用可拆卸分瓣式護(hù)筒固定卡扣固定，將可拆卸分瓣式護(hù)筒、可拆卸分瓣式護(hù)筒底托通過護(hù)筒底托-多功能底座固定螺栓固定在多功能底座上；

②將四根支撐定位豎桿固定立置在可拆卸分瓣式護(hù)筒底托上，將定位水平標(biāo)尺連接在相對(duì)的支撐定位豎桿之間，將可拆卸內(nèi)芯取樣定位探頭安裝在定位水平標(biāo)尺上，根據(jù)試驗(yàn)用試樣的空心內(nèi)徑和試樣外徑尺寸進(jìn)行中心定位留標(biāo)記，確定后將可拆卸內(nèi)芯取樣定位探頭取下固定在需要鉆取的空心內(nèi)經(jīng)圓心處。然后拆卸定位水平標(biāo)尺；

③更換安裝內(nèi)芯切取套筒的支撐橫桿并與支撐定位豎桿固定，根據(jù)試驗(yàn)用尺寸選取合適的內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒及配套螺旋鉆桿和配套轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，并依次安裝好；調(diào)試支撐橫桿位置，使得內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒下部剛剛好接觸土樣表面，此時(shí)固定支撐橫桿，根據(jù)已經(jīng)確定的鉆芯的內(nèi)徑和圓心，按照橫桿上標(biāo)尺位置，調(diào)整鉆筒使得鉆筒圓心和上一步確定的需鉆取的內(nèi)芯圓心剛好重合，最后確定否連接外部電機(jī)；

④安裝完畢后檢查裝置彼此連接完好，旋轉(zhuǎn)配套手柄確定螺旋鉆桿帶動(dòng)內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒均勻向下；

⑤當(dāng)內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒每次鉆入原狀試樣的內(nèi)芯深度達(dá)到20mm-30mm時(shí)，將旋轉(zhuǎn)手柄反方向旋轉(zhuǎn)操作，旋出鉆筒，將鉆筒內(nèi)土體清除，再重新鉆入；

⑥當(dāng)內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒取芯的累計(jì)深度超過試樣標(biāo)準(zhǔn)高度的30mm時(shí)停止鉆孔，將旋轉(zhuǎn)手柄反方向旋轉(zhuǎn)操作，旋出鉆筒；

⑦完成上述工作后即可以按照以下順序拆除手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置；

⑧更換空心圓柱試樣外壁削切成型裝置，先將可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿安裝在多功能底座上，然后旋轉(zhuǎn)底座內(nèi)升降控制按鈕，將隱藏在多功能底座內(nèi)可升降削土底托升起，將底托按照定位插入護(hù)筒內(nèi)的土體下端，底托上的針剛好扎入并抓牢土體，隨后調(diào)整可拆卸削土定位頂托使得頂托下端針剛好將護(hù)筒內(nèi)土體的上端抓牢且定位準(zhǔn)確,定位頂托上部螺栓從下向上穿過頂板、頂部卡位護(hù)板擰緊,將頂部卡位護(hù)板和頂板、頂板和可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿固定，此時(shí)松開可拆卸分瓣式護(hù)筒固定卡扣，去掉可拆卸分瓣式護(hù)筒，用鋼絲鋸沿可拆卸切削外壁定位支撐豎桿對(duì)原狀空心試樣進(jìn)行外壁切割，確保土樣尺寸初步符合精確削切土樣外壁定位支撐桿的最大外圍尺寸；

⑨確保削土底托、空心土樣、頂托定位不變，輕輕松開頂托上部螺栓，拿開頂板、頂部卡位護(hù)板，重新插入可拆卸精確削切土樣外壁定位支撐桿及用于保護(hù)土樣且配合定位支撐桿使用的可拆卸切削護(hù)壁，重新放回固定頂板、頂部卡位護(hù)板，重復(fù)之前固定步驟，確保頂板和可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿、可拆卸切削護(hù)壁及頂部卡位護(hù)板和定位頂托等彼此固定緊密，此時(shí)，用鋼絲鋸沿精確切削土樣外壁定位支撐豎桿繼續(xù)對(duì)原狀空心土樣進(jìn)行外壁切割，待外壁尺寸符合試驗(yàn)要求尺寸后，用刮刀對(duì)外壁進(jìn)行修光處理，隨后就可以利用空心扭剪儀的裝樣裝置進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、本發(fā)明可配套GCTS、GDS等主流空心扭剪儀廠家的儀器使用，用于上述廠家特殊尺寸以及大尺寸空心扭剪圓柱試樣的制樣，解決了制樣問題。

2、本發(fā)明改進(jìn)了此前制樣缺乏定位、容易偏孔的問題，在內(nèi)芯切削和外壁切削過程均做到準(zhǔn)確定位，確保鉆桿直進(jìn)土樣掏取土芯過程也能完美定位，避免直進(jìn)工程偏孔導(dǎo)致取樣失敗的問題。

