[實用新型]一種適用于細觀結構觀測的振實儀

有效

• 申請號: 201720956467.2
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN207051139U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 王星;王新志;朱長歧;沈建華;呂士展;胡明鑒;孟慶山
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 董路,王敏鋒

技術領域

本實用新型涉及室內土工試驗技術領域，具體涉及一種適用于細觀結構觀測的振實儀。

背景技術

表面振動壓實試驗是測量巖土材料最大干密度的一種常規試驗方法，適用于各類巖土材料最大干密度的測量，尤其適用于砂類土。但表面振動壓實試驗也存在不可忽視的弊端，由于振實桶的封閉性，我們僅能在試驗結束后測得桶內土樣的最大干密度，不能觀察到桶內土樣在振實能作用下細觀結構的變化，為從細觀方面對土樣密度增大的原因進行探討，我們需要一種適用于細觀結構觀測的半模振實裝置。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種適用于細觀結構觀測的振實儀，該振實儀結構簡單，操作方便，能夠有效捕捉土樣在試驗前后細觀結構的變化。

實現本實用新型上述目的所采用的技術方案為：

一種適用于細觀結構觀測的振實儀，包括底座、夯錘和振實桶，還包括攝像機、支架和刻度尺，振實桶包括桶體和底板，桶體固定于底板上，桶體的橫截面呈弓形，桶體具有圓弧形側壁和豎直平面側壁，豎直平面側壁呈光學透明狀，攝像機固定于支架上，攝像機與豎直平面側壁中央正相對，刻度尺固定于振實桶上，刻度尺平行于豎直平面側壁，刻度尺位于攝像機攝影區域內，夯錘的橫截面呈弓形，夯錘的直徑與桶體的內徑相同。

振實桶為對稱結構，振實桶還包括連接條，連接條與豎直平面側壁的底部連接，連接條與豎直平面側壁整體呈T型，底板呈弓形，連接條固定于底板位于弦上的側壁上部，底座上設有弓形的凹槽，凹槽的半徑和底板的半徑相同。

桶體和夯錘的橫截面呈半圓弓形，底板和凹槽均呈半圓弓形，連接條呈方形。

刻度尺有兩個，兩刻度尺分別固定于連接條的兩端上，且兩刻度尺均水平設置。

連接條與豎直平面側壁為一體式結構。

豎直平面側壁豎直方向上的兩側設有螺紋孔，連接條上設有螺紋孔，豎直平面側壁通過螺栓固定在圓弧形側壁上，連接條通過螺栓固定在底板上。

與現有技術相比，本實用新型的優點與有益效果在于：

該振實儀結構簡單，制作成本低，能觀察到振實前后土樣內部細觀結構的變化，有助于從細觀層次上加深對土體密實度增大過程及原因的認識，從而為分析土樣在試驗結束后密實度增大的原因提供一種新的途徑。

附圖說明

圖1為適用于細觀結構觀測的振實儀的結構示意圖。

圖2為振實桶的結構示意圖。

圖3為底座的結構示意圖。

其中，1-底座、2-夯錘、3-振實桶、4-攝像機、5-支架、6-刻度尺、7-桶體、8-底板、9-圓弧形側壁、10-豎直平面側壁、11-連接條、12-螺栓、13-凹槽。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型提供的適用于細觀結構觀測的振實儀的結構如圖1所示，該振實儀底座1、夯錘2、振實桶3、攝像機4、支架5和刻度尺6。

振實桶3為對稱結構，振實桶3包括連接條11、桶體7和底板8，桶體7固定于底板8上。桶體7的橫截面呈半圓弓形，桶體7具有圓弧形側壁9和豎直平面側壁10。豎直平面側壁10呈光學透明狀，豎直平面側壁的材質為有機玻璃，也可以為其它透明材質。豎直平面側壁10豎直方向上的兩側設有螺紋孔，豎直平面側壁9通過螺栓12固定在圓弧形側壁9上。連接條11呈方形，連接條11與豎直平面側壁10的底部連接，連接條11與豎直平面側壁10為一體式結構，連接條11與豎直平面側壁10整體呈T型。底板8呈半圓弓形，連接條11上設有螺紋孔，連接條11通過螺栓12固定于底板8位于直徑上的側壁上部。刻度尺6有兩個，兩刻度尺6分別固定于連接條11的兩端上，且兩刻度尺6均水平設置，刻度尺的刻度范圍是10mm，最小刻度是1mm，刻度尺用于在數據處理時進行像素值與真實物理尺寸的轉換。

夯錘2的橫截面呈半圓弓形，夯錘2的直徑與桶體7的內徑相同。

底座1上設有半圓弓形的凹槽13，凹槽13的半徑和底板的半徑相同。

攝像機4固定于支架上5，攝像機4與豎直平面側壁10中央正相對。

本實用新型提供的適用于細觀結構觀測的振實儀使用方法如下：

試驗前，將待測土樣裝入振實桶內，先啟動夯錘進行預振動后停止，使土樣表面呈水平狀態；此時使用數碼相機透過有機玻璃板對振實桶內的土樣進行拍攝，并對所獲得圖像進行編號；對土樣進行振實，可設置分3次或5次完成，每次振實完成后使用同樣方法對土樣進行拍攝圖像和編號；最后對所拍攝的圖像進行數據處理，獲取所需的細觀參數，如顆粒和孔隙的個數、面積等。值得注意的是，在拍攝時應將振實桶下部的標尺納入拍攝的范圍，用于對圖像進行定量分析時做標定使用，而且由于振實桶在試驗過程中位置存在微幅變化，為保證測量數據的準確性，在數據處理時應對每張圖像都嚴格執行標定程序；對于較細的巖土顆粒，使用數碼相機不能拍攝到清晰圖像時，可使用顯微攝像頭對土顆粒適當放大后再進行拍攝。