本發(fā)明涉及土工實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)刀制樣器及其使用方法。

背景技術(shù)：

工程上和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了對(duì)重塑土進(jìn)行土工特性實(shí)驗(yàn)(如重塑土滲透等)，其中最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是制備土樣，而制備土樣又常以環(huán)刀作為主要儀器。傳統(tǒng)制樣通常是依據(jù)實(shí)驗(yàn)所要求的干密度，將一定質(zhì)量的濕土采用擊實(shí)儀進(jìn)行擊實(shí)、削土進(jìn)行取樣(類似于原狀樣的取法)，或者將土體置于環(huán)刀內(nèi)分層擊實(shí)進(jìn)行制樣或一次擊實(shí)制樣；前者在制樣過(guò)程中耗時(shí)長(zhǎng)且需要大量的土樣，后者則由于分層擊實(shí)需要對(duì)層與層接觸面進(jìn)行刮毛，一次擊實(shí)雖然不用刮毛，但由于上表面所受壓力較大，易形成較為密實(shí)的土層面，不利于滲透，進(jìn)而不能較為準(zhǔn)確地反映所制試樣狀態(tài)下土體的滲透性能，且過(guò)程復(fù)雜，二者所制樣品均難以滿足均勻性的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)刀制樣器及其使用方法，該環(huán)刀制樣器結(jié)構(gòu)靈巧，連接穩(wěn)定，易拆卸，便于操作，能夠使制得的樣品更加均勻；該使用方法操作簡(jiǎn)單，能夠迅速而準(zhǔn)確地制備出滿足需求的土樣。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

包括環(huán)刀、環(huán)刀卡槽、底座及若干可拆卸的套管；環(huán)刀卡槽與套管之間通過(guò)連接件上下可拆卸地連接；環(huán)刀可拆卸地設(shè)置在環(huán)刀卡槽內(nèi)，環(huán)刀內(nèi)徑與套管內(nèi)徑相同，環(huán)刀高度與環(huán)刀卡槽高度相同；

所述底座由底板，底板與套管接觸連接，底板上設(shè)有套筒，可升降圓柱穿過(guò)底板且能夠在套筒內(nèi)上下升降運(yùn)動(dòng)，可升降圓柱直徑與套管內(nèi)徑相同。

優(yōu)選地，所述套管與所述環(huán)刀卡槽的高度相同。

優(yōu)選地，所述套管與所述環(huán)刀卡槽的軸心相同。

優(yōu)選地，所述套管包括兩個(gè)半圓形弧板，所述兩個(gè)半圓形弧板可拆卸地連接。

優(yōu)選地，所述套管及所述環(huán)刀卡槽的上下兩側(cè)均分別設(shè)置有寬邊，所述寬邊上均勻地設(shè)置有多個(gè)連接孔；所述連接孔與螺栓或螺絲配合。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述設(shè)置了連接孔的寬邊為法蘭盤(pán)。進(jìn)一步優(yōu)選，所述連接孔的數(shù)量至少為3個(gè)；更進(jìn)一步地，所述連接孔的數(shù)量為4個(gè)。進(jìn)一步優(yōu)選地，均勻地設(shè)置有多個(gè)連接孔，是指多個(gè)連接孔均勻地分布在一個(gè)圓上，該圓的圓心在套管的軸心上，該圓的平面為套管的一個(gè)徑向平面。進(jìn)一步優(yōu)選地，不同套管及環(huán)刀卡槽上的寬邊相同，所設(shè)置的連接孔的位置和大小也相同。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述連接孔可以為通孔，則所述通孔與螺栓相配合，所述螺栓貫通相鄰的兩個(gè)寬邊上相互配合的兩個(gè)通孔，使得相鄰的兩個(gè)寬邊相互固定；連接孔也可以為螺紋孔，則螺紋孔能夠與螺絲配合，螺絲連接相鄰兩個(gè)寬邊上相互配合的螺紋孔，使得相鄰的兩個(gè)寬邊相互固定。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述連接孔的數(shù)量為4個(gè)。進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)所述套管包括兩個(gè)半圓形弧板時(shí)，寬邊也分為兩個(gè)半圓環(huán)；作為更進(jìn)一步的優(yōu)化方案，當(dāng)連接孔的數(shù)量為四個(gè)時(shí)，連接孔設(shè)置在所述半圓環(huán)的1/4位置處和3/4位置處。