3、本發(fā)明鉆取內(nèi)芯工程采用旋轉(zhuǎn)式護(hù)筒取樣方法，避免了機(jī)械式取樣對(duì)土樣的大量擾動(dòng)和破壞。

4、本發(fā)明采用可拆卸分瓣式護(hù)筒及配套裝置，解決了大尺寸原狀土空心圓柱試樣制取過程易坍塌的問題，可以成功制取國內(nèi)沿海地區(qū)軟黏土原狀空心圓柱試樣且在制備過程中擠土效應(yīng)均小，設(shè)備的經(jīng)濟(jì)成本較低，操作便捷，易于掌握。

5、本發(fā)明將內(nèi)芯切削取土和外壁切削取土裝置合二為一，避免土樣在轉(zhuǎn)移安裝過程中的二次擾動(dòng)和坍塌，有利于后續(xù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

6、本發(fā)明涉及的內(nèi)芯切取裝置可以手自一體，即可以手搖式推進(jìn)空心圓柱鉆筒和鉆桿，亦可以外接電機(jī)采用電動(dòng)式推進(jìn)空心圓柱鉆筒和鉆桿，方便不同人群使用。

7、本發(fā)明手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置和空心圓柱試樣外壁切削成型裝置共用一個(gè)多功能底座，通過更換內(nèi)芯切取套裝和外壁切削相應(yīng)支撐定位桿配套裝置，即可實(shí)現(xiàn)土樣擾動(dòng)最小化完成軟黏土空心圓柱試樣制取。在進(jìn)行外壁土樣削切之前，可將隱藏在多功能底座的可升降削土底托升起，使得土樣在進(jìn)行內(nèi)芯以及外壁削切時(shí)均無需移動(dòng)土樣造成擾動(dòng)，只需更換土樣之外的削切配套裝置即可，方便高效。

8、本發(fā)明在施力過程可以采用手自兩種模式。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置剖面圖；

圖2是內(nèi)芯切取圓柱狀盛土容器及其支撐定位裝置的俯視圖；

圖3是空心圓柱試樣外壁削切成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中編號(hào)內(nèi)容如下：1、多功能底座；2、底座內(nèi)定位標(biāo)尺；3、底座內(nèi)可升降削土底托；4、升降控制旋鈕；5、可拆卸分瓣式護(hù)筒；6、分瓣式護(hù)筒底托；7、護(hù)筒底托-多功能底座固定螺栓；8、支撐定位豎桿；9、定位水平標(biāo)尺與支撐定位豎桿連接用固定螺栓；10、支撐橫桿和支撐定位豎桿連接用固定螺栓；11、可拆卸分瓣式護(hù)筒固定卡扣；12、定位水平標(biāo)尺；13、可拆卸內(nèi)芯取樣定位探頭；14、帶標(biāo)尺的支撐橫桿；15、可替換尺寸的內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒；16、螺旋鉆桿；17、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄；18、外接電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)螺旋鉆桿自動(dòng)化鉆取內(nèi)芯；19、可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿；20、可拆卸精確削切土樣外壁定位支撐桿；21、用于保護(hù)土樣且配合定位支撐桿使用的可拆卸切削護(hù)壁；22、可拆卸削土定位頂托；23、頂部卡位護(hù)板；24、固定各支撐豎桿的頂板；25、固定螺栓；26、頂板和可拆卸切削護(hù)壁定位支撐豎桿固定螺栓；27、固定可拆卸切削護(hù)壁、頂部卡位護(hù)板和頂板的螺栓；28、試樣內(nèi)芯固定筒。

具體實(shí)施方式

一種多功能軟黏土空心圓柱試樣制樣裝置，由手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置和空心圓柱試樣外壁切削成型裝置組成，兩套裝置共用一個(gè)多功能底座1，該多功能底座內(nèi)附帶定位標(biāo)尺2和可升降削土底托3，底托上制有多個(gè)插針。

手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置包括多功能底座、內(nèi)芯切取圓柱狀盛土容器及其支撐定位裝置和內(nèi)芯切取裝置。所述內(nèi)芯切取圓柱狀盛土容器包括可拆卸分瓣式護(hù)筒5和可拆卸分瓣式護(hù)筒底托6，可拆卸分瓣式護(hù)筒安裝在可拆卸分瓣式護(hù)筒底托上，可拆卸分瓣式護(hù)筒底托與多功能底座通過護(hù)筒-多功能底座固定螺栓7連接；所述支撐定位裝置由四根支撐定位豎桿8和帶標(biāo)尺的支撐橫桿14組成，四根支撐定位豎桿均布在可拆卸分瓣式護(hù)筒外圍且與可拆卸分瓣式護(hù)筒底托固接，相鄰兩根支撐定位豎桿之間通過固定螺栓10連接帶標(biāo)尺的支撐定位橫桿14，相對(duì)兩根支撐定位豎桿之間通過固定螺栓固定螺栓9連接定位水平標(biāo)尺12，所述內(nèi)芯切取裝置包括可替換尺寸的內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒15、螺旋鉆桿16、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄17和可拆卸內(nèi)芯取樣定位探頭13。上述可拆卸分瓣式護(hù)筒內(nèi)放置可拆卸分瓣式護(hù)筒固定卡扣11。

