[實用新型]一種固定高壓黏土內部結構的固結儀

有效

• 申請號: 201520387908.2
• 申請日: 2015-06-08
• 公開（公告）號: CN204882234U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 顧建祥;商翔宇;周國慶;況聯飛;趙曉東
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本實用新型涉及一種用于高壓固結后鎖定其內部結構再進行低溫凍結的儀器，特別是一種固定高壓黏土內部結構的固結儀，尤其適用于黏土。

背景技術

黏土是在我國廣泛分布的常用天然材料，要想深入揭示黏土的宏觀力學性質，研究其內部結構幾成必須。掌握高壓作用下黏土的固結規律以及其內部結構，是準確判斷深部黏土地層應力狀態的必要前提，高壓固結儀是實現這一目的實驗裝置。現有關于泥漿樣尤其是黏土內部微觀結構的測試研究，均假設卸載對泥漿樣內部結構無影響。然而常見高壓固結儀通常不能滿足高壓鎖定要求，因此無法獲得高壓固結后黏土試樣真實內部結構。通過此實用新型可以實現對黏土的高壓固結后變形鎖定再通低溫凍結。同時實驗全程觀察底部土壓力傳感、中部溫度傳感器、上部位移傳感器的數值變化，進行深部黏土性質的研究，推進深部土力學和工程應用的發展。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服目前技術中存在的問題，提供一種結構簡單、測量參數種類多、測量精度高的黏土變形約束低溫凍結高壓固結儀，以研究黏土高壓固結后的真實內部結構。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種固定高壓黏土內部結構的固結儀，包括傳力桿、加壓帽、壓力筒、底座、銅制透水石、位移傳感器、底部土壓傳感器、側面土壓傳感器、溫度傳感器、通長拉桿螺栓和支架；所述壓力筒嵌裝在底座上，加壓帽設置在壓力筒上部，所述壓力筒內能夠裝入泥漿樣，泥漿樣的頂部和底部分別設有銅制透水石，透水石和泥漿樣的接觸面設有濾紙，加壓帽底端伸入到壓力筒中壓實泥漿樣；所述傳力桿安裝在加壓帽頂面中心；所述壓力筒的側壁設有側面土壓傳感器和溫度傳感器；所述底座的頂部中心嵌裝有底部土壓傳感器，且底座上設有傳感器穿線口；所述底座和加壓帽內均設有酒精冷浴循環通道，酒精冷浴循環通道連接有酒精進口和酒精出口；所述加壓帽和底座分別設有連通加壓筒的排水口；所述加壓帽配設有用于采集泥漿樣壓縮量的位移傳感器；所述底座和加壓帽由通長拉桿螺栓連接緊固，控制約束泥漿樣固結時的豎向變形量。

所述加壓帽由加壓帽上構件和加壓帽下構件組成，壓帽上構件和加壓帽下構件之間設有防水墊層Ⅰ；所述加壓帽上構件和加壓帽下構件均由位于中心的主體部分和周圍的連接板組成；加壓帽下構件的主體內設置酒精冷浴循環通道Ⅰ，酒精冷浴循環通道Ⅰ的酒精進口Ⅰ和酒精出口Ⅰ對稱設置在壓帽上構件的主體頂面；所述加壓帽上構件和加壓帽下構件的連接板上周向均布多個螺栓孔，所述防水墊層Ⅰ上對應酒精進口Ⅰ、酒精出口Ⅰ以及螺栓孔設通孔；所述加壓帽上構件的中心設有用于安裝傳力桿的傳力桿安裝槽。

所述加壓帽下構件的主體外徑不大于加壓筒筒體的內徑。

所述的底座由底座上構件和底座下構件組成，底座上構件和底座下構件之間設置防水墊層Ⅱ；所述底座上構件內部設有酒精冷浴循環通道Ⅱ，酒精冷浴循環通道Ⅱ的酒精進口Ⅱ和酒精出口Ⅱ對稱設于底座上構件的側面；所述底座上構件的頂面中心設有用于安裝底部土壓傳感器的傳感器嵌裝槽，傳感器嵌裝槽的一側設有豎向穿線口，穿線口頂口位于加壓筒內，底口位于底座下構件的一側；所述底座上構件和底座下構件的邊緣對應加壓帽上的螺栓孔設有螺栓孔。

所述底座的上構件頂面和加壓筒筒體的底端口對應設有能夠相互嵌裝卡槽。

所述加壓帽下構件上設置加壓帽排水口，底座上構件上設置底座排水口，所述排水口為L形；所述加壓帽排水口的一端位于壓力筒筒體中，另一端位于加壓帽下構件側面；所述底座排水口的一端位于壓力筒筒體中，另一端位于底座上構件的側面。

所述通長拉桿螺栓的螺栓本體依次穿過底座下構件、防水墊層Ⅱ、底座上構件、加壓帽下構件、防水墊層Ⅰ和加壓帽上構件上的螺栓孔，其底端連接底座固定螺母，頂端連接加壓帽固定螺母。

所述壓力筒的筒體側壁開有直徑5mm的螺紋孔Ⅰ，螺紋孔Ⅰ中螺紋連接螺栓Ⅰ，螺栓Ⅰ中心軸向鉆孔，溫度傳感器安裝在鉆孔中，并用實驗土密實，螺栓Ⅰ和筒體外壁之間設有密封圈。

所述壓力筒的筒體側壁開有直徑6mm的螺紋孔Ⅱ，螺紋孔Ⅱ中連接螺栓Ⅱ，所述螺栓Ⅱ中心軸向開有深10mm的孔，側面土壓傳感器安裝在孔中并由密封膠固定，螺栓Ⅱ與筒體外壁之間設有密封圈。

所述底部的銅制透水石的中心對應底部土壓傳感器設有傳感器通孔，對應穿線口的頂口設有盲孔。

所述加壓帽上構件的一側設有延伸板，位移傳感器與延伸板相接觸。

所述底座的一側設有用于支承位移傳感器的支架。

所述通長拉桿螺栓設置3～12個。