[發明專利]用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202010685095.0
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN111896385A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 徐衛衛;陳生水;傅中志;石北嘯;吉恩躍;鐘啟明;張意江;韓華強;凌華
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N1/28;G01N3/02
• 代理公司: 濟南領升專利代理事務所(普通合伙) 37246
• 代理人: 王吉勇

1.一種用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，包括圓柱形底座，所述底座上自下至上同心連接有第一基座、第二基座、第三基座、第四基座和第五基座，所述基座均為圓柱形，且直徑自下至上依次減小，底座和基座之間通過螺栓固定，所述底座的側面設有四個閥門，分別為圍壓進/出水孔閥門、上排水孔閥門、下排水孔閥門和圍壓監測表閥門，所述圍壓進/出水孔閥門連接底座內部的圍壓進/出水孔并設置在底座右側，其余三個閥門之間互相間隔并在底座左側與圍壓進/出水孔閥門沿底座軸心對稱位置。

2.如權利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述下排水孔閥門連接底座內部的下排水孔，下排水孔為L型，一端位于底座中軸線處，在底座頂部上面開口，另一端與下排水孔閥門連接。

3.如權利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述圍壓進/出水孔為L型，一端與圍壓進/出水孔閥門連接，另一端在底座頂部上面設有一開口即為壓力室進水口。

4.如權利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述底座頂部上面靠近下排水孔閥門處開有壓力室圍壓口和上排水管連接口，所述上排水管連接口與上排水孔閥門所在的空腔連通。

5.如權利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述每個基座中心有一個排水孔洞，排水孔洞在底座處與底座內部的下排水孔連接，基座相鄰處對排水孔洞做止水處理。

6.如權利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述相鄰基座的螺栓為錯位安裝，且螺栓不貫通基座，相鄰基座之間和螺栓連接處均設有橡膠圈，防止在進行試驗時連接處漏水。

7.如權利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述基座可自上至下依次拆卸使用，以保證配適不同尺寸的試樣進行試驗。

8.如權利要求1所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述裝置上端連接試樣，試樣上端連接有試樣帽，試樣帽開有上排水口，上排水口通過排水管道與上排水管連接口進行連接。

9.如權利要求8所述的用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，其特征是，所述試樣帽分別有與五個基座對應的五個尺寸，其中第一基座和第二基座使用的試樣帽為類圓臺形，上排水口設置在側面；其他基座使用的試樣帽均為圓柱形，上排水口設置在頂面。

10.利用權利要求1所述用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置的使用方法，其特征是，包括以下步驟：

1）配置一定量所需要的試樣料，試樣料經壓密后即為試樣；

2）將橡皮膜套入并固定在三軸試驗底盤底座上并連接相應的傳感器；

3）根據《GB/T 50123-2019土工試驗方法標準》,套入成樣桶，排出橡皮膜與成樣桶壁之間的空氣后，放入下透水石，進行分層裝樣待試樣裝好后放入上透水石；蓋上試樣帽并連接試樣帽旁的上排水孔與底盤上的上排水管連接孔；

4）將底盤周圍螺栓與壓力室通過螺栓連接，且連接前壓力室與底盤接縫處以及螺栓連接處套上密封圈，并調整好傳感器連接到計算機；

5）打開下排水孔閥門，先通過排水管道將試樣進行飽和，待底部上排水孔閥門有水且無氣泡排出時，說明試樣已經飽和，并按照《GB/T 50123-2019土工試驗方法標準》要求通過圍壓進/出水孔閥門對圍壓室施加圍壓，并利用外設加壓裝置進行壓應力預定值的加載；

6）測量排水量；并對試樣進行常規三軸試驗；

7）試樣完成后，拆除第五基座，換上150mm直徑的橡皮膜以及與直徑匹配的試樣帽；

8）重復步驟1）至步驟7），每組試驗依次自上至下拆除基座，進行不同尺寸的常規三軸試驗。