冻土制样、装样、拆样一体化装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于冻土试验领域，具体涉及一种冻土制样、装样、拆样一体化装置及其方法，其解决了人工拆除冻土土样效率低下；压头下压时偏心导致土样击实不均匀影响试验效果的问题。本发明专利技术包括制样总成、装样总成和拆样总成；制样总成、装样总成和拆样总成的共用部件包括底座、立柱、顶板、中板、千斤顶和可拆卸压头；制样总成还包括有机玻璃制样罐和制样圆形底座；装样总成还包括有机玻璃实验罐和装样圆形底座；拆样总成还包括有机玻璃拆样罐和拆样圆形底座。本发明专利技术可实现冻土实验制样、装样试验、实验完成后的拆样的一体化，操作简便快捷，工作效率高；预防压头下压时偏心确保冻土土样均匀击实；安全，环保；低人力，节约成本。

Integrated device and method for preparing, loading and disassembling samples of frozen soil

【技术实现步骤摘要】
冻土制样、装样、拆样一体化装置及其方法
本专利技术属于冻土试验领域，具体涉及一种冻土制样、装样、拆样一体化装置及其方法。
技术介绍
冻土的单向冻结试验中，试验土体的均匀性对土样在冻结状态下的冷生构造、分凝冰形成规律有很大的影响。目前对冻土试样的制备方法主要为击实法和静压法。所谓击实法就是利用击实仪制作特定含水量的土样，土样的均匀性很难把控。而静压法是借助压力机将试验土样进行压实，使试样中的气泡排出，以此来保证试样制备的均匀性。静压法目前没有特定的装置，不同的装置制样方法不同。在采用静压法制备土样过程中，如何保证千斤顶或者压力机的压头没有偏心是制样均匀的关键所在。由于压头比制样筒直径略小，压头施加的压力极易偏离土样的中轴线而发生偏心，在偏心压力的作用下土样很容易从压头周围不均匀挤出；同时，压头的压力会作用在制样筒上，造成土样受力减小并有可能使制样筒压坏。此外，利用千斤顶将试样从制样筒顶到试验罐和拆样罐中时，偏心很容易造成土样受力不均，进而导致土样形状发生变化或者产生裂缝等，极大地影响了试验过程的进行。
技术实现思路
本专利技术要解决人工拆除冻土土样效率低下；压头下压时偏心导致土样击实不均匀影响试验效果的问题，具体涉及一种冻土制样、装样、拆样一体化装置及其方法。本专利技术采用如下的技术方案实现：一种冻土制样、装样、拆样一体化装置，包括制样总成、装样总成和拆样总成；制样总成、装样总成和拆样总成的共用部件包括底座、立柱、顶板、中板、千斤顶和可拆卸压头；底座顶部两端分别固定有立柱，立柱外壁设有外螺纹；顶板两端设有通孔，顶板的通孔套装在立柱顶部，顶板的通孔的顶部和底部分别通过螺母与立柱固定；中板两端设有通孔，中板的通孔套装在立柱中部，中板的通孔的顶部和底部分别通过螺母与立柱固定，中板中心设有导套，导套为圆筒状结构；千斤顶固定在顶板的底部，千斤顶的底端设有通孔；可拆卸压头为杆状结构，可拆卸压头包括压杆头、压杆和压块；压杆头底端设有螺纹孔，压杆顶端和底端均设有外螺纹，压块顶端设有螺纹孔，可拆卸压头的压杆套装在中板的导套内，压杆的顶端插入千斤顶底端的通孔内，并通过压杆头螺纹连接，压杆的底端与压块螺纹连接；制样总成还包括有机玻璃制样罐和与有机玻璃制样罐配套的制样圆形底座；有机玻璃制样罐为圆筒状结构；制样圆形底座设有圆形凹槽，圆形凹槽的底部设有圆形凸起；有机玻璃制样罐套装在圆形凹槽内，有机玻璃制样罐底端的内壁卡于圆形凸起；所述装样总成还包括有机玻璃实验罐和与有机玻璃实验罐配套的装样圆形底座；有机玻璃实验罐为圆筒状结构，有机玻璃实验罐的顶端设有第一卡台；装样圆形底座与制样圆形底座结构一致，其也包括圆形凹槽和圆形凸起；有机玻璃实验罐套装在装样圆形底座的圆形