優(yōu)選地，環(huán)刀卡槽內(nèi)徑與環(huán)刀外徑相同。環(huán)刀卡槽的上部具有一凹槽，環(huán)刀的上端具有邊沿，凹槽的尺寸和形狀與環(huán)刀的邊沿相同，使得環(huán)刀的邊沿能夠容置在凹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，可升降圓柱側(cè)面設(shè)有正螺紋，套筒內(nèi)壁設(shè)有與可升降圓柱上正螺紋相配合的反螺紋。更進(jìn)一步優(yōu)選地，可升降圓柱為實(shí)心圓柱。進(jìn)一步優(yōu)選地，可升降圓柱能夠伸入套管內(nèi)，所伸入的最大高度不小于所述套管的高度。

優(yōu)選地，可升降圓柱的底部具有一支撐圓臺(tái)。

優(yōu)選地，套筒的內(nèi)徑與套管的寬邊的外徑相同。進(jìn)一步優(yōu)選地，上開(kāi)設(shè)有槽，該槽兩側(cè)設(shè)置有刻度。更進(jìn)一步優(yōu)選地，套筒的高度不小于所述套管的高度。

所述的環(huán)刀制樣器的使用方法，其包括步驟：

1)將若干套管組合成為一個(gè)套管組合，將連接好的套管組合與底座連接，可升降圓柱的頂端不進(jìn)入套管內(nèi)；

2)將所需土樣加入到套管組合內(nèi)，按照預(yù)先設(shè)定好的干密度和高度進(jìn)行擊實(shí)；

3)去掉套管，取不同高度的土樣測(cè)其干密度并繪制干密度曲線；該干密度曲線展示干密度與土樣高度的關(guān)系；

4)依據(jù)干密度曲線求得滿足條件的土樣所處的土柱的高度；

5)將安裝了環(huán)刀的環(huán)刀卡槽與套管組成新的套管組合，并將該新的套管組合與底座連接；通過(guò)調(diào)節(jié)可升降圓柱使環(huán)刀和可升降圓柱頂端的距離符合步驟4)求得的高度；

6)將所需土樣加入到新的套管組合內(nèi)，按照預(yù)先設(shè)定好的干密度和高度進(jìn)行擊實(shí)；

7)將套管組合從上向下依次拆分至環(huán)刀卡槽并削去環(huán)刀卡槽上部土體；拆掉環(huán)刀卡槽下部套管，削去環(huán)刀卡槽下部土體；

8)取出環(huán)刀，環(huán)刀內(nèi)為滿足條件的土樣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的新型環(huán)刀制樣器，包括環(huán)刀、環(huán)刀卡槽、底座及若干可拆卸的套管，底座包括可升降圓柱及套筒。本發(fā)明中通過(guò)將不同套管相連接，安置在底座上，將樣品放入，擊實(shí)、拆分，進(jìn)而可以確定其滿足均勻性要求的土體高度，可以比較直觀的反應(yīng)柱體內(nèi)土體的密實(shí)程度。本發(fā)明中通過(guò)將環(huán)刀卡槽與套管連接，實(shí)現(xiàn)了可以將滿足條件的樣品取出，進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)的土工實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明還可通過(guò)底座來(lái)調(diào)節(jié)套管內(nèi)的土柱高度，便于將并不是一個(gè)整數(shù)而又滿足條件的樣品置于環(huán)刀卡槽的環(huán)刀里取出。通過(guò)該環(huán)刀制樣器所制得的土樣，其不僅節(jié)省土樣，而且能夠準(zhǔn)確地反映所制試樣狀態(tài)下土體的滲透性能，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，制備的樣品更為均勻。

