一种砂土三轴制样器的制作方法

1.本实用新型属于岩土工程技术领域，尤其涉及一种砂土三轴制样器。


背景技术：

2.在岩土工程实验中，土的力学性质是一项重要的研究任务，三轴试验仪是最普遍应用的土工测试仪器。而在进行粗粒土制样时，土工试验规范中采用传统的对开模进行制备，容易出现表面不均匀、试样易倾斜等问题。为此，专利2009101965909通过在制样筒内壁上设置竖排气槽和横向排气槽，排净橡皮膜与制样筒之间的空气，使橡皮膜紧贴在制样筒上，防止试样表面折皱。但是上述专利制得的试样在排气槽对应位置处会留下凸痕，试样表面平整度依然较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种砂土三轴制样器，旨在提高砂土三轴试样的表面平整度。
4.为此，本实用新型提供的砂土三轴制样器，包括制样筒，所述制样筒的底端与三轴仪器底座相匹配，所述制样筒由两瓣对开的圆弧筒壁组成，两瓣所述圆弧筒壁通过环形箍条箍紧，并在拼接处设有密封条，两瓣所述圆弧筒壁的内壁上均匀分布有排气孔，每瓣所述圆弧筒壁的侧壁中形成有与各自对应的所述排气孔连通的弧形排气腔，每瓣所述圆弧筒壁的外壁上设有与所述弧形排气腔连通的抽气孔。
5.具体的，两瓣所述圆弧筒壁在拼接处设有密封通道，所述密封条安放在所述密封通道中，并涂抹有凡士林。
6.具体的，两瓣圆弧筒壁由3d打印而成。
7.具体的，排气孔的直径为3mm
±
0.2mm
8.具体的，两瓣圆弧筒壁的高度为150mm
±
1mm，厚度为6mm
±
0.2mm。
9.与现有技术相比，本实用新型至少一个实施例具有如下有益效果：两瓣圆弧筒壁的内壁开均匀排气孔而非排气槽，侧壁中空形成排气腔，且排气腔与抽气孔联通，可用于抽出橡皮膜与制样筒壁之间空气，使橡皮膜可均匀贴合在制样筒壁上，保证试样表面的平整光滑。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1是本实用新型实施例提供的砂土三轴制样器立体图；
12.图2是本实用新型实施例涉及的圆弧筒壁立体图；
13.图3是本实用新型实施例圆弧筒壁横向剖视图；
14.图4是本实用新型实施例涉及的砂土三轴制样器排气示意图；
15.其中：1、制样筒；101、圆弧筒壁；2、插接腔；3、环形箍条；4、密封条；5、排气孔；6、弧形排气腔；7、抽气孔；8、密封通道。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
19.参见图1-图4，一种砂土三轴制样器，包括制样筒1，制样筒1的底端与三轴仪器底座相匹配，制样筒1由两瓣对开的圆弧筒壁101组成，两瓣圆弧筒壁101通过环形箍条3箍紧，并在拼接处设有密封条4，两瓣圆弧筒壁101的内壁上均匀分布有排气孔5，每瓣圆弧筒壁的侧壁中形成有与各自对应的排气孔5连通的弧形排气腔6，每瓣圆弧筒壁101的外壁上设有与各自对应的弧形排气腔6连通的抽气孔7，抽气孔7则与排气设备连通。
20.本实施例中，两瓣圆弧筒壁101的内壁开均匀排气孔5而非排气槽，侧壁中空形成弧形排气腔6，且弧形排气腔6与抽气孔7连通，可用于抽出橡皮膜与制样筒1壁之间空气，使橡皮膜可均匀贴合在制样筒1壁上，保证试样表面的平整光滑。
21.可以理解的是，在实际应用中，排气孔5的形成为圆形，直径控制在3mm
±
0.2mm比较合适，这是因为过大的孔径，在排气负压作用下可能会造成橡皮膜吸入排气孔5中，从而引起试样表面形成微小凸起，过小的孔径则不利于气体的排出。
22.参见图2和图3，在另一些实施例中，为保证两瓣圆弧筒壁101在拼接处的密封性，两瓣圆弧筒壁101在拼接处设有密封通道8，密封条4安放在密封通道8中，并涂抹有凡士林以增强制样器气密性。
23.可以理解的是，两瓣圆弧筒壁101由3d打印而成，采用3d打印技术制作制样器，不仅精确度可达0.1mm，而且可以直接打印出内部的弧形排气腔6，制样筒1壁仅有两瓣而非多瓣，气密性好。
24.在具体设计中，密封通道8形状为圆弧状，直径为2mm
±
0.05mm，制样筒1的下方形成有供三轴试验仪器底座匹配装入的插接腔2，高度为20mm
±
0.2mm，厚度为3mm
±
0.05mm，
两瓣圆弧筒壁101侧壁上开有一抽气孔7，与排气腔相连，孔径为3mm，抽气孔7中心距制样筒1顶部为60mm，两瓣圆弧筒壁101的高度为150mm
±
1mm，厚度为6mm
±
0.2mm。
25.参见图1-图4，使用本实用新型提供的砂土三轴制样器进行砂土制备的流程如下：
26.(1)将橡胶膜绑扎在三轴仪器底座；
27.(2)将密封条4涂抹凡士林，放置在制样器密封通道8内；
28.(3)把两瓣圆弧筒壁101依次安装在三轴试验仪器底座上；
29.(4)采用环形箍条3将两瓣圆弧筒壁101箍紧，将橡皮膜上部翻出，外贴在制样器上部，以保证橡皮膜上部与制样器间的密封性；
30.(5)将抽气设备与抽气孔7相连，抽出橡皮膜与制样筒1之间空气，从而使橡皮膜紧贴在制样筒1的内壁上；
31.(6)装样。
32.上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
33.同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
34.另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
35.上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。