[發明專利]不同應力比重塑土制樣裝置

有效

• 申請號: 201210576860.0
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103033406A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 尹振宇;金銀富;夏云龍;朱啟銀;李艷玲
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及工程材料試驗儀器領域，尤其涉及不同應力比重塑土制樣裝置。

背景技術

由于工程建設快速發展，作為工程設計不可或缺的土工參數的獲取顯得尤為重要。土工試驗是獲取土體物理、力學參數的重要手段。由于原狀土易受擾動且離散性大，基于原狀土獲取的參數會有很大的離散性，從而影響工程設計中土體參數的準確性。因此，相對均質的重塑土越來越多的用于土工試驗，為了模擬復雜應力條件下的土體環境，需要在實驗室制出不同應力比的重塑土土樣，以用于室內試驗。

現行室內制備重塑土土樣技術大致可分為兩類：（1）擊實法，即采用確定質量的擊錘從確定的高度下落，一層或分層擊實土樣至所需尺寸，此法的優點是簡單易行且制樣周期短，但其缺點是重塑土樣含水量不均勻且制出的試樣下部密實，上部松散；（2）沉降法，這種方法是將稀泥漿放置到常規固結儀，通過加靜載形成固結土樣，此法優點是能得到含水量均勻的試樣，缺點是步驟繁瑣，制樣設備要求較高。然而現行室內制備技術中不能制備出應力比不同的重塑土土樣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供了不同應力比重塑土制樣裝置，以解決現行室內制備技術中不能制備不同應力比重塑土土樣的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種不同應力比重塑土制樣裝置，包括：夾持單元，包括上夾持板以及下夾持板，所述上夾持板具有一孔洞；上、下固定板，所述上固定板以所述上夾持板為支撐，所述下固定板以所述下夾持板為支撐，所述上固定板具有與所述孔洞相匹配的上孔，所述下固定板具有與所述上孔相同孔徑的下孔；圍壓罩，所述圍壓罩的兩端分別固定在所述上固定板以及所述下固定板上；彈性膜，所述彈性膜的兩端分別圍固在所述上孔以及所述下孔四周；傳力元件，所述傳力元件的外壁緊貼所述彈性膜；第一透水元件，緊貼所述傳力元件的傳力端，并位于所述彈性膜圍成的空間內；第二透水元件，位于所述下固定板上，并位于所述彈性膜圍成的空間內。

進一步的，所述傳力元件為活塞，所述活塞為圓柱形空心筒，所述活塞的底板均勻分布有小孔，所述活塞的上部設置有排氣孔。

進一步的，所述上、下固定板表面均具有相互對應的圓形凹槽，所述圍壓罩的兩端分別固定在相互對應的所述圓形凹槽內。

進一步的，所述圓形凹槽內設置橡皮圈，所述圍壓罩固定在所述橡皮圈內。

進一步的，所述上、下固定板上均具有圓形的凸槽，所述上固定板上的凸槽圍繞所述上孔，所述下固定板上的凸槽圍繞所述下孔，所述彈性膜的兩端分別圍箍到所述上固定板的凸槽以及所述下固定板的凸槽中。

進一步的，所述上夾持板以及所述下夾持板通過穿過的螺桿固定所述圍壓罩。

進一步的，所述不同應力比重塑土制樣裝置包括杠桿，所述杠桿通過承載頭連接至所述傳力元件。

進一步的，所述不同應力比重塑土制樣裝置包括三軸圍壓系統，所述三軸圍壓系統與所述圍壓罩連接。

進一步的，所述下夾持板表面具有多個凹槽。

進一步的，所述凹槽的數量為兩個，并且兩個所述凹槽呈十字交叉狀。

進一步的，所述第一透水元件以及所述第二透水元件均為圓柱形透水石，所述透水石底面直徑與所述彈性膜圍成的圓柱形空間的截面直徑相同。

進一步的，所述圍壓罩上分別安裝有進水閥門以及排水閥門。

進一步的，所述圍壓罩內壁上貼有位移標尺。

本發明提供的不同應力比重塑土制樣裝置，將稀泥漿倒入制樣裝置中，由傳力元件對彈性膜內的稀泥漿施加豎向壓力，由圍壓罩內的水對彈性膜內的稀泥漿施加側向壓力，以此控制不同應力比使土樣固結得到含水量均勻的飽和重塑土試樣；通過設置的傳力元件，其外壁緊貼彈性膜，能夠控制彈性膜所圍空間內注入的土樣形狀，同時可以限制土樣下降導致的彈性膜的收縮，使橡皮膜保持一個固定形態。

進一步地，所述凹槽內設置橡皮圈，所述圍壓罩固定在所述橡皮圈內，增加了圍壓室的密封性。

進一步地，所述圍壓罩內壁上貼有位移標尺，能夠方便觀察土樣的固結沉降變化。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的不同應力比重塑土制樣裝置的剖面結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的傳力元件的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的上、下固定板的結構示意圖；

圖4a為本發明實施例提供的上夾持板的結構示意圖；

圖4b為本發明實施例提供的下夾持板的結構示意圖；

圖5為本發明實施例提供的圍壓罩的結構示意圖。