專利名稱：細長土梁原狀土試樣的削樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
細長土梁原狀土試樣的削樣裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于土工試驗裝置領(lǐng)域，具體涉及一種細長土梁原狀土試樣的削樣裝置。
背景技術(shù)：
[0002]土工試驗是土力學研究的基本內(nèi)容之一，在土力學的理論和工程應用研究中具有無法代替的作用。土工試驗中土樣的制備直接影響到土工試驗的試驗數(shù)據(jù)的可靠性，因此開發(fā)制備合理的、簡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，應細心謹慎，以防破壞原狀土結(jié)構(gòu)。針對不同的試驗要求，目前常用的原狀土樣切削方法有直接剪切試驗用環(huán)刀切削土樣；滲透試驗用滲透環(huán)刀切削土樣，三軸試驗專用切土架立體切削圓柱試樣；真三軸試驗借鑒三軸試驗切土架原理設計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， 但是當試樣高度比半徑大很多時，手工推削土樣較為困難，由于土樣與環(huán)刀本身的粘結(jié)作用可能導致土樣受損甚至斷裂。[0005]2、三軸試驗所用切土架原理簡單，使用方便，所切削的土樣較為均勻。真三軸試驗所用正方體試樣的切削原理與此一致，但值的注意的是，三軸試驗所用試樣的高徑比為 2左右，這時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，真三軸試驗所用正方體試樣長高寬均相等，如果長度加到很大立體切削時也會出現(xiàn)表面不平整甚至中間斷裂問題。[0006]以上試驗土樣成樣方法局限性明顯。對于土體抗拉試件的制備，土工試驗規(guī)程 SL237-1999單軸抗拉強度試驗中介紹了有關(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)為兩個方面一方面，用切土架立體切削土樣試件的長細比過小，無法稱之為土梁，用其作為梁進行測試時無法嚴格滿足梁的受力條件和特性，這種試件用于單軸抗拉試驗，由于夾具導致的應力集中和偏心往往使得試驗的數(shù)據(jù)不可靠，成功率也不高；另一方面，對于長細比較大的原狀土梁試樣目前尚無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細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，它的各個截面也不會平整，會受到不同程度的人為損傷，無法適應土梁彎曲試驗的要求，直接導致試驗數(shù)據(jù)不可靠，因此，試驗的成功率也不高。[0008]目前，由于土梁彎曲試驗的優(yōu)點較為明顯，因此土的抗拉強度試驗越來越傾向于通過土梁彎曲試驗間接計算土的抗拉強度。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。由于土梁的長細比通常較大，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，常規(guī)的立體切土架不能適應長細比較大的土梁削樣要求。因此，針對目前原狀土梁切削過程中存在的問題，需要研究長細比較大的細長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，對于提高目前的原狀土梁彎曲試驗準確率和成功率均具有較大意義，也直接的服務于土力學土體抗拉強度理論研究與實際試驗應用。發(fā)明內(nèi)容[0009]本實用新型的目的是提供一種細長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出現(xiàn)的土梁表面不平整、不完整和長細比較小的問題。[0010]本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種細長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正方形端框，兩個端框的左右兩個對應側(cè)邊均連接有邊條，兩個邊條的高度為正方形端框的一半，且兩個端框和兩個邊條的底面平齊；第二組件為水平向的長方形第一框體，其內(nèi)腔的長度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長度與寬度相同，且高度與邊條的高度相同；第三組件為水平向的長方形第二框體，其內(nèi)腔的長度與第一組件內(nèi)腔的長度相同，且寬度和高度相同且與邊條的高度相同。[0011]第二組件由兩個門字形半邊框相向固定連接組成?！0012]第三組件由一個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]本實用新型的有益效果是1、切削土梁步驟簡單，能方便、有效地切削出細長原狀土梁試樣；2、結(jié)構(gòu)設計簡單，不僅每一個切削步驟使用專用組件，而且每個切削步驟中切削方法相同，保證了試樣的平整性和完整性，同時提高了削樣的成功率，保證了間接測定土的抗拉強度的土梁彎曲試驗的順利進行。


[0014]圖I是本實用新型中的第一組件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是本實用新型中的第二組件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖3是本實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。
具體實施方式
[0018]如圖I至圖3所示，一種細長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正方形端框1，兩個端框I的左右兩個對應側(cè)邊均連接有邊條2，兩個邊條2的高度為端框I的一半，且兩個端框I和兩個邊條2的底面平齊；第二組件為水平向的長方形第一框體，其內(nèi)腔的長度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長度與寬度相同，且高度與邊條2的高度相同；第三組件為水平向的長方形第二框體，其內(nèi)腔的長度與第一組件內(nèi)腔的長度相同，且寬度和高度相同且與邊條2的高度相同。[0019]本實施例中，第二組件由兩個門字形半邊框4相向固定連接組成。第三組件由一個門字形半邊框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,對齊兩個端框I的外側(cè)切去土梁土樣的兩端,此時切出垂直于土樣長軸的兩個端面，然后將土樣取出第一組件。此步驟中，由于土樣長細比較大，很容易削斷，每次放置必須小心，切削時臨空的部分最好用碎土或者棉布包裹，以減小擾動；[0022]2、將土樣水平放置，將第二組件對應放置在土樣的外部，對齊第二組件的上表面切去土樣的上部，然后反轉(zhuǎn)土樣，再對齊第二組件的上表面削去反轉(zhuǎn)后土樣的上部，此時， 得到土樣的上下兩個水平面，然后將土樣取出第二組件。此步驟中，在第一次切削時，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，將第三組件對應放置的土樣的外部，對齊第三組件的上表面切去土樣的上部，然后反轉(zhuǎn)土樣，再對齊第三組件的上表面切去反轉(zhuǎn)后土樣的上部，此時，得到土樣的另外兩個水平面，然后將土樣取出第三組件。此步驟中，在第一次切削時， 由于此時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1.一種細長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正方形端框(I)，所述兩個端框(I)的左右兩個對應側(cè)邊均連接有邊條(2)，所述兩個邊條(2)的高度為正方形端框(I)的一半，且兩個端框(I)和兩個邊條(2)的底面平齊；所述第二組件為水平向的長方形第一框體，其內(nèi)腔的長度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長度與寬度相同，且高度與邊條(2)的高度相同；所述第三組件為水平向的長方形第二框體，其內(nèi)腔的長度與第一組件內(nèi)腔的長度相同，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所述的細長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所述的細長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。
專利摘要本實用新型公開了一種細長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正方形端框，兩個端框的左右兩個對應側(cè)邊均連接有邊條，兩個邊條的高度為正方形端框的一半，且兩個端框和兩個邊條的底面平齊；第二組件為水平向的長方形第一框體，其內(nèi)腔的長度與寬度均與第一組件內(nèi)腔的長度與寬度相同，且高度與邊條的高度相同；第三組件為水平向的長方形第二框體，其內(nèi)腔的長度與第一組件內(nèi)腔的長度相同，且寬度和高度相同且與邊條的高度相同。本實用新型解決了現(xiàn)有土梁原狀土試樣切削時出現(xiàn)的土梁表面不平整、不完整、和長細比較小的問題。
文檔編號G01N1/04GK202735115SQ20122033461
公開日2013年2月13日 申請日期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 申請人:西安理工大學