[實用新型]一種適用于粗顆粒土動三軸試驗圍壓室快速加水裝置

有效

• 申請號: 201920215432.2
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN209589705U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 楊志浩;馮懷平;岳祖潤;葉朝良;孫鐵成;周江濤;辛沛宇;李曉慧;張梓澳
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10
• 代理公司: 石家莊知住優創知識產權代理事務所(普通合伙) 13131
• 代理人: 王麗巧

本實用新型公開了一種適用于粗顆粒土動三軸試驗圍壓室快速加水裝置，包括三軸圍壓室、儲水容器和壓力控制器，其中壓力控制器通過壓力管與儲水容器上端連通，儲水容器通過水管與所述三軸圍壓室下端進水口連通，水管中段設有流量表；儲水容器為直立放置的圓筒形密封透明容器，儲水容器的上端蓋設有進出水連接閥門、進出氣連接閥門和壓力表，其中出水連接閥門的一端與水管密封連接，出水連接閥門的另一端與儲水容器內部的硬質管連接，進出氣連接閥門與壓力管密封連接，壓力表監測儲水容器內部壓力值。本實用新型利用空氣密閉物理學，巧妙地實現了粗顆粒土大型動三軸試驗中圍壓室的快速加水過程，且造價低、操作簡單、快速合理。

技術領域

本實用新型屬于巖土工程中土工試驗儀器技術領域，具體是一種適用于粗顆粒土動三軸試驗圍壓室快速加水裝置。

背景技術

動三軸試驗作為巖土工程中的一項重要的研究手段，為研究不同巖土工程問題中土體的變形及強度特性提供了較為科學的試驗依據。三軸試驗過程中，由于所研究應力路徑的不同，故需要對試樣外部的圍壓室進行加水或油（以下敘述僅以水為例）來提供圍壓。

其中細顆粒土的三軸試驗中，由于試樣較小（一般為直徑31.9 mm，高80 mm），所需的圍壓室也較小，為其提供圍壓的水也相對較少，當對圍壓室進行填充圍壓水時相對容易實現，普通的自來水管便可滿足。但粗顆粒土的三軸試驗與細顆粒土有較大差別，試樣較大，本試驗裝置涉及的試樣尺寸為直徑300 mm，高600 mm的大三軸標準試樣，對圍壓室進行填充水時，當水沒有填充到圍壓室頂部時，普通的自來水管提供的水壓力小于圍壓室目前的水壓力，將無法繼續進行填充圍壓水。

基于上述問題，目前在粗顆粒土的三軸試驗時，通常需單獨設置快速加水裝置。具體試驗時，在實驗室邊墻上方設置一水箱，水頭高于三軸試驗圍壓室頂部位置。但同時這樣也存在一些問題，首先，由于粗顆粒土的三軸試驗所需的圍壓水較多，邊墻上設置水箱較大，加固裝置造價相對較高，且長時間放置過程中可能由于穩定性降低造成失穩。其次，由于目前實驗室的層高有限，而粗粒土動三軸試驗儀器較高，邊墻上水箱設置困難，不能滿足其水頭高于圍壓室頂部。因此需要設計一種新型的試驗裝置，以解決粗顆粒土三軸試驗的圍壓室快速加水裝置的可行性問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種適用于粗顆粒土動三軸試驗圍壓室快速加水裝置，該裝置利用空氣密閉物理學，巧妙地實現了粗顆粒土大型動三軸試驗中圍壓室的快速加水過程，且造價低、操作簡單、快速合理。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：一種適用于粗顆粒土動三軸試驗圍壓室快速加水裝置，包括三軸圍壓室，其特征在于：還包括儲水容器和壓力控制器，其中壓力控制器通過壓力管與儲水容器上端連通，儲水容器通過水管與所述三軸圍壓室下端進水口連通，水管中段設有流量表；所述儲水容器為直立放置的圓筒形密封透明容器，儲水容器的上端蓋設有進出水連接閥門、進出氣連接閥門和壓力表，其中出水連接閥門的一端與水管密封連接，出水連接閥門的另一端與儲水容器內部的硬質管連接，進出氣連接閥門與壓力管密封連接，壓力表監測儲水容器內部壓力值。

為了方便儲水容器的拆裝并保證內部密封性，對上述方案作進一步優選，所述儲水容器包括圓柱形的有機玻璃護桶、上部鋁板和下部鋁板，所述有機玻璃護桶上下兩端分別插入上部鋁板和下部鋁板的凹槽內，在凹槽底部設置密封橡膠圈，上部鋁板和下部鋁板之間通過均布的加固棍連接。

對上述方案作進一步優選，所述加固棍設有六條，加固棍兩端為螺紋，加固棍兩端通過緊固螺母與上部鋁板和下部鋁板緊固連接。

對上述方案作進一步優選，所述有機玻璃護桶外部環繞有一個以上的喉箍，所述喉箍為不銹鋼高強喉箍。由于試驗中需要液體較多，儲水容器體積需要足夠大和足夠高，為了避免內部水壓過大對儲水容器側壁產生壓裂等問題，采用喉箍對儲水容器側壁加固，保護有機玻璃護桶因壓力而產生損壞。