一种土工试验环刀压入土样装置的制作方法

本技术涉及土工试验，具体是涉及一种土工试验环刀压入土样装置。

背景技术：

1、原状土试样的制备是土工试验中一个重要的组成部分,它的准确性和真实性将直接影响到土的物理性能和力学性能,从而影响岩土工程勘察、工程建筑建设的设计与预算。因此,把控原状土试样制备的操作过程,显得尤为重要。

2、根据《土工试验方法标准》(gb/t 50123-2019)的相关要求，原状土试样的制备将土样两端整平，在环刀上抹一层凡士林，刃口向下，放在土样上。用切土刀将土样切削成稍大于环刀直径的土柱。然后，将环刀垂直向下压，边压边削，直至土样伸出环刀为止。削去两端余土并修平，擦净环刀外壁，称环刀、土总量，和其他相关试验。

3、目前针对环刀压入土样的土工试验工具为推土手柄，使用该工具推入环刀存在以下缺陷：第一，该工具使用效率较低，一组土样为了满足工程和科研的要求，一般需要至少5个环刀样，在进行较大规模土工试验过程中，试验人员使用该工具时，一次只能压入一个环刀，很难满足土工试验工期要求。第二，该工具受人为因素影响较大，试验人员使用该工具时，需要保证环刀在压入土样的整个过程中，手上用力大小均匀、速度稳定且方向始终垂直向下，无法保证制备土样的均匀性和稳定性，导致土样的物理性试验、力学试验的数据受到影响。第三，该工具成功率较低，因推土手柄有顶盖设计，试验人员使用该工具时，针对不同强度的土样，要提前预判，若用力过猛或者速度过快，极易使环刀压入土样量过大，导致土样顶端直接压入至推土手柄顶盖处，不仅会使土样受力变形，影响土样的物理性试验、力学试验的数据，还会因土样卡入顶盖，无法得到完整环刀样，影响试验的下一步进行。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种土工试验环刀压入土样装置，通过底板一次性进行多个环刀的压制，解决了常规方法和装置一次只能压入一个环刀的问题，提高了试验效率，还大大减轻了试验人员体能消耗和劳动量的技术问题。

2、为解决现有技术问题，本实用新型提供一种土工试验环刀压入土样装置，包括箱体，所述箱体的正上方固定安装有呈水平设置的顶板，所述箱体与顶板之间设有能够朝向顶板方向移动的底板，所述底板朝向顶板的一面矩阵设置有多个环刀主体，环刀主体设有用于容纳土样的凹槽，当底板朝顶板方向移动时环刀主体上的土样通过挤压进入环刀主体的凹槽内，且顶板的下表面能够将环刀主体的凹槽封闭。

3、优选地，所述顶板的下端安设置有清理组件，所述清理组件包括有能够沿顶板下方水平方向移动的刮板，所述刮板靠近顶板的一侧设置有毛刷。

4、优选地，所述刮板的两侧设置有限位块，所述顶板上设有供每个限位块限位移动的限位槽。

5、优选地，所述底板的一侧设有呈竖直状设置的齿条，所述顶板上沿其水平方式开设有条形开口，所述条形开口内设置有丝杆，所述丝杆上设有滑块，所述滑块与刮板的中端连接，所述丝杆靠近齿条的一端设置有能够与齿条啮合的齿轮，所述顶板上还设有供齿条移动的引导槽。

6、优选地，所述顶板上设置有能够与底板上表面抵接的限高支柱。

7、优选地，所述环刀主体的外部设置有环刀固定环。

8、优选地，所述箱体的顶部设置有立柱，所述立柱的顶端设置有限位环，所述限位环的顶端设置有插杆，所述限位环上设有用于供插杆插接的插口，插柱上设置有能够将顶板锁紧的锁紧帽。

9、优选地，所述箱体与顶板之间设置有光杆，所述光杆上套设有限位套，限位套与底板连接。

10、优选地，所述箱体内设置有直线驱动器，所述直线驱动器的工作端穿过箱体的顶部与底板传动连接。

11、本实用新型相比较于现有技术的有益效果是:

