[發明專利]一種固結儀新型加荷裝置及加荷方法

在審

• 申請號: 201710912434.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107505209A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 員康鋒;張蕾;章海明;王國忠
• 申請（專利權）人: 山西省交通科學研究院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 余曉雪,王敏鋒

1.一種固結儀新型加荷裝置，其特征在于：包括測量支架（1）、百分表（2）、加荷支架（4）、土樣室（8）、荷載水箱（9）、圓形鐵板（10）和儲水箱（16），所述測量支架（1）包括測量豎板（18）、頂部橫桿和底部橫板，所述頂部橫桿連接于測量豎板（18）頂部，所述底部橫板連接于測量豎板（18）底部，所述土樣室（8）放置于底部橫板上，所述土樣室（8）內部放置有透水石（7），所述透水石（7）頂部設有可在土樣室（8）上下升降運動的頂蓋（5）；所述加荷支架（4）包括橫向加荷板（41）和與橫向加荷板（41）相連接的豎桿（42），所述橫向加荷板（41）端部與測量豎板（18）鉸接，所述橫向加荷板（41）平放壓于頂蓋（5）上表面，所述測量支架（1）的頂部橫桿端部朝向橫向加荷板（41）設有百分表（2），所述百分表（2）的測量頭頂持接觸于橫向加荷板（41）上表面；所述豎桿（42）下端端部與圓形鐵板（10）固定連接，所述圓形鐵板（10）上放置有荷載水箱（9）；所述儲水箱（16）整體高度高于荷載水箱（9）整體高度，所述荷載水箱（9）底部與儲水箱（16）底部之間連通有回流水導管（13），所述回流水導管（13）上安裝有水泵（12）；所述儲水箱（16）側部連通設有若干個出水導管（14），所述出水導管（14）的出水管口置于荷載水箱（9）中。

2.按照權利要求1所述的一種固結儀新型加荷裝置，其特征在于：所述出水導管（14）上安裝設有閥門B（15）。

3.按照權利要求1或2所述的一種固結儀新型加荷裝置，其特征在于：所述橫向加荷板（41）上設有與百分表（2）測量頭頂持接觸的水平板（3）。

4.按照權利要求1或2所述的一種固結儀新型加荷裝置，其特征在于：所述回流水導管（13）上安裝設有閥門A（11）。

5.按照權利要求1所述的一種固結儀新型加荷裝置，其特征在于：所述儲水箱（16）內部通過N個隔斷分隔成N+1個水腔，所述出水導管（14）的數量為N+1個，所有出水導管（14）與所有水腔一一對應連通設置。

6.按照權利要求5所述的一種固結儀新型加荷裝置，其特征在于：所述儲水箱（16）內部通過三個隔斷從上至下依次分隔成四個水腔，所述四個水腔從下至上依次為第一層水腔（161）、第二層水腔（162）、第三層水腔（163）、第四層水腔（164），所述出水導管（14）的數量為四個，所有出水導管（14）與所有水腔一一對應連通設置；所述第一層水腔（161）與第二層水腔（162）之間的隔斷上設有連通管A，所述連通管A上設有置于儲水箱（16）外部的連通閥（17）；所述第二層水腔（162）與第三層水腔（163）之間的隔斷上設有連通管B，所述連通管B上設有置于儲水箱（16）外部的連通閥（17）；所述第三層水腔（163）與第四層水腔（164）之間的隔斷上設有連通管C，所述連通管C上設有置于儲水箱（16）外部的連通閥（17）。

7.按照權利要求3所述的一種固結儀新型加荷裝置，其特征在于：所述水平板（3）上表面為圓形形狀，其直徑為0.6cm；所述頂蓋（5）包括下部圓柱體和固定設于下部圓柱體頂部的上部凸臺，所述頂蓋（5）的下部圓柱體外徑與土樣室（8）內徑相同且均為6cm；所述透水石（7）的直徑為6cm，透水石（7）的厚度為0.5cm。

8.一種固結儀新型加荷方法，其特征在于：其方法如下：

A、試驗開始前，先將圓柱形待測土樣（6）放于土樣室（8）內部，在土樣室（8）內部的圓柱形待測土樣（6）頂部放置透水石（7），再在土樣室（8）內部的透水石（7）頂部放置頂蓋（5），將加荷支架（4）的橫向加荷板（41）放于頂蓋（5）上表面，同時使得百分表（2）的測量頭頂持接觸于水平板（3）上表面中心，然后調零百分表（2）的讀數；

B、試驗時，打開水箱（16）外部第一個相應位置的閥門B（15），水箱（16）中的水經過所對應的出水導管（14）進入荷載水箱（9）中，荷載水箱（9）重力拉動加荷支架（4）的豎桿（42）以及橫向加荷板（41），橫向加荷板（41）加載作用于頂蓋（5）上，頂蓋（5）依次加載作用于透水石（7）、圓柱形待測土樣（6），實現了圓柱形待測土樣（6）固結試驗的第一級加荷，讀取百分表（2）的讀數；然后打開水箱（16）外部第二個相應位置的閥門B（15），水箱（16）中的水經過所對應的出水導管（14）進入荷載水箱（9）中，實現了圓柱形待測土樣（6）固結試驗的第二級加荷，讀取百分表（2）的讀數；以此類推，直至圓柱形待測土樣（6）固結穩定，讀取百分表（2）的讀數；

C、試驗完成后，關閉各個閥門B（15），打開閥門A（11）及水箱（16）的各個連通閥（17），啟動水泵（12）從荷載水箱（9）中抽水，則荷載水箱（9）中的水在水泵（12）抽吸作用下經過回流水導管（13）循環回流至水箱（16）；當荷載水箱（9）中的水抽完后，關閉閥門A（11），從土樣室（8）中取出土樣并清理土樣室，以備下次試驗使用。