[发明专利]一种砂土制样装置及制样方法

说明书

本发明提供了一种砂土制样装置，其特征在于，包括：底座单元；制样箱，可倾斜地设置在底座单元上，用于存储砂土样；以及取样单元，用于取出制样箱中的砂土样，其中，底座单元包括底盘和调整组件，调整组件设置再底盘上，用于调整制样箱的倾斜角度。本发明还提供了一种砂土制样方法，使用上述的砂土制样装置和水箱实现，方便控制砂土样沉积面和主应力方向之间的夹角与砂土样的相对密实度。

技术领域

本发明涉及土工实验仪器技术领域，具体涉及一种砂土制样装置及制样方法。

背景技术

在岩土工程中，三轴试验是室内试验测定砂土强度指标的主要方法之一。三轴试验首先对试样施加围压，土体在施加轴向压力下最终发生剪切破坏。三轴试验可以控制试样的排水条件，测定孔隙水压力，测量剪切过程中试样的体积变化，不同的应力路径试验能够模拟不同的工况。在三轴试验中，成样方法是试验过程中十分重要的环节，试验制备砂土样常见的方法有干装法、湿装夯实法和水下沉积法等。

现有技术中的制样装置与方法在研究砂土样各向异性的影响时，难以控制砂土样沉积面与主应力方向的不同夹角，并且难以控制砂土的相对密实度，使得控制相对密实度的方法耗损很大，十分不利于经济性。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种砂土制样装置及制样方法，为此，提供以下技术方案。

本发明提供了一种砂土制样装置，具有这样的特征，包括：底座单元；制样箱，可倾斜地设置在底座单元上，用于存储砂土样；取样单元，用于取出制样箱中的砂土样，其中，底座单元包括底盘和调整组件，调整组件设置在底盘上，用于调整制样箱的倾斜角度。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，制样箱呈长方体状，包括顶板、底板、前侧板、后侧板、左侧板以及右侧板，左侧板靠近顶板和前侧板的两边开设有互相垂直的第一凹槽和第二凹槽，右侧板靠近顶板和前侧板的两边开设有互相垂直的第三凹槽和第四凹槽，顶板互相平行的两边具有与第一凹槽和第三凹槽相适配的第一凸缘，顶板通过第一凸缘设置在第一凹槽和第三凹槽中，从而可滑动地设置在左侧板和右侧板之间，前侧板互相平行的两边具有与第二凹槽和第四凹槽相适配的第二凸缘，前侧板通过第二凸缘设置在第二凹槽和第四凹槽中，从而可滑动地设置在左侧板和右侧板之间。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，后侧板和底板互相连接的一边设置有轴套，底盘上设置有转轴，转轴穿设在轴套内，制样箱通过轴套和转轴可转动地设置在底盘上。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，右侧板和左侧板上均开设有透水孔。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，右侧板和左侧板上分别具有第一凸起和第二凸起，第一凸起设置在右侧板上靠近轴套的一角部位，第二凸起设置在左侧板上靠近轴套的一角部位，透水孔设置在第一凸起和第二凸起上。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，底盘上设置有定位槽，调整组件包括多个尺寸不同的调整垫块，调整垫块可拆卸地设置在定位槽中，调整垫块包括互相连接的第一垫块和第二垫块，第一垫块呈长方体状，第二垫块呈截面为直角三角形的三棱柱状，包括斜面、连接直角面以及侧直角面，斜面与底板相抵接，连接直角面与第一垫块连接。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，斜面和连接直角面之间存在夹角，夹角角度的范围为0°至45°。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，顶板和前侧板均开设有取样孔，取样单元包括取土环刀，取土环刀与取样孔相适配。

在本发明提供的砂土制样装置中，还可以具有这样的特征：其中，取样单元还包括制样套筒，制样套筒用于将取土环刀取出的砂土样定型。