12、1.本申请通过底板一次性进行多个环刀的压制，解决了常规方法和装置一次只能压入一个环刀的问题，提高了试验效率，还大大减轻了试验人员体能消耗和劳动量的技术问题。

13、2.本申请通过直线驱动器带动底板上升对环刀进行压制时，通过两侧的限位套在光杆上滑动，使得底板在上升是更加稳定，且保证了各土样受力方向一致、受力大小均匀，克服了常规方法和装置由于受人为因素的影响，对土样内部结构造成的极大扰动，提高了试验的准确度。

技术特征：

1.一种土工试验环刀压入土样装置，包括箱体(1)，其特征在于，所述箱体(1)的正上方固定安装有呈水平设置的顶板(7)，所述箱体(1)与顶板(7)之间设有能够朝向顶板(7)方向移动的底板(3)，所述底板(3)朝向顶板(7)的一面矩阵设置有多个环刀主体(5)，环刀主体(5)设有用于容纳土样的凹槽，当底板(3)朝顶板(7)方向移动时环刀主体(5)上的土样通过挤压进入环刀主体(5)的凹槽内，且顶板(7)的下表面能够将环刀主体(5)的凹槽封闭。

2.根据权利要求1所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述顶板(7)的下端安设置有清理组件(10)，所述清理组件(10)包括有能够沿顶板(7)下方水平方向移动的刮板(105)，所述刮板(105)靠近顶板(7)的一侧设置有毛刷(109)。

3.根据权利要求2所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述刮板(105)的两侧设置有限位块(107)，所述顶板(7)上设有供每个限位块(107)限位移动的限位槽(108)。

4.根据权利要求1所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述底板(3)的一侧设有呈竖直状设置的齿条(101)，所述顶板(7)上沿其水平方式开设有条形开口(102)，所述条形开口(102)内设置有丝杆(103)，所述丝杆(103)上设有滑块(104)，所述滑块(104)与刮板(105)的中端连接，所述丝杆(103)靠近齿条(101)的一端设置有能够与齿条(101)啮合的齿轮(106)，所述顶板(7)上还设有供齿条(101)移动的引导槽。

5.根据权利要求1所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述顶板(7)上设置有能够与底板(3)上表面抵接的限高支柱(8)。

6.根据权利要求1所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述环刀主体(5)的外部设置有环刀固定环(4)。

7.根据权利要求1所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述箱体(1)的顶部设置有立柱(6)，所述立柱(6)的顶端设置有限位环(81)，所述限位环(81)的顶端设置有插杆，所述限位环(81)上设有用于供插杆插接的插口，插柱上设置有能够将顶板(7)锁紧的锁紧帽。

8.根据权利要求1所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述箱体(1)与顶板(7)之间设置有光杆(9)，所述光杆(9)上套设有限位套(91)，限位套(91)与底板(3)连接。

9.根据权利要求1所述的一种土工试验环刀压入土样装置，其特征在于，所述箱体(1)内设置有直线驱动器(2)，所述直线驱动器(2)的工作端穿过箱体(1)的顶部与底板(3)传动连接。

技术总结
本技术公开了一种土工试验环刀压入土样装置，涉及土工试验技术领域，包括箱体，所述箱体的正上方固定安装有呈水平设置的顶板，所述箱体与顶板之间设有能够朝向顶板方向移动的底板，试验开始前，将环刀主体刃口朝上，再将切削好的土样放置在环刀主体的上方，底板往顶板方向移动时会通过带动齿条，再有齿条通过啮合带动齿轮转动，再有齿轮带动丝杆转动，由丝杆带动滑块移动，再有滑块带动刮板移动，刮板带动毛刷对顶板的下方进行清理，防止顶板上粘附土样，影响下次的试验结果，从而达到一次性进行多个环刀主体的压制，解决了常规方法和装置一次只能压入一个环刀的问题，提高了试验效率，还大大减轻了试验人员体能消耗和劳动量。

技术研发人员：朱小丹,黄兴怀,仝其波,李国梁,李震,代绍南,禹峰,周立国,许庆伟,张明瑞
受保护的技术使用者：中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司
技术研发日：20240327
技术公布日：2024/9/23