進(jìn)一步的，所述套管包括兩個(gè)半圓形弧板，其便于半圓形弧板的拆卸，使得套管組合的拆分更為簡(jiǎn)單，也可以防止套管組合在拆分時(shí)損傷樣品。

進(jìn)一步地，可升降圓柱底部還設(shè)有支撐圓臺(tái)，便于底座放置平穩(wěn)。

本發(fā)明提供的所述新型的環(huán)刀制樣器的使用方法，先將若干套管組合成具有一定高度的套管組合，該套管組合與底座配合后，放入樣品并擊實(shí)，拆分后獲得不同高度位置處的樣品密度，進(jìn)而可以確定能夠滿足均勻性要求的土體所映出的高度位置(目標(biāo)位置)；然后將套管組合中目標(biāo)位置處或目標(biāo)位置上限位置處所對(duì)應(yīng)的套管置換為安裝了環(huán)刀的環(huán)刀卡槽，并通過(guò)調(diào)整可升降圓柱進(jìn)入最下端套管的高度，使得環(huán)刀處于目標(biāo)位置，然后向新的套管組合中放入樣品并擊實(shí)，拆分后環(huán)刀中的土樣為能夠滿足均勻性要求的土體。通過(guò)該方法，可以簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確得制備出滿足需求的土樣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種新型環(huán)刀制樣器的結(jié)構(gòu)拆分圖。

圖2為一種套管結(jié)構(gòu)示意圖，其中，a)為一種套管結(jié)構(gòu)俯視圖；b)為所示套管橫向放置的結(jié)構(gòu)示意圖；c)為所示套管結(jié)構(gòu)主視圖；d)為b)的a-a剖切示圖。

圖3為一種環(huán)刀卡槽結(jié)構(gòu)示意圖，其中，a)為一種環(huán)刀卡槽結(jié)構(gòu)俯視圖；b)為所示環(huán)刀卡槽橫向放置的結(jié)構(gòu)示意圖；c)為所示環(huán)刀卡槽結(jié)構(gòu)主視圖；d)為b)的a-a剖切示圖。

圖4為一種底板的結(jié)構(gòu)主視圖，其中，a)為底板的結(jié)構(gòu)主視圖，b)為a)的a-a剖切示圖。

圖5為圖4所示底板的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖6為一種新型環(huán)刀制樣器整體結(jié)構(gòu)示意圖，其中，a)為環(huán)刀制樣器結(jié)構(gòu)主視圖；b)為a)的b-b剖切示圖。

其中，1為套管；2為環(huán)刀卡槽；3為可升降圓柱；4為套筒；5為支撐圓臺(tái)；6為寬邊；7為連接孔；8為凹槽；9為底板；10為圓柱螺紋孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1～6及具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。

在本文中，所述的上下的概念是相對(duì)的，其用于表示不同部件或同一部件中不同組成之間的相對(duì)位置關(guān)系，其反映的是位置上的相互關(guān)系，而不是絕對(duì)的空間位置。在本文中，其對(duì)上下的概念是采用了如此的參考系，在該參考系中，所述環(huán)刀制樣器在使用時(shí)，套管是設(shè)置在底座的上面的，且依據(jù)該參考系做出了如下的假設(shè)，套管的連接，以及套管與環(huán)刀卡槽之間的連接，是通過(guò)上下連接地方式進(jìn)行的。

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1，一種環(huán)刀制樣器，包括環(huán)刀、環(huán)刀卡槽2、底座及若干可拆卸的套管1；環(huán)刀卡槽2與套管1之間通過(guò)連接件上下可拆卸地連接；環(huán)刀可拆卸地設(shè)置在環(huán)刀卡槽2內(nèi)，環(huán)刀內(nèi)徑與套管1內(nèi)徑相同，環(huán)刀高度與環(huán)刀卡槽2高度相同；

