[發(fā)明專利]一種固結(jié)儀新型加荷裝置及加荷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710912434.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107505209A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 員康鋒;張蕾;章海明;王國忠
• 申請（專利權(quán)）人: 山西省交通科學(xué)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(wù)所42001
• 代理人: 余曉雪,王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土工室內(nèi)試驗領(lǐng)域，尤其涉及一種固結(jié)儀新型加荷裝置及加荷方法。

背景技術(shù)

地基土在外荷載作用下，水和空氣逐漸被擠出，土骨架顆粒之間相互擠密，土的孔隙減小，從而引起土的壓縮變形。固結(jié)試驗是將土樣置于金屬壓縮容器內(nèi)，在有側(cè)限的條件下施加壓力，觀察土在不同壓力下的壓縮變形量，還可以用來測定土樣的壓縮指數(shù)和前期固結(jié)壓力、固結(jié)系數(shù)等指標，因此開展土樣固結(jié)特性試驗研究具有一定的意義。

固結(jié)儀新型加荷裝置是一種用于土樣固結(jié)試驗快速加荷的裝置，能提高固結(jié)試驗施加荷載的效率，對土體固結(jié)特性研究具有一定的意義，目前的固結(jié)儀加荷裝置及加荷方法主要依靠在掛鉤上添加砝碼，會引起儀器的晃動，而且耗費人力較多。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種固結(jié)儀新型加荷裝置及加荷方法，加荷時，整個加荷裝置穩(wěn)定性較高，不易引起裝置晃動現(xiàn)象，并且節(jié)省了人力，可以高效測試有側(cè)限條件下土樣的固結(jié)系數(shù)等參數(shù)，從而提高了科研水平。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種固結(jié)儀新型加荷裝置，包括測量支架、百分表、加荷支架、土樣室、荷載水箱、圓形鐵板和儲水箱，所述測量支架包括測量豎板、頂部橫桿和底部橫板，所述頂部橫桿連接于測量豎板頂部，所述底部橫板連接于測量豎板底部，所述土樣室放置于底部橫板上，所述土樣室內(nèi)部放置有透水石，所述透水石頂部設(shè)有可在土樣室上下升降運動的頂蓋；所述加荷支架包括橫向加荷板和與橫向加荷板相連接的豎桿，所述橫向加荷板端部與測量豎板鉸接，所述橫向加荷板平放壓于頂蓋上表面，所述測量支架的頂部橫桿端部朝向橫向加荷板設(shè)有百分表，所述百分表的測量頭頂持接觸于橫向加荷板上表面；所述豎桿下端端部與圓形鐵板固定連接，所述圓形鐵板上放置有荷載水箱；所述儲水箱整體高度高于荷載水箱整體高度，所述荷載水箱底部與儲水箱底部之間連通有回流水導(dǎo)管，所述回流水導(dǎo)管上安裝有水泵；所述儲水箱側(cè)部連通設(shè)有若干個出水導(dǎo)管，所述出水導(dǎo)管的出水管口置于荷載水箱中。

為了實現(xiàn)多級加荷控制，每個出水導(dǎo)管上安裝設(shè)有一個閥門B。

為了便于百分表測量頭精確測量圓柱形待測土樣下降形變變化值，所述橫向加荷板上設(shè)有與百分表測量頭頂持接觸的水平板。

為了便于對荷載水箱中水的回流控制，所述回流水導(dǎo)管上安裝設(shè)有閥門A。

為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述儲水箱內(nèi)部通過N個隔斷分隔成N+1個水腔，所述出水導(dǎo)管的數(shù)量為N+1個，所有出水導(dǎo)管與所有水腔一一對應(yīng)連通設(shè)置。

本發(fā)明提供一種優(yōu)選的具體實施方式：所述儲水箱內(nèi)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、第二層水腔、第三層水腔、第四層水腔，所述出水導(dǎo)管的數(shù)量為四個，所有出水導(dǎo)管與所有水腔一一對應(yīng)連通設(shè)置；所述第一層水腔與第二層水腔之間的隔斷上設(shè)有連通管A，所述連通管A上設(shè)有置于儲水箱外部的連通閥；所述第二層水腔與第三層水腔之間的隔斷上設(shè)有連通管B，所述連通管B上設(shè)有置于儲水箱外部的連通閥；所述第三層水腔與第四層水腔之間的隔斷上設(shè)有連通管C，所述連通管C上設(shè)有置于儲水箱外部的連通閥。

作為優(yōu)選，所述水平板上表面為圓形形狀，其直徑為0.6cm；所述頂蓋包括下部圓柱體和固定設(shè)于下部圓柱體頂部的上部凸臺，所述頂蓋的下部圓柱體外徑與土樣室內(nèi)徑相同且均為6cm；所述透水石的直徑為6cm，透水石的厚度為0.5cm。

一種固結(jié)儀新型加荷方法，其方法如下：

A、試驗開始前，先將圓柱形待測土樣放于土樣室內(nèi)部，在土樣室內(nèi)部的圓柱形待測土樣頂部放置透水石，再在土樣室內(nèi)部的透水石頂部放置頂蓋，將加荷支架的橫向加荷板放于頂蓋上表面，同時使得百分表的測量頭頂持接觸于水平板上表面中心，然后調(diào)零百分表的讀數(shù)；

B、試驗時，打開水箱外部第一個相應(yīng)位置的閥門B，水箱中的水經(jīng)過所對應(yīng)的出水導(dǎo)管進入荷載水箱中，荷載水箱重力拉動加荷支架的豎桿以及橫向加荷板，橫向加荷板加載作用于頂蓋上，頂蓋依次加載作用于透水石、圓柱形待測土樣，實現(xiàn)了圓柱形待測土樣固結(jié)試驗的第一級加荷，讀取百分表的讀數(shù)；然后打開水箱外部第二個相應(yīng)位置的閥門B，水箱中的水經(jīng)過所對應(yīng)的出水導(dǎo)管進入荷載水箱中，實現(xiàn)了圓柱形待測土樣固結(jié)試驗的第二級加荷，讀取百分表的讀數(shù)；以此類推，直至圓柱形待測土樣固結(jié)穩(wěn)定，讀取百分表的讀數(shù)；