凹槽内，有机玻璃实验罐底端的内壁卡于装样圆形底座的圆形凸起；所述拆样总成还包括有机玻璃拆样罐和与有机玻璃拆样罐配套的拆样圆形底座；有机玻璃拆样罐为圆筒状结构，有机玻璃拆样罐的顶端设有第二卡台；拆样圆形底座与制样圆形底座结构一致，其也包括圆形凹槽和圆形凸起；有机玻璃拆样罐套装在拆样圆形底座的圆形凹槽内，有机玻璃拆样罐底端的内壁卡于拆样圆形底座的圆形凸起；制样总成的有机玻璃制样罐与装样总成的有机玻璃实验罐配套，有机玻璃制样罐底部的外壁卡于有机玻璃实验罐的第一卡台，有机玻璃实验罐的内径等于有机玻璃制样罐的内径；装样总成的有机玻璃实验罐与拆样总成的有机玻璃拆样罐配套，有机玻璃实验罐一端的外壁卡于有机玻璃拆样罐的第二卡台，有机玻璃拆样罐的内径大于等于有机玻璃实验罐的内径；制样圆形底座、装样圆形底座、拆样圆形底座固定在底座顶部；可拆卸压头的压块与有机玻璃制样罐、有机玻璃实验罐和有机玻璃拆样罐同轴，压块与有机玻璃制样罐、有机玻璃实验罐和有机玻璃拆样罐配套。进一步的，本专利技术包括能够制备多种直径规格冻土土样的配套构件，所述配套构件包括压块、有机玻璃制样罐、有机玻璃实验罐、有机玻璃拆样罐、制样圆形底座、装样圆形底座和拆样圆形底座。进一步的，有机玻璃制样罐、有机玻璃实验罐和有机玻璃拆样罐外壁刻有刻度线。进一步的，制样圆形底座、装样圆形底座、拆样圆形底座通过螺栓与底座固定。一种冻土制样、装样、拆样一体化装置的方法，包括以下步骤：S1：选择相应规格的部件；选择所需规格的压块、有机玻璃制样罐、制样圆形底座、有机玻璃实验罐、装样圆形底座、有机玻璃拆样罐和拆样圆形底座；S2：制样；将压块安装在压杆上；制样圆形底座固定在底座上；有机玻璃制样罐内放置冻土土样，将放有冻土土样的有机玻璃制样罐放在制样圆形底座的圆形凹槽内；调节中板的高度；调节顶板的高度，可拆卸压头的压块嵌套于有机玻璃制样罐的顶部；启动千斤顶，千斤顶驱动压块向下运动对有机玻璃制样罐内的冻土土样进行击实；中板向上移动；反向启动千斤顶，千斤顶驱动压块向上运动，压块远离有机玻璃制样罐顶部；取出制样完成的有机玻璃制样罐；拆卸制样圆形底座；S3：装样；将装样圆形底座固定在底座上；将有机玻璃实验罐放在装样圆形底座的圆形凹槽内；将制样完成的有机玻璃制样罐的底端卡在有机玻璃实验罐顶端的第一卡台上；调节中板的高度；调节顶板的高度，可拆卸压头的压块嵌套于有机玻璃制样罐的顶部；启动千斤顶，千斤顶驱动压块向下运动将有机玻璃制样罐内的击实的冻土土样压入有机玻璃实验罐内；中板向上移动；反向启动千斤顶，千斤顶驱动压块向上运动，压块远离有机玻璃制样罐顶部；取出有机玻璃制样罐与有机玻璃实验罐；拆卸装样圆形底座；完成装样的有机玻璃实验罐的冻土土样进行试验；S4：拆样；将拆样圆形底座固定在底座上；将有机玻璃拆样罐放在拆样圆形底座的圆形凹槽内；将有机玻璃实验罐的一端卡在有机玻璃拆样罐的第二卡台上；调节中板的高度；调节顶板的高度，可拆卸压头的压块嵌套于有机玻璃实验罐内；启动千斤顶，千斤顶驱动压块向下运动将有机玻璃实验罐内的试验后的冻土土样脱模至有机玻璃拆样罐内；中板向上移动；反向启动千斤顶，千斤顶驱动压块向上运动，压块远离有机玻璃实验罐顶部；取出有机玻璃实验罐与有机玻璃拆样罐；拆卸装样圆形底座；完成拆样的有机玻璃拆样罐的冻土土样进行后期分析。本专利技术相比现有技术的有益效果：本专利技术可实现冻土实验制样、装样试验、实验完成后的拆样的一体化，操作简便快捷，工作效率高；本专利技术的导套为可拆卸压头提供导向，防止可拆卸压头下压时偏心从而影响制样效果；本专利技术使用千斤顶提供力，安全，环保，高效率；本专利技术结构简单，成本低，制作简易，配件制作成本低廉；本专利技术一人操作即可完成，低人力，节约成本。