參見(jiàn)圖4和圖5，圖4中，a)為底板的結(jié)構(gòu)主視圖，b)為a)的a-a剖切示圖。底座由底板9，底板9與套管1接觸連接，底板9上設(shè)有套筒4，可升降圓柱3穿過(guò)底板9且能夠在套筒4內(nèi)上下升降運(yùn)動(dòng)，可升降圓柱3直徑與套管1內(nèi)徑相同。

如此，套管1之間可以上下連接形成套管組合，環(huán)刀卡槽2也可以與套管1上下連接形成新的套管組合；當(dāng)環(huán)刀置于環(huán)刀卡槽2中并與套管1形成套管組合后，其與相同高度的完全由套管1組成的套管組合的性能相同。

所述底板9與所述套管組合的最下端接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)套管組合的支撐；可升降圓柱3的頂端與套管組合相配合，恰處于套管組合的最下端或伸入最下端的套管1中，使得套管組合的下端封堵。如此，可以通過(guò)調(diào)整可升降圓柱3的頂端的位置來(lái)調(diào)節(jié)套管組合內(nèi)土樣的高度。

在使用時(shí)，先將若干套管組合成一根長(zhǎng)的套管組合，該套管組合與底座配合后，放入樣品并擊實(shí)，拆分后獲得不同高度位置處的樣品密度，進(jìn)而可以確定能夠滿足均勻性要求的土體所對(duì)應(yīng)的高度位置(目標(biāo)位置)；然后將套管組合中目標(biāo)位置處或目標(biāo)位置上限位置處所對(duì)應(yīng)的套管1置換為安裝了環(huán)刀的環(huán)刀卡槽2，并通過(guò)調(diào)整可升降圓柱3進(jìn)入最下端套管1的高度，使得環(huán)刀處于目標(biāo)位置，然后向新的套管組合中放入樣品并擊實(shí)，拆分后環(huán)刀中的土樣為能夠滿足均勻性要求的土體。通過(guò)該新型環(huán)刀制樣器所制得的土樣，其不僅節(jié)省土樣，而且能夠準(zhǔn)確地反映所制試樣狀態(tài)下土體的滲透性能，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，制備的樣品更為均勻。

在這里，連接件是指能夠?qū)崿F(xiàn)部件之間實(shí)現(xiàn)連接地常規(guī)連接件，用于管道連接地卡箍等，或者是額外設(shè)置在套管1或環(huán)刀卡槽2上的卡扣等，再或者是設(shè)置在套管1或環(huán)刀卡槽2上的法蘭環(huán)及緊固用的螺栓的組合等。用于兩個(gè)管狀部件之間的連接方式是多樣的。

基于本實(shí)施例提供的環(huán)刀制樣器的用途及使用方法，套管1及環(huán)刀卡槽2在組合之后，其應(yīng)當(dāng)具有相同的軸心。所述的套管1、環(huán)刀卡槽2以及環(huán)刀，其內(nèi)部的空間均應(yīng)當(dāng)是圓柱狀的空間，即呈現(xiàn)為截面為圓形的管道。由于套管1是可以通過(guò)組合的形式形成套管組合進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用，因此，所述的套管1的高度既可以是相同的，也可以是不同的。當(dāng)套管1的高度不同時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用適當(dāng)?shù)氖侄问沟檬褂谜呖梢灾獣运褂玫奶坠?的高度，如將該套管1的高度線刻在套管1的外壁上等，以便后續(xù)的制樣時(shí)調(diào)節(jié)可升降圓柱3。

其中，在一種可行的實(shí)施方案中，套管1與環(huán)刀卡槽2的高度相同。這樣可以方便套管組合的組裝以及環(huán)刀卡槽2的替換，并便于計(jì)算可升降圓柱3的調(diào)節(jié)量。

