[發明專利]一種重塑土真空預壓設備及成土工藝

有效

• 申請號: 201410216203.4
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103981853A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 丁智;章珊珊;魏新江;張濤;林赟;黃英省
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本發明涉及一種真空預壓設備，尤其是一種重塑土真空預壓設備及成土工藝。

背景技術

隨著我國建筑事業的大力發展，建筑業的安全問題變得備受關注。而地基土的性質對地上建筑的安全使用起著決定性的作用。研究地基土的承載能力及相關性能需要從土在靜態、動態下的力學性能展開。自然界中的土是一種由礦物顆粒和存在于其間孔隙的液體與氣體等多礦物組成的非均質、多相、多孔的不連續介質。其組成物質的多相性和復雜性需要進行土工實驗獲得其土性參數。目前大部分土性指標的測定可以在實驗室完成，但是試驗中使用的土樣需要從現場取用或實驗室重塑制得，原狀土或重塑土在取樣過程或制樣工藝上的差別，往往使得試樣的質量存在這樣或那樣的缺陷，再加上試驗方法、試驗操作熟練程度、試驗儀器及量測精度、分析整理方法、建議取值及使用人員的取舍等原因，各計算參數相差10%～40%是常見的，由此引起計算結果與實測結果的誤差。

現行室內制樣技術大致可分為兩類。一類是擊實法，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。這種方法的優點是簡單易行且制樣周期短，但其缺點也是非常明顯的：首先，由于制樣過程中使用的是沖擊力，擊實土樣往往受力不均勻，下層土樣要比上層土樣壓的密實；其次，試驗過程中容易將空氣封裝在樣品中，致使樣品內部形成較大孔隙，不利于后續試驗的開展，并可能導致試驗結果的失真。另一種是固結法，這種方法是將風干土加蒸餾水配成大于液限的稀泥漿，倒入制樣筒，在頂部施加靜載加速土樣固結，這樣采用單向或三維排水固結法獲得飽和試樣。這種方法的制樣過程較為繁瑣，對制樣設備要求較高。如果想得到含水量分布比較均勻的理想試樣，必須逐步施加靜載，且固結時間很長。

對于當前的重塑土真空預壓設備，主要由三部分組成：真空泵，真空水罐和土樣制備箱。當前設備主要存在著儀器比較笨重，制備土樣時浪費比較多，制備時間比較久，在制備過程中存在較多的不確定因素，可能導致最后抽真空不完全等情況。

發明內容

為了克服原有真空預壓技術所存在的笨重、土樣浪費、制作時間長、土樣均勻性差、圓柱狀小樣制取費時、抽真空不完全、不確定因素多等缺點，本發明提供一種簡化結構、避免土樣浪費、制作時間短、土樣均勻性良好、穩定性良好的重塑土真空預壓設備及成土工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種重塑土真空預壓設備，包括真空泵、真空水罐、土樣制備箱和取土器，所述真空泵的抽氣口與真空管道一端連接，所述真空管道的另一端與所述真空水罐頂部的通孔連接，所述真空水罐的中部的抽水口與水流通道的一端連接，所述水流通道的另一端與土樣制備箱的排水孔連接，所述取土器位于土樣制備箱的上部，所述土樣制備箱呈長方體桶狀，所述土樣制備箱的頂部開口處安裝可旋轉升降密封蓋，所述可旋轉升降密封蓋上設有通氣閥門；所述土樣制備箱內設有圓柱型可透水密封桶和鐵絲網環排氣管道；所述圓柱型可透水密封桶的底部設有鵝卵石排水層，所述圓柱型可透水密封桶的底部預留鏈接所述土樣制備箱與真空水罐連通的排水口，所述排水口與排水管連接，所述排水孔處安裝透水路徑控制開關，所述排水管與排水孔連接，所述鵝卵石排水層上布置鐵絲網環排氣管道，所述圓柱型可透水密封桶中部側壁設有透氣口，所述透氣口通過氣體管道與所述通氣閥門連接；所述真空水罐頂部安裝一壓力顯示器；所述壓力顯示器與智能控制系統連接。

進一步，所述鐵絲網環排氣管道有三道，三道鐵絲網環排氣管道于接觸土層一側或兩側配備棉質濾紙。

再進一步，所述真空水罐為圓柱型桶，所述真空水罐頂部設有一與大氣連通的排氣閥，所述真空水罐側身設有一水位顯示柱，所述真空水罐側身底部設有一排水閥門。

更進一步，所述的取土器的固定卡槽蓋設有環形下凸卡槽，所述環形下凸卡槽與鐵絲網環排氣管道固定連接。

所述鵝卵石層頂設有用以固定鐵絲網環排氣管道的圓環卡槽，三道鐵絲網環排氣管道共均以土樣制備箱中心為圓心放置。

所述取土器包括把手、中間段和切割口，所述把手的下部與所述中間段連接，所述中間段與所述切割口連接。

所述土樣制備箱的底部設有四個可移動滾輪。

一種重塑土真空預壓設備實現的成土工藝，所述成土工藝包括以下步驟：

（1）鏈接真空泵、真空水罐、土樣制備箱與智能控制系統；

（2）壓力顯示器設定壓強上下限；

（3）將鐵絲網環排氣管道放鵝卵石排水層的上方；

（4）將流塑性土樣灌入圓柱型可透水密封桶中；

（5）安裝可旋轉升降密封蓋，保證土樣制備箱的密封；