空心圓柱試樣外壁切削成型裝置的多功能底座1外圍固裝多根可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿19，多根可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿內(nèi)側(cè)固裝多根可拆卸精切削土樣外壁定位支撐豎桿20，這些定位支撐豎桿之間安裝可拆卸切削護(hù)壁21、這些定位支撐豎桿的頂部連接頂板24，頂板的上部和底部分別連接頂部卡位護(hù)板23和可拆卸削土頂托22，可拆卸削土頂托22的上部安裝螺栓，下端制有插針。所述可拆卸切削護(hù)壁用于保護(hù)土樣且配合定位支撐豎桿使用。所述頂板和頂部卡位護(hù)板之間通過固定螺栓25連接、頂板和多根可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿之間通過固定螺栓26連接、可拆卸切削護(hù)壁與頂板、頂部卡位護(hù)板之間采用固定螺栓27連接。

本裝置的實(shí)施工藝是：

(1)將手自兩用試樣內(nèi)芯切取圓柱狀盛土容器的可拆卸分瓣式護(hù)筒5內(nèi)壁均勻涂上凡士林，將采用特殊尺寸的巖芯管取得的原狀軟黏土大尺寸土樣(250mm*170mm)從試樣裹皮中取出，采用輕推滑移方式將土樣輕置在護(hù)筒5中，用可拆卸分瓣式護(hù)筒固定卡扣11固定完畢，將護(hù)筒5、分瓣式護(hù)筒底托6通過護(hù)筒底托-多功能底座固定螺栓7固定在多功能底座1上，此時(shí)土樣完整保護(hù)在護(hù)筒5中。

(2)將支撐定位豎桿8立置在護(hù)筒底托6相應(yīng)插孔里，固定。將定位水平標(biāo)尺12用配套的定位水平標(biāo)尺與支撐定位桿連接固定用螺栓9固定在定位豎桿8合適位置，將可拆卸內(nèi)芯取樣定位探頭13安裝好，根據(jù)試驗(yàn)用試樣的空心內(nèi)徑和試樣外徑尺寸進(jìn)行中心定位留標(biāo)記，確定后將可拆卸內(nèi)芯取樣定位探頭13取下固定在需要鉆取的空心內(nèi)徑圓心處。然后拆卸水平標(biāo)尺12和定位桿的固定螺栓9，取走定位水平標(biāo)尺12。

(3)更換安裝內(nèi)芯切取套筒支撐橫桿14，用相應(yīng)的橫桿與支撐定位豎桿固定用螺栓10固定好，根據(jù)試驗(yàn)用尺寸選取合適的內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒15、螺旋鉆桿16和轉(zhuǎn)動(dòng)手柄17，依次安裝好。調(diào)試支撐橫桿14位置使得鉆筒15下部剛剛好接觸土樣表面，此時(shí)固定兩端螺栓10。根據(jù)此前步驟，已經(jīng)確定鉆芯的內(nèi)徑和圓心，按照支撐橫桿14上標(biāo)尺位置，調(diào)整鉆筒15，值得鉆筒15圓心和上一步確定的需鉆取的內(nèi)芯圓心剛好重合。確定此時(shí)根據(jù)手動(dòng)或自動(dòng)兩種方式，決定是否連接外部電機(jī)18。如果需要自動(dòng)下壓鉆筒，則需要接上外部電機(jī)18電源，否則不需要連接外部電機(jī)18。

(4)安裝完畢后檢查裝置彼此連接完好，然后使用機(jī)油將圓柱狀鉆筒15內(nèi)部均勻刷一遍，確保鉆芯過程減少土的阻力。這里注意，機(jī)油的效果比凡士林要好很多。手動(dòng)旋轉(zhuǎn)配套手柄17，確定螺旋鉆桿16帶動(dòng)圓柱狀鉆筒15均勻向下，鉆筒15本身旋轉(zhuǎn)式向下，由于涂抹機(jī)油，使得土體阻力大為減少，試樣內(nèi)芯取芯鉆孔作業(yè)可以順利進(jìn)行。

