[實用新型]適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置

有效

• 申請號: 201520710546.6
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN204924988U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 王艷麗;程展林;饒錫保;張偉;王勇;羅菊
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

技術領域

本實用新型涉及土力學室內試驗測試技術領域，具體是一種適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置。

背景技術

粗粒土是指粒徑0.075mm-60mm的顆粒含量(質量比)大于50％的土石混合料。粗粒土在自然界分布廣泛、儲量豐富。粗粒土是土石壩的主要筑壩材料，也是土力學的主要研究對象之一。大型三軸試驗是研究粗粒土強度和變形特性的主要手段，用三軸試驗測定土體的參數已成為巖土工程設計的重要依據。粗粒土具有散體材料的離散特征，單純采用三軸試驗研究粗粒土力學行為是一種宏觀的唯象論的方法，因此研究這些宏觀規律背后的控制機理及試樣相應的細觀特性的變化尤為重要，CT掃描技術因其可無損，動態、定量地獲取土體的細觀結構信息，近年來在巖土試驗領域得到了廣泛應用，利用CT技術對大型三軸試驗前后的粗粒土進行細觀結構觀測時，要求試樣可方便地從三軸儀上移出，承載三軸試樣的裝置質量輕，方便搬運，掃描區域內不能有金屬，掃描完成后還能安裝到三軸儀上繼續進行飽和固結剪切等試驗。

粗粒土大型三軸試樣采用圓柱體試樣，在進行樣品制備時，常在三軸試驗儀上制樣，在壓力室底座上裝對開圓膜和橡皮膜，用橡皮帶將橡皮膜的一端與壓力室底座扎緊，連接底座的透水板常嵌固在底座上，橡皮膜將透水板包住，制樣后，抽真空以保證試樣直立，制樣完成后，壓力室底座與試樣連成一體，當對試樣進行CT掃描時，由于壓力室底座質量重，體積大，且均為金屬制品，X射線無法穿透，不能連同底座一起掃描，這就需要將試樣從底座上拆下來，同時保證試樣不漏氣，且能夠直立，CT掃描完成后，試樣能安裝在三軸儀的底座上，并進行水頭飽和等一系列試驗。因此，探索并實用新型一種適用于CT掃描的粗粒土大型三軸試樣承樣裝置及使用方法，實現粗粒土三軸試驗前后試樣的CT掃描，以獲取試驗前后土體的細觀結構信息，具有重要實際意義。

實用新型內容

本實用新型針對現有制樣技術的不足，提供了一種適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，該裝置采用分離技術，對三軸儀底座進行改造，能方便地把試樣從三軸儀底座上拆卸并安裝，并保證不漏氣，結構簡單和輕便，能實現三軸試驗前后試樣的CT掃描，以獲取試驗前后土體的細觀結構信息。

本實用新型所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：

一種適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，包括承樣底座、下透水板、上透水板、試樣帽、由兩塊分離的半圓形金屬片組成的對開模，承樣底座的下部設有與大型三軸儀底座匹配插接的圓形凸臺，承樣底座的上部設有第一圓形凹槽，沿凹槽中心往下至圓形凸臺的底部設有第一導水導氣通道，下透水板嵌入所述第一圓形凹槽形成一圓形平面用于試樣底部接觸，第一導水導氣通道與大型三軸儀的底座上的進水口相連通，承樣底座側邊上部沿環向設一圈第一弧形凹槽用于綁扎橡皮膜，對開模通過固定件可拆卸地安裝在承樣底座上，試樣帽的下部設有第二圓形凹槽，上透水板嵌入所述第二圓形凹槽形成一圓形平面用于試樣頂部接觸，試樣帽側邊上部沿環向設一圈第四弧形凹槽用于綁扎橡皮膜。

如上所述的適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，對開模的連接處從上到下分別設置固定板，兩側固定板上設置至少兩個螺栓孔，固定件穿過兩側固定板上相對應的螺栓孔將兩塊半圓形金屬片連成一體。

如上所述的適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，對開模沿豎向等設置至少兩個加固圈，以增加對開模的強度。

如上所述的適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，對開模底部內環向設一圈第二弧形凹槽用于綁扎橡皮膜。

如上所述的適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，在對開模的底部沿環向設置多個螺栓孔，承樣底座側邊下部沿環向均對應設有第一螺栓孔，固定件依次穿過對開模的螺栓孔以及承樣底座的第一螺栓孔將對開模和承樣底座固定。

如上所述的適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，試樣帽頂部的中心設置一向下的第三弧形凹槽，用于與三軸試驗儀的加載桿相匹配。

如上所述的適用于CT掃描的粗粒土大型三軸承樣裝置，承樣底座、上透水板、下透水板、試樣帽均可采用特種鋁合金材料制成，質輕，能承受一定荷載，X射線能穿透并能有效減小偽影。

本實用新型的有益效果是：本實用新型解決了常規三軸制樣時，試樣與大型三軸壓力室底座固定，由于壓力室底座質量重，體積大，無法進行CT掃描等問題，本實用新型能方便地把試樣從三軸儀底座上拆卸并安裝，并保證不漏氣，結構簡單和輕便，能實現三軸試驗前后試樣的CT掃描，以獲取試驗前后土體的細觀結構信息。

附圖說明