參見(jiàn)圖3，圖中，a)為一種環(huán)刀卡槽結(jié)構(gòu)俯視圖；b)為所示環(huán)刀卡槽橫向放置的結(jié)構(gòu)示意圖；c)為所示環(huán)刀卡槽結(jié)構(gòu)主視圖；d)為b)的a-a剖切示圖。在一種可行的實(shí)施方案中，所述環(huán)刀卡槽2內(nèi)徑與環(huán)刀外徑相同。如此，環(huán)刀可以穩(wěn)定的固定在環(huán)刀卡槽2中。作為本可行的實(shí)施例中的一種進(jìn)一步的方案，所述環(huán)刀的上端具有邊沿，所述環(huán)刀卡槽2的上部具有一凹槽8，所述凹槽8的尺寸和形狀與所述環(huán)刀的邊沿相同，使得環(huán)刀的邊沿能夠容置在所述凹槽8內(nèi)。如此，可以使得整個(gè)環(huán)刀穩(wěn)定且完全的容置在環(huán)刀卡槽2中，使得容置了環(huán)刀的環(huán)刀卡槽2可以有效的與套管1相互配合。

實(shí)施例2

參見(jiàn)圖6，圖中，a)為環(huán)刀制樣器結(jié)構(gòu)主視圖；b)為a)的b-b剖切示圖。一種基于實(shí)施例1的環(huán)刀制樣器，其中，所述套管1包括兩個(gè)半圓形弧板，所述兩個(gè)半圓形弧板可拆卸地連接。如此，當(dāng)套管組合內(nèi)部具有壓實(shí)的樣品并進(jìn)行拆分時(shí)，可以直接將套管1的兩個(gè)半圓形弧板拆開(kāi)，使得其中的土樣暴露并進(jìn)行取樣或切削，避免了直接分離相鄰的兩個(gè)裝有土樣的套管1時(shí)帶來(lái)的對(duì)其中的土樣的破壞，也簡(jiǎn)化了土樣的清除方法。

在這里，所述的兩個(gè)半圓形弧板可拆卸地連接，其具有多種的常規(guī)的實(shí)現(xiàn)方式，如采用卡箍等，這些常規(guī)的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)半圓形弧板合并為一個(gè)管道的方式在此不再贅述，其均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

參見(jiàn)圖2，圖中，a)為一種套管結(jié)構(gòu)俯視圖；b)為所示套管橫向放置的結(jié)構(gòu)示意圖；c)為所示套管結(jié)構(gòu)主視圖；d)為b)的a-a剖切示圖。作為一種可行的實(shí)現(xiàn)方案，所述套管1及所述環(huán)刀卡槽2的上下兩側(cè)均分別設(shè)置有寬邊6，所述寬邊6上均勻地設(shè)置有多個(gè)連接孔7；所述連接孔7與螺栓或螺絲配合。由于在本實(shí)施中所述套管1包括兩個(gè)半圓形弧板，因此所述寬邊6也分為兩個(gè)半圓環(huán)，如此，相鄰的兩個(gè)套管1或套管1與環(huán)刀卡槽2之間，可以通過(guò)對(duì)齊的連接孔7與螺栓或螺絲相互配合實(shí)現(xiàn)固定。當(dāng)所述的連接孔7的數(shù)量為3個(gè)以上時(shí)，其不僅僅解決了上下兩個(gè)相鄰部件之間的連接問(wèn)題，而且，通過(guò)使得上下相鄰的兩個(gè)套管1的半圓形弧板的分割線交錯(cuò)設(shè)置，構(gòu)成一個(gè)套管1的兩個(gè)半圓形弧板將借助相鄰的部件上的寬邊5實(shí)現(xiàn)固定，進(jìn)而同時(shí)解決了套管1本身的固定和相鄰部件之間的連接兩個(gè)問(wèn)題，且使得上下連接更為緊密。在一種具體的應(yīng)用中，所述的寬邊6上的連接孔7的數(shù)量為4個(gè)，所述連接孔7設(shè)置在所述半圓環(huán)的1/4位置處和3/4位置處。此時(shí)，若將相鄰的兩個(gè)套管1的半圓形弧板分割線相互垂直放置，則一個(gè)套管1上的一個(gè)半圓形弧板與相鄰的套管1的兩個(gè)弧板均通過(guò)連接孔7實(shí)現(xiàn)固定連接，如此，相鄰的套管1上的兩個(gè)半圓形弧板實(shí)現(xiàn)了可拆卸地固定連接，在操作時(shí)，使用者只需要留意使得相鄰兩個(gè)套管1的半圓形弧板的分割線不重合，既可以保證達(dá)成該效果，這大大減小了使用者的安裝時(shí)間，而且連接方式也非常穩(wěn)定，且避免了過(guò)度固定帶來(lái)的安裝與拆卸的繁瑣，便于操作。