(5)當(dāng)內(nèi)芯切取鉆筒15每次鉆入原狀試樣的內(nèi)芯深度達(dá)到20mm-30mm，將旋轉(zhuǎn)手柄17反方向旋轉(zhuǎn)操作，旋出鉆筒15，將鉆筒15內(nèi)土體清除，再重新鉆入。此過程由于所有裝置均按照此前定位固定且彼此之間都有固定參照物，固定參照物和土樣位置均未發(fā)生變化，故此鉆筒15再次鉆入原裝試樣將繼續(xù)進(jìn)行垂直位置作業(yè)，而不會(huì)發(fā)生偏孔問題。

(6)當(dāng)鉆筒15取芯的累計(jì)深度超過試樣標(biāo)準(zhǔn)高度的30mm時(shí)停止鉆孔，將旋轉(zhuǎn)手柄17反方向旋轉(zhuǎn)操作，旋出鉆筒15，同時(shí)迅速將正面涂滿機(jī)油的內(nèi)芯固定筒28插入已經(jīng)鉆好的土樣內(nèi)芯支撐土樣空心部分不坍塌，隨后將鉆筒15內(nèi)土體清除。

(7)完成上述工作后即可以按照以下順序拆除內(nèi)芯切取空心圓柱試樣裝置：內(nèi)芯切取圓柱狀鉆筒15及配套螺旋鉆桿16、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄17——內(nèi)芯切取套筒支撐橫桿14及相應(yīng)的橫桿與豎桿固定用螺栓10——支撐定位豎桿8——拆卸護(hù)筒底托6及分瓣式護(hù)筒底托及多功能底座固定螺栓7——內(nèi)芯取樣定位探頭13。注意，拆除分瓣式護(hù)筒底托6要特別注意不要擾動(dòng)護(hù)筒5內(nèi)的土樣。

(8)更換空心圓柱試樣外壁削切成型裝置，由于其和前述多功能軟黏土手自兩用試樣內(nèi)芯切取裝置共用一個(gè)多功能底座1，故此底座1不需要更換。先將可拆卸粗切削土樣外壁定位支撐豎桿19插入相應(yīng)位置，然后旋轉(zhuǎn)升降控制按鈕4，將隱藏在多功能底座1的可升降削土底托3升起。由于底座1有標(biāo)尺定位2，故將削土底托3按照定位插入護(hù)筒5內(nèi)的土體下端，確保底托3上的針剛好扎入并抓牢土體，便于稍后的旋轉(zhuǎn)外壁削土過程中不會(huì)擾動(dòng)或移動(dòng)土樣。隨后調(diào)整可拆卸削土定位頂托22，使得頂托22下端針剛好將護(hù)筒5內(nèi)土體的上端緊緊抓牢，且定位準(zhǔn)確；定位頂托22上部螺栓從下向上穿過固定各支撐豎桿的裝置頂板24、頂部卡位護(hù)板23，擰緊。將頂部卡位護(hù)板23和固定各支撐豎桿的裝置頂板24用頂部卡位護(hù)板和裝置頂板用固定螺栓25固定好，裝置頂板24和粗切削土樣外壁定位支撐豎桿19用相應(yīng)的固定螺栓26固定好。此時(shí)松開護(hù)筒固定卡扣11，去掉分瓣式護(hù)筒5，拿取過程注意將分瓣式護(hù)筒5每一瓣都沿著土樣方向輕輕推送拿開。用鋼絲鋸沿粗切削土樣外壁定位支撐豎桿19對(duì)原狀空心試樣進(jìn)行外壁切割，確保土樣尺寸初步符合精確削切土樣外壁定位支撐桿的最大外圍尺寸。

(9)確保削土底托3、空心土樣、頂托定位22不變，輕輕松開頂托22上部螺栓，拿開固定各支撐豎桿的裝置頂板24、頂部卡位護(hù)板23，重新插入可拆卸精確削切土樣外壁定位支撐桿20及用于保護(hù)土樣且配合定位支撐桿使用的可拆卸切削護(hù)壁21，重新放回固定各支撐豎桿的裝置頂板24、頂部卡位護(hù)板23，重復(fù)之前固定步驟，確保裝置頂板24和精確切削土樣外壁定位支撐豎桿20、固定切削護(hù)壁21及頂部卡位護(hù)板23和定位頂托22等彼此固定緊密。此時(shí)，用鋼絲鋸沿精確切削土樣外壁定位支撐豎桿20繼續(xù)對(duì)原狀空心土樣進(jìn)行外壁切割，待外壁尺寸符合試驗(yàn)要求尺寸后，用刮刀對(duì)外壁進(jìn)行修光處理，確保試驗(yàn)過程不會(huì)因?yàn)橥獗谧枇τ绊懺囼?yàn)數(shù)據(jù)。隨后就可以利用空心扭剪儀的裝樣裝置進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。