[發明專利]一種靜壓與錘擊聯合制樣方法及三軸試驗裝置

有效

• 申請號: 202010637447.5
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111678754B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 藺彥玲;任宇哲;邱子航;侯新宇;馬露;袁嬌嬌;繆云
• 申請（專利權）人: 江蘇開放大學（江蘇城市職業學院）
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙) 32285
• 代理人: 孫甫臣

本發明公開一種靜壓與錘擊聯合制樣方法及三軸試驗裝置。在制備試樣過程中，通過將分層擊實錘的螺紋桿頭安裝在重力橫梁上的螺紋筒中，利用重力橫梁自身的重力靜壓試樣，并同時可以用擊實錘提供擊實功及振動，提出了一種靜壓與錘擊聯合制樣法。在圍壓罩內注入圍壓液達到注滿時，設置的圍壓液防溢裝置能通過空心密閉金屬球的浮力，堵住圍壓液控制口，防止圍壓液的溢出。當三軸試驗完成后，放出圍壓液，或由于橡皮膜的破損，導致橡皮膜內試樣土顆粒堵塞圍壓液管道時，通過分離圍壓罩和試樣平臺，圍壓液收集槽會收集大量潑灑的圍壓液，通過打開圍壓液收集槽孔洞螺栓將圍壓液回收利用。適合在巖土工程試驗設備領域推廣應用。

技術領域

本發明涉及巖土工程制樣方法及測試裝置的技術領域，具體涉及一種靜壓與錘擊聯合制樣方法及三軸試驗裝置。

背景技術

進行三軸試驗無粘性土試樣的制備時，通常情況下使用錘擊法或振動法使試樣密實，而在無法施加振動波的三軸試驗裝置上，一般采用錘擊法：在三軸試驗裝置試樣平臺外套一層橡皮膜，并用橡皮筋固定于三軸試驗裝置試樣平臺上，在橡皮膜外搭設三瓣膜，在橡皮膜內依此放置透水石和濾紙并填一定質量的無粘性土，分層錘擊成圓柱體砂土樣。進行三軸試驗粘性土試樣的制備時，通常情況下使用錘擊法或靜壓法使試樣密實，在三瓣膜模具中先涂上凡士林類潤滑材質，再填入一定質量的粘性土，用擊實錘分層擊實或靜壓的方法完成粘性土試樣制備，取下粘性土試樣，套上橡皮膜，再用橡皮筋固定在三軸試驗裝置試樣平臺上。現有的制樣方法有一定的局限性，在研究介于無粘性土與粘性土之間的過渡土性質時，試樣的配制往往包含無粘性土成分和粘性土成分，特殊地，在制備模擬海底土樣成分的含鈣質砂軟粘土高密實度土樣時，使用錘擊法，巨大的擊實功會使鈣質砂顆粒發生破碎，從而影響到顆粒級配，無法配制成準確密實度的土樣。使用靜壓法，則會大幅度增加制樣時間，降低試驗效率。且在使用錘擊法制樣時，擊實錘若未保持垂直于擊實面的角度，則會造成制備試樣歪斜、試樣制備不均勻等問題。同時，每一層分層擊實完成的判定測量步驟復雜，缺乏一種擊實完成的簡易判定標準。此外，在圍壓罩內注入圍壓液時，由于圍壓罩時不透明金屬材質，當圍壓液注滿時，會出現圍壓罩頂部噴液的現象，造成圍壓液的浪費。當三軸試驗完成后，放出圍壓液，總會導致樣本平臺上有圍壓液殘留；有時由于橡皮膜的破損，導致橡皮膜內試樣土顆粒堵塞圍壓液管道，此時，只能通過分離圍壓罩和試樣平臺來拆樣維修，其會導致圍壓液的潑灑，造成大量圍壓液的浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的不足提供了一種靜壓與錘擊聯合制樣方法及三軸試驗裝置。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種靜壓與錘擊聯合制樣裝置，包括三軸儀底座、試樣平臺、橫梁柱和重力橫梁，包括分層擊實錘，其可拆卸連接于重力橫梁下方中心處，所述分層既擊實錘包括豎直對正桿，所述豎直對正桿的下部從上到下依次設置擊實平臺、若干均與分布的分層扣和擊實錘(403)底，豎直對正桿上還設置有一對可拆卸的限位卡扣，限位卡扣安裝于任意相鄰分層扣之間，豎直對正桿位于擊實平臺的上方滑動套設有擊實錘。

進一步的，所述豎直對正桿的上端設置有螺紋桿頭，所述重力橫梁下方中心處設置有用于和螺紋桿頭連接的螺紋筒。

一種三軸試驗裝置，包括試樣平臺和圍壓罩，所述試樣平臺包括有與圍壓罩連接的第三平臺，第三平臺(609)上設置有圍壓液收集裝置。

進一步的，所述圍壓液收集裝置包括第三平臺上開設的環形的圍壓液收集槽，圍壓液收集槽內向下開設有圍壓液收集槽孔洞并安裝有圍壓液收集槽孔洞螺栓。

進一步的，試樣平臺從上到下依次包括：

第一平臺，其上設置有反壓孔洞；

第二平臺，其上設置有圍壓液精密控制口(604)并安裝堵頭一，反壓孔洞與其中一個圍壓液精密控制口連通，還設置有圍壓液大口徑控制口以及溫控傳感器接口，第二平臺側壁設置有密封結構；