其中，所述均勻地設(shè)置有多個(gè)連接孔7，是指多個(gè)連接孔7均勻地分布在一個(gè)圓上，該圓的圓心在套管1的軸心上，該圓的平面為套管1的一個(gè)徑向平面；在這里，所述設(shè)置了連接孔7的寬邊6為是一個(gè)法蘭盤(pán)或類似法蘭盤(pán)的不規(guī)則的板狀物。因此，對(duì)于所述的寬邊6，盡管呈圓環(huán)狀的寬邊6在加工、外觀、安裝等方面均具有優(yōu)勢(shì)，但是不規(guī)則形狀的寬邊6，如方形的寬邊6等，其也是可以實(shí)現(xiàn)的。

在上述可行實(shí)施方案中，所述連接孔7可以為通孔，則所述通孔與螺栓相配合，所述螺栓貫通相鄰的兩個(gè)寬邊6上相互配合的兩個(gè)通孔，使得相鄰的兩個(gè)寬邊6相互固定；所述連接孔7也可以為螺紋孔，則所述螺紋孔能夠與螺絲配合，所述螺絲連接相鄰兩個(gè)寬邊6上相互配合的螺紋孔，使得相鄰的兩個(gè)寬邊6相互固定。

作為上述可行實(shí)施方案中的進(jìn)一步的方案，不同套管1及環(huán)刀卡槽2上的寬邊5相同，所設(shè)置的連接孔7的位置和大小也相同。這樣，可以實(shí)現(xiàn)寬邊5及連接孔7的統(tǒng)一化，使得使用者可以根據(jù)需要隨意而合理的組合套管1及環(huán)刀卡槽2，而不再受到寬邊5及連接孔7匹配狀況的限制，也節(jié)省了使用者為匹配所耗費(fèi)的時(shí)間和精力；不僅如此，這還可以簡(jiǎn)化環(huán)刀卡槽2的寬邊5及其連接孔7的設(shè)置，使得其可以在一種規(guī)格條件下滿足各個(gè)套管1的需求，而不需設(shè)置多種規(guī)格或設(shè)置冗余。

實(shí)施例3

一種基于實(shí)施例1或2的環(huán)刀制樣器，其中，所述底板9與所述可升降圓柱3通過(guò)螺紋連接。如此，所述可升降圓柱3可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)相對(duì)于底板9的升降。由于套管組合是以底板9為支撐，且所述可升降圓柱9能夠進(jìn)入套管組合內(nèi)部，進(jìn)而可升降圓柱3可以調(diào)節(jié)套管組合中某一位置處的土樣距離可升降圓柱3的頂端的距離，調(diào)節(jié)其真實(shí)高度位置。

其中，在一種可行的實(shí)施方案中，所述可升降圓柱3側(cè)面設(shè)置有正螺紋，所述底板9設(shè)置有圓柱螺紋孔10，圓柱螺紋孔10具有反螺紋，可升降圓柱3與圓柱螺紋孔10相配合。作為該可行的實(shí)施方案的更進(jìn)一步的方案，所述可升降圓柱3為實(shí)心圓柱。實(shí)心圓柱可以承受成大的壓力，其制作也更為簡(jiǎn)單。