附图说明图1为制样示意图；图2为装样示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冻土制样、装样、拆样一体化装置，其特征在于：包括制样总成（7）、装样总成（8）和拆样总成（9）；/n制样总成（7）、装样总成（8）和拆样总成（9）的共用部件包括：底座（1）、立柱（6）、顶板（2）、中板（5）、千斤顶（3）和可拆卸压头（4）；/n底座（1）顶部两端分别固定有立柱（6），立柱（6）外壁设有外螺纹；/n顶板（2）两端设有通孔，顶板（2）的通孔套装在立柱（6）顶部，顶板（2）的通孔的顶部和底部分别通过螺母与立柱（6）固定；/n中板（5）两端设有通孔，中板（5）的通孔套装在立柱（6）中部，中板（5）的通孔的顶部和底部分别通过螺母与立柱（6）固定，中板（5）中心设有导套（5.1），导套（5.1）为圆筒状结构；/n千斤顶（3）固定在顶板（2）的底部，千斤顶（3）的底端设有通孔；/n可拆卸压头（4）为杆状结构，可拆卸压头（4）包括压杆头（4.1）、压杆（4.2）和压块（4.3）；压杆头（4.1）底端设有螺纹孔，压杆（4.2）顶端和底端均设有外螺纹，压块（4.3）顶端设有螺纹孔，/n可拆卸压头（4）的压杆（4.2）套装在中板（5）的导套（5.1）内，压杆（4.2）的顶端插入千斤顶（3）底端的通孔内，并通过压杆头（4.1）螺纹连接，压杆（4.2）的底端与压块（4.3）螺纹连接；/n制样总成（7）还包括有机玻璃制样罐（7.1）和与有机玻璃制样罐（7.1）配套的制样圆形底座（7.2）；有机玻璃制样罐（7.1）为圆筒状结构；制样圆形底座（7.2）设有圆形凹槽（7.2.1），圆形凹槽（7.2.1）的底部设有圆形凸起（7.2.2）；有机玻璃制样罐（7.1）套装在圆形凹槽（7.2.1）内，有机玻璃制样罐（7.1）底端的内壁卡于圆形凸起（7.2.2）；/n所述装样总成（8）还包括有机玻璃实验罐（8.1）和与有机玻璃实验罐（8.1）配套的装样圆形底座（8.2）；有机玻璃实验罐（8.1）为圆筒状结构，有机玻璃实验罐（8.1）的顶端设有第一卡台（8.1.1）；装样圆形底座（8.2）与制样圆形底座（7.2）结构一致，其也包括圆形凹槽和圆形凸起；有机玻璃实验罐（8.1）套装在装样圆形底座（8.2）的圆形凹槽内，有机玻璃实验罐（8.1）底端的内壁卡于装样圆形底座（8.2）的圆形凸起；/n所述拆样总成（9）还包括有机玻璃拆样罐（9.1）和与有机玻璃拆样罐（9.1）配套的拆样圆形底座（9.2）；有机玻璃拆样罐（9.1）为圆筒状结构，有机玻璃拆样罐（9.1）的顶端设有第二卡台（9.1.1）；拆样圆形底座（9.2）与制样圆形底座（7.2）结构一致，其也包括圆形凹槽和圆形凸起；有机玻璃拆样罐（9.1）套装在拆样圆形底座（9.2）的圆形凹槽内，有机玻璃拆样罐（9.1）底端的内壁卡于拆样圆形底座（9.2）的圆形凸起；/n制样总成（7）的有机玻璃制样罐（7.1）与装样总成（8）的有机玻璃实验罐（8.1）配套，有机玻璃制样罐（7.1）底部的外壁卡于有机玻璃实验罐（8.1）的第一卡台（8.1.1），有机玻璃实验罐的内径（R8）等于有机玻璃制样罐的内径（R7）；/n装样总成（8）的有机玻璃实验罐（8.1）与拆样总成（9）的有机玻璃拆样罐（9.1）配套，有机玻璃实验罐（8.1）一端的外壁卡于有机玻璃拆样罐（9.1）的第二卡台（9.1.1），有机玻璃拆样罐的内径（R9）大于等于有机玻璃实验罐的内径（R8）；/n制样圆形底座（7.2）、装样圆形底座（8.2）、拆样圆形底座（9.2）固定在底座（1）顶部；/n可拆卸压头（4）的压块（4.3）与有机玻璃制样罐（7.1）、有机玻璃实验罐（8.1）和有机玻璃拆样罐（9.1）同轴，压块（4.3）与有机玻璃制样罐（7.1）、有机玻璃实验罐（8.1）和有机玻璃拆样罐（9.1）配套。/n...

