[發明專利]一種土工環剪試驗環形土樣飽和器及飽和方法

有效

• 申請號: 201710869083.1
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107505184B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王勇;何維;孔令偉;汪明元;王艷麗;師文卓
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;G01N1/31;G01N3/24
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

1.一種土工環剪試驗環形土樣飽和器，其特征在于：所述土工環剪試驗環形土樣飽和器包括圓盤（1）、外側護環（3）、內側護環（4）以及中心螺桿（5）；所述外側護環（3）是由角鋼彎制形成，所述外側護環（3）包括側壁以及橫壁；所述圓盤（1）的外徑等于外側護環（3）側壁的內徑；所述圓盤（1）嵌入外側護環（3）側壁中；所述內側護環（4）置于圓盤（1）的上表面并貼于外側護環（3）的橫壁上；所述內側護環（4）、圓盤（1）、外側護環（3）的側壁以及外側護環（3）的橫壁形成土樣存放腔，待飽和土樣置于該土樣存放腔中；所述內側護環（4）以及圓盤（1）上均設置有中心螺桿通孔；所述中心螺桿（5）穿過內側護環（4）以及圓盤（1）上的中心螺桿通孔；所述中心螺桿（5）上設置有第一螺母以及第二螺母；所述第一螺母置于內側護環（4）上表面，所述第一螺母的外徑大于內側護環（4）上中心螺桿通孔的外徑；所述第二螺母置于圓盤（1）下表面；所述第二螺母的外徑大于圓盤（1）上中心螺桿通孔的外徑；

所述內側護環（4）是上端設置有中心螺桿通孔、下端開口且腳部設置有薄壁環刀狀護環的圓桶狀結構；所述內側護環（4）頂部的外邊緣向外部水平延伸并形成圓環形翼緣；所述內側護環（4）的薄壁環刀狀護環放置在圓盤（1）的上表面；所述內側護環（4）的圓環形翼緣貼于外側護環（3）的橫壁上。

2.根據權利要求1所述的土工環剪試驗環形土樣飽和器，其特征在于：所述外側護環（3）是整體件或分體件；所述外側護環（3）是分體件時，所述外側護環（3）是由多個弧狀角鋼拼接而成。

3.根據權利要求2所述的土工環剪試驗環形土樣飽和器，其特征在于：所述土工環剪試驗環形土樣飽和器還包括設置在圓盤（1）與外側護環（3）的橫壁之間的圓環（2）；所述圓環（2）的外徑和內徑均與待飽和土樣的外徑和內徑相同。

4.根據權利要求3所述的土工環剪試驗環形土樣飽和器，其特征在于：所述圓盤（1）上設置有透氣進水孔；所述透氣進水孔是一個或多個；所述透氣進水孔是多個時，多個透氣進水孔均布在圓盤（1）上。

5.一種基于如權利要求1所述的土工環剪試驗環形土樣飽和器的飽和方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1）將制備好的待飽和的環形土樣放置在圓盤（1）上，保持待飽和的環形土樣的外徑與圓盤（1）的外緣平齊；將外側護環（3）放置在待飽和的環形土樣上，保護待飽和的環形土樣的外側，將內側護環（4）放置在外側護環（3）的橫壁上，保持內側護環（4）腳部的薄壁環刀狀護環通過外側護環（3）抵達圓盤（1）；將中心螺桿（5）穿過內側護環（4）和圓盤（1）上的中心螺桿通孔，擰緊中心螺桿（5）上的第一螺母以及第二螺母，將待飽和的環形土樣固定在圓盤（1）、外側護環（3）和內側護環（4）之間的土樣存放腔中；

2）將步驟1）組裝得到的整體結構放置在真空缸中，按照《土工試驗方法標準》GB/T50123-1999進行抽真空飽和操作；

3）待抽真空飽和操作完成后，進行拆樣操作，將中心螺桿（5）的拆下，將圓盤（1）朝下放置，按住外側護環（3）將內側護環（4）向上取出，隨后向外移除外側護環（3），得到飽和的圓環形土樣。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述方法還包括在步驟1）中在圓盤（1）和外側護環（3）之間設置圓環（2）的步驟，以及在步驟3）中在取出外側護環（3）后移除圓環（2）的步驟。