其中，在一種可行的實(shí)施方案中，可升降圓柱3能夠伸入套管1內(nèi)，所伸入的最大高度不小于套管1的高度。如此，可升降圓柱3能夠在至少一個(gè)套管1的高度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)土樣的實(shí)際高度，可以滿足制作任意位置土樣要求的任務(wù)。

其中，在一種可行的實(shí)施方案中，所述可升降圓柱3的底部具有一支撐圓臺(tái)5。該支撐圓臺(tái)5可以提供支撐，使得整個(gè)新型環(huán)刀制樣器依靠該支撐圓臺(tái)5的支撐而豎立起來(lái)。支撐圓臺(tái)周邊上沒(méi)有銳角，減小了實(shí)驗(yàn)操作中作業(yè)人員被棱角誤傷的幾率。

實(shí)施例4

一種基于實(shí)施例3的環(huán)刀制樣器，其中，所述底板9還包括一套筒4，所述套筒4的內(nèi)徑與所述套管1的寬邊6的外徑相同，其軸心與可升降圓柱3的軸心相同。如此，套管組合可以置于該套筒4內(nèi)且使得可升降圓柱3恰可以進(jìn)入套管組合的內(nèi)腔中，如此，該套筒4可是實(shí)現(xiàn)對(duì)套管組合的固定。

其中，在一種可行的實(shí)施方案中，所述套筒4上開(kāi)設(shè)有槽，該槽兩側(cè)設(shè)置有刻度，該刻度的起點(diǎn)為0，刻度讀數(shù)自下而上依次增加，操作人員可以依據(jù)該刻度準(zhǔn)確得測(cè)量出可升降圓柱3的上升高度，精確的控制可升降圓柱3進(jìn)入到套管1或環(huán)刀卡槽2中的長(zhǎng)度。需要注意，在使用時(shí)，操作人員可以依據(jù)該刻度先調(diào)整可升降圓柱3至適宜的位置，再將套管組合放置到該套筒4中。作為該可行的實(shí)施方案中的更進(jìn)一步地方案，所述套筒4的高度不小于所述套管1的高度。如此，不僅該套筒4可以完整的容置至少一個(gè)套管1，而且其所設(shè)置的槽的高度也能達(dá)到至少一個(gè)套管1的高度，由此使得該槽的刻度能夠充分滿足可升降圓柱3的需求。

實(shí)施例5

一種基于實(shí)施例4的環(huán)刀制樣器，其中，所述套管1和環(huán)刀卡槽2的高度相同，其高度均為40mm；所述套管1的由兩個(gè)半圓形弧板組成，其內(nèi)直徑為61.8mm；所述套管1的外直徑為70mm；所述寬邊5為法蘭盤(pán)，所述法蘭盤(pán)的外直徑為84mm；所述法蘭環(huán)上均勻地設(shè)置四個(gè)m4螺紋孔，四個(gè)螺紋孔分布在直徑為77mm的圓上；其中，套管1的法蘭盤(pán)被兩個(gè)半圓形弧板分成兩個(gè)半圓環(huán)，因此，每個(gè)半圓環(huán)上具有兩個(gè)螺紋孔，分別位于1/4位置和3/4位置處。

其中，所述環(huán)刀卡槽2的內(nèi)徑與環(huán)刀的外徑相同，即直徑為63.8mm；環(huán)刀卡槽2的外直徑與所述套管1的外直徑相同，即為70mm；所述環(huán)刀卡槽2的上端設(shè)置有凹槽8，該凹槽8的尺寸與所述環(huán)刀的邊沿形同，其高度為2mm，外直徑為70mm，內(nèi)直徑為63.8mm；在這個(gè)實(shí)施方案中，寬邊6的厚度大于2mm，為4～8mm；所述環(huán)刀的內(nèi)直徑與所述套管1的內(nèi)直徑相同，即為61.8mm，其外直徑與所述環(huán)刀卡槽2的內(nèi)直徑相同，即為63.8mm；所述環(huán)刀的上端具有邊沿，所述邊沿的高度為2mm，外直徑為70mm，內(nèi)直徑為61.8mm。

