[實(shí)用新型]一種壓實(shí)制模器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720475029.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN206710171U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏天宇;胡大偉;周輝;張傳慶;朱勇;楊凡杰;盧景景;王沖;張帆;張旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11570
• 代理人: 劉杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及巖土力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓實(shí)制模器。

背景技術(shù)

在土力學(xué)的計(jì)算分析中，經(jīng)常需要對(duì)土樣進(jìn)行三軸或無(wú)側(cè)限壓縮實(shí)驗(yàn)，以測(cè)量其兩個(gè)重要的強(qiáng)度參數(shù)：內(nèi)摩擦角和黏聚力。通常情況下，由于原狀土的取樣會(huì)非常困難，大多采用重塑土，即將采樣好的土進(jìn)行加工重塑，而后將重塑土進(jìn)行試驗(yàn)。

而傳統(tǒng)的重塑土制作工藝中，采用分層單向壓實(shí)操作，操作繁瑣；且膨潤(rùn)土等天然密相對(duì)目標(biāo)干密度非常小的土粒材料，壓制成的試塊干密度、含水率分布普遍存在沿軸線由底而上逐層減小的梯度；使用這些砌塊進(jìn)行壓縮試驗(yàn)時(shí)，變形也相應(yīng)的普遍出現(xiàn)類似的梯度變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能有效的反應(yīng)砌塊的變形特征，甚至沿分層界面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)面斷層，嚴(yán)重影響試驗(yàn)可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種壓實(shí)制模器，解決現(xiàn)有技術(shù)中重塑土試塊干密度和含水率分布不均勻，以及出現(xiàn)分層斷層的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種壓實(shí)制模器，包括：自平衡施力框架、可拆卸式壓實(shí)筒以及驅(qū)動(dòng)元件；

所述驅(qū)動(dòng)元件通過(guò)所述自平衡施力框架向所述可拆卸式壓實(shí)筒施加靜壓力，用于壓實(shí)所述可拆卸式壓實(shí)筒內(nèi)的土粒柱；

所述自平衡框架包括：液壓缸、框架頂板、框架連桿以及框架底板；所述框架頂板與所述框架底板通過(guò)所述框架連桿相連，構(gòu)成框架主體；所述液壓缸固定在所述框架頂板上，所述液壓缸的活塞桿伸入所述框架主體內(nèi)；

所述可拆卸式壓實(shí)筒包括：底座、壓實(shí)筒以及壓實(shí)塊；所述底座固定在所述框架底板上；所述壓實(shí)筒抵靠在所述底座上，所述壓實(shí)筒的第一筒口通過(guò)所述底座密封；所述壓實(shí)塊設(shè)置在所述壓實(shí)筒的第二筒口與所述液壓缸的活塞桿頭端之間；所述壓實(shí)塊為柱形結(jié)構(gòu)，與所述壓實(shí)筒的內(nèi)腔相匹配，可在所述壓實(shí)筒內(nèi)軸向滑動(dòng)；所述壓實(shí)筒的中心軸線與所述活塞桿的中心軸線重合；

所述驅(qū)動(dòng)元件與所述液壓缸相連，驅(qū)動(dòng)所述液壓缸。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)元件為電液伺服泵，與所述液壓缸相連。

進(jìn)一步地，所述壓實(shí)塊與所述土粒柱之間設(shè)置第一透水墊片。

進(jìn)一步地，所述土粒柱與第一透水墊片之間設(shè)置第一濾紙層。

進(jìn)一步地，所述土粒柱與所述底座之間設(shè)置第二透水墊片。

進(jìn)一步地，所述第二透水墊片與所述土粒柱之間設(shè)置第二濾紙層。

進(jìn)一步地，所述底座頂端設(shè)置疏水紋路，所述第二透水墊片設(shè)置在所述疏水紋路上。

進(jìn)一步地，所述底座上開設(shè)圓環(huán)形凹槽，與所述壓實(shí)筒的筒壁相匹配；所述壓實(shí)筒底部可嵌于所述圓環(huán)形凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述壓實(shí)制模器還包括：延長(zhǎng)筒；

所述延長(zhǎng)筒擱置在所述壓實(shí)筒上，所述延長(zhǎng)筒的筒腔與所述壓實(shí)筒的筒腔連通且內(nèi)徑相同，中心軸線重合；

所述壓實(shí)塊擱置在所述延長(zhǎng)筒頂端。

進(jìn)一步地，所述延長(zhǎng)筒的近壓實(shí)筒一端的筒壁上設(shè)置軸向延伸結(jié)構(gòu)，包覆在所述壓實(shí)筒外壁上，限制所述壓實(shí)筒的徑向移動(dòng)。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的壓實(shí)制模器，通過(guò)建立由自平衡施力框架、可拆卸式壓實(shí)筒以及驅(qū)動(dòng)元件構(gòu)成的重塑土試樣加工結(jié)構(gòu)，施加穩(wěn)定持續(xù)的靜壓力，滿足一次施力即達(dá)到壓實(shí)效果的條件，從而實(shí)現(xiàn)土粒柱一次壓制成型，使得重塑土內(nèi)的干密度和含水率分布均勻；避免傳統(tǒng)重塑土分層，多次連續(xù)擊實(shí)操作導(dǎo)致的重塑土分層嚴(yán)重，干密度和含水率斷層的缺陷。同時(shí)，底座、壓實(shí)筒以及壓實(shí)塊的配合結(jié)構(gòu)使得能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝填，配合持續(xù)穩(wěn)定的靜壓力，也避免了分層多次裝填操作導(dǎo)致的人為分層問(wèn)題。同時(shí)，可拆卸式壓實(shí)筒擱置在所述施力框架主體內(nèi)，可根據(jù)需要，先后調(diào)整壓實(shí)筒的受力端，從而實(shí)現(xiàn)雙向壓實(shí)操作，從而克服重塑土單向受力導(dǎo)致的干密度和含水率呈梯形分布的缺陷，進(jìn)一步提升重塑土干密度和含水率的均勻性。另一方面，由液壓缸、框架頂板、框架連桿以及框架底板構(gòu)建的施力框架結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，提升了施力精度和施力可靠性，從而大幅降低重塑土加工時(shí)器件組合導(dǎo)致偶然誤差；相類似的，底座、壓實(shí)筒以及壓實(shí)塊構(gòu)成的重塑土成型的一體化結(jié)構(gòu)，也能充分降低器件組合導(dǎo)致的重塑土試樣形態(tài)的缺陷；同時(shí)有機(jī)構(gòu)成的一體化施力，受力結(jié)構(gòu)也使得試樣的制備操作簡(jiǎn)化，加工效率大幅提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的壓實(shí)制模器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的可拆卸式壓實(shí)筒正向壓實(shí)的初始態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的可拆卸式壓實(shí)筒正向壓實(shí)的穩(wěn)定態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；