【技术特征摘要】
1.一种冻土制样、装样、拆样一体化装置，其特征在于：包括制样总成（7）、装样总成（8）和拆样总成（9）；
制样总成（7）、装样总成（8）和拆样总成（9）的共用部件包括：底座（1）、立柱（6）、顶板（2）、中板（5）、千斤顶（3）和可拆卸压头（4）；
底座（1）顶部两端分别固定有立柱（6），立柱（6）外壁设有外螺纹；
顶板（2）两端设有通孔，顶板（2）的通孔套装在立柱（6）顶部，顶板（2）的通孔的顶部和底部分别通过螺母与立柱（6）固定；
中板（5）两端设有通孔，中板（5）的通孔套装在立柱（6）中部，中板（5）的通孔的顶部和底部分别通过螺母与立柱（6）固定，中板（5）中心设有导套（5.1），导套（5.1）为圆筒状结构；
千斤顶（3）固定在顶板（2）的底部，千斤顶（3）的底端设有通孔；
可拆卸压头（4）为杆状结构，可拆卸压头（4）包括压杆头（4.1）、压杆（4.2）和压块（4.3）；压杆头（4.1）底端设有螺纹孔，压杆（4.2）顶端和底端均设有外螺纹，压块（4.3）顶端设有螺纹孔，
可拆卸压头（4）的压杆（4.2）套装在中板（5）的导套（5.1）内，压杆（4.2）的顶端插入千斤顶（3）底端的通孔内，并通过压杆头（4.1）螺纹连接，压杆（4.2）的底端与压块（4.3）螺纹连接；
制样总成（7）还包括有机玻璃制样罐（7.1）和与有机玻璃制样罐（7.1）配套的制样圆形底座（7.2）；有机玻璃制样罐（7.1）为圆筒状结构；制样圆形底座（7.2）设有圆形凹槽（7.2.1），圆形凹槽（7.2.1）的底部设有圆形凸起（7.2.2）；有机玻璃制样罐（7.1）套装在圆形凹槽（7.2.1）内，有机玻璃制样罐（7.1）底端的内壁卡于圆形凸起（7.2.2）；
所述装样总成（8）还包括有机玻璃实验罐（8.1）和与有机玻璃实验罐（8.1）配套的装样圆形底座（8.2）；有机玻璃实验罐（8.1）为圆筒状结构，有机玻璃实验罐（8.1）的顶端设有第一卡台（8.1.1）；装样圆形底座（8.2）与制样圆形底座（7.2）结构一致，其也包括圆形凹槽和圆形凸起；有机玻璃实验罐（8.1）套装在装样圆形底座（8.2）的圆形凹槽内，有机玻璃实验罐（8.1）底端的内壁卡于装样圆形底座（8.2）的圆形凸起；
所述拆样总成（9）还包括有机玻璃拆样罐（9.1）和与有机玻璃拆样罐（9.1）配套的拆样圆形底座（9.2）；有机玻璃拆样罐（9.1）为圆筒状结构，有机玻璃拆样罐（9.1）的顶端设有第二卡台（9.1.1）；拆样圆形底座（9.2）与制样圆形底座（7.2）结构一致，其也包括圆形凹槽和圆形凸起；有机玻璃拆样罐（9.1）套装在拆样圆形底座（9.2）的圆形凹槽内，有机玻璃拆样罐（9.1）底端的内壁卡于拆样圆形底座（9.2）的圆形凸起；
制样总成（7）的有机玻璃制样罐（7.1）与装样总成（8）的有机玻璃实验罐（8.1）配套，有机玻璃制样罐（7.1）底部的外壁卡于有机玻璃实验罐（8.1）的第一卡台（8.1.1），有机玻璃实验罐的内径（R8）等于有机玻璃制样罐的内径（R7）；
装样总成（8）的有机玻璃实验罐（8.1）与拆样总成（9）的有机玻璃拆样罐（9.1）配套，有机玻璃实验罐（8.1）一端的外壁卡于有机玻璃拆样罐（9.1）的第二卡台（9.1.1），有机玻璃拆样罐的内径（R9）大于等于有机玻璃实验罐的内径（R8）；
制样圆形底座（7.2）、装样圆形底座（8.2）、拆样圆形底座（9.2）固定在底座（1）顶部；
可拆卸压头（4）的压块（4.3）与有机玻璃制样罐（7.1）、有机玻璃实验罐（8.1）和有机玻璃拆样罐（9.1）同轴，压块（4.3）与有机玻璃制样罐（7.1）、有机玻璃实验罐（8.1）和有机玻璃拆样罐（9.1）配套。


2.根据权利要求1所述的一种冻土制样、装样、拆样一体化装置，其特征在于：包括能够制备多种直径规格冻土土样（10）的配套构件，所述配套...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖泽岸，温浩，侯振荣，董晓强，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14