[发明专利]一种制备环刀原状土试样的装置及方法

权利要求书

1.一种用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：包括工作台、支撑柱、土样下垫板、传力架、压头及杠杆，在工作台底板上安置支撑柱，在支撑柱上依次安置土样下垫板、带有土样品的圆筒样品盒、制备原状试样的环刀、传力架、压头和杠杆，该杠杆阻力臂一端与工作台的立柱铰接。

2.根据权利1所述的用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：还包括弹簧卡子，该弹簧卡子由一个开口圆环和两个手柄组成，手柄安装在开口圆环的开口端，弹簧卡子的开口圆环套装在样品盒的外侧；常态时卡子圆环内直径小于样品盒外直径，使用时将卡子胀开后卡子圆环内直径大于样品盒端盖外直径。

3.根据权利1所述的用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：工作台由底板和立柱构成，底板为一平面钢板，其上固装圆筒状槽，槽的内直径大于最粗样品盒的外直径，槽的深度低于样品盒的高度；位于圆筒状槽轴心的底板上同轴开有一圆形孔，该圆形孔的直径小于支撑柱的内直径；立柱垂直于底板，固装在底板一端，立柱上固装一组水平横梁呈格栅状，杠杆阻力臂铰装在水平横梁上。

4.根据权利1所述的用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：所述的支撑柱为圆筒状，其下端开口呈圆环形，该下端置放在工作台的圆筒状槽内；支撑柱的上端固装一平盖，该平盖的中心同轴开有一圆孔，支撑柱高度高于样品盒的高度，支撑柱的外直径小于样品盒的内直径。

5.根据权利1所述的用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：所述的土样下垫板为一平面圆板，该圆板直径小于样品盒内直径，圆板下端面中心位置同轴固装一实心圆柱，该圆柱直径小于支撑柱平盖中心的圆孔直径，圆柱端部制成弧形，该圆柱插装在支撑柱平盖中心圆孔内。

6.根据权利1所述的用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：所述传力架由顶板、肋板和两个圆环组成，顶板为圆形平板，顶板和两个圆环同轴设置，肋板呈放射状，肋板的上端均固装在顶板上，且肋板的上端突出于顶板上表面，圆环安装在肋板上，传力架整体呈圆台状；肋板有带台阶和不带台阶两种，其间隔布置；下圆环的内直径大于样品盒的外直径，上圆环置于肋板内侧或外侧，上圆环置于肋板内侧时为环刀状，其内直径大于取土环刀外直径，上圆环的下端为外斜刃口。

7.根据权利1所述的用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：所述压头呈圆台状，圆台下端圆平面直径小于传力架顶板直径，压头上端为圆球状。

8.根据权利1所述的用于制备环刀原状土试样的装置，其特征在于：所述杠杆阻力臂一端上表面横向设计一条槽，该横向条槽的断面呈弧形，该横向条槽用于与工作台立柱上的水平横梁铰接；杠杆的下底面纵向设计一条槽，杠杆通过纵向条槽与压头的圆球顶端相配合。

9.一种制备环刀原状土试样的方法，其特征在于：

(1).样品盒下端朝上，打开样品盒下端盖，将土样下垫板的平面与土样的下端面吻合在一起，用手托着土样下垫板，将土样连同土样下垫板倒转，使土样下垫板的圆柱插装在支撑柱平盖的圆孔内，从而使样品盒置于支撑柱上，打开样品盒的上端盖；

(2).将制备试样的环刀置于土样的上端面中心位置；

(3).安放传力架，使下圆环套住样品盒，上圆环套住环刀；对于上圆环在肋板外侧的情况，用台阶限位环刀；

(4).安置压头和杠杆，用手下压杠杆动力臂的端部，压力通过压头、传力架，推动制备土样环刀和样品盒同步下行，完成环刀试样的压入；

(5).环刀压入土中达到要求后，顺序移去杠杆、压头和传力架，修平环刀上端的试样平面，盖上小玻璃片；

(6).环刀下端与样品盒的上端有适当的高差，用适当大的平刀将带有试样的环刀铲出，环刀上端盖紧玻璃片，将环刀反转过来，下端朝上，修整环刀下端面试样；至此，一个环刀试样制备完成；

(7).修整样品盒上端土样的端面，重复上述步骤(2)至步骤(7)，继续制备下一个环刀试样。

10.根据权利9所述的用于制备环刀原状土试样的方法，其特征在于：对于开缝样品盒，在进行步骤(1)之前需要先将两个弹簧卡子套装在样品盒上。