其中，所述底板9的厚度為40mm，所述套筒4的高度為40mm；底板9上設(shè)置的圓柱螺紋孔10的直徑與可升降圓柱3的直徑相同，均等于套管1的內(nèi)直徑，即為61.8mm；所述底板9為外直徑120mm的圓環(huán)板，所述套筒4的外直徑為120mm，內(nèi)直徑為84mm，所述底板9和所述套筒4是一體成型的。所述套筒4上設(shè)置兩個(gè)槽，每個(gè)槽的兩側(cè)均設(shè)置有刻度，槽的高度為40mm。

其中，所述可升降圓柱3的高度為80mm；可升降圓柱3的底面連接支撐圓臺(tái)5，支撐圓臺(tái)5的直徑為90～150mm?？缮祱A柱3與支撐圓臺(tái)5是一體成型的。

本發(fā)明所提供的的新型環(huán)刀制樣器的使用方法，其包括如下步驟：

1)將一定數(shù)量的套管組合成為一個(gè)套管組合；連接好的套管組合與底座連接，可升降圓柱3的頂端不進(jìn)入套管1內(nèi)；此時(shí)，作為初始狀態(tài)，可升降圓柱3的頂端與底板9的頂端持平。

在該步驟中，若套管1包括兩個(gè)半圓形弧板，則相鄰的套管1之間套管1的切割線應(yīng)當(dāng)錯(cuò)位設(shè)置，如此可以使得連接更為緊密。使用的套管組合的高度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定或進(jìn)行嘗試獲得，實(shí)驗(yàn)人員可以根據(jù)該套管組合的高度合理安排套管1的數(shù)量。在圖1和圖6中，展示了采用4個(gè)套管1的情形。

2)將所需土樣加入到套管組合內(nèi)，按照預(yù)先設(shè)定好的干密度和高度進(jìn)行擊實(shí)。

3)去掉套管1，對(duì)制備好的土柱做干密度曲線分析，每次取5mm土柱高度測(cè)其干密度并繪制干密度曲線。尤其是當(dāng)套管1包括兩個(gè)半圓形弧板時(shí)，去掉套管1的方法極為簡(jiǎn)單，解除連接件后將弧板直接剝離即可，套管1對(duì)土樣的損傷程度和損傷幾率大為減小。

4)依據(jù)干密度曲線可以求得滿足條件的土樣所處的土柱的高度。

在一個(gè)特定的含水率條件下，目標(biāo)土柱的干密度能夠保持高度均勻；在本實(shí)施例中，采用的套管1和環(huán)刀卡槽2的高度為40mm；對(duì)于40mm高度的土柱而言，其上部5mm和下部5mm的干密度的求和平均干密度與預(yù)期干密度的誤差在3％以內(nèi)，該段40mm土樣即可視為滿足要求的土樣。例如，當(dāng)要求環(huán)刀內(nèi)的土體密度的平均值為1.3g/cm³時(shí)，則此時(shí)若能保證上部5mm范圍內(nèi)的干密度為1.32g/cm3，下部5mm范圍內(nèi)的土體的干密度為1.28g/cm³，此時(shí)平均值取為1.3g/cm³認(rèn)為是合理的，在誤差允許的范圍內(nèi)

5)將安裝了環(huán)刀的環(huán)刀卡槽2與上述套管1組成新的套管組合，并將該新的套管組合與底座連接，通過(guò)調(diào)節(jié)可升降圓柱3使得環(huán)刀中的土樣距離可升降圓柱3頂端的距離為步驟4)中所求得的高度。

6)重復(fù)步驟2)。

7)將套管組合從上向下依次拆分至環(huán)刀卡槽2并削去環(huán)刀卡槽2上部土體；拆掉環(huán)刀卡槽2下部套管1，削去環(huán)刀卡槽2下部土體。

8)取出環(huán)刀，環(huán)刀內(nèi)為滿足條件的土樣。