[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

本發明公開了一種用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，包括圓柱形底座，所述底座上自下至上同心連接有五個基座，所述五個基座均為圓柱形，且直徑自下至上依次減小，底座和基座之間通過螺栓固定。本發明可以解決現階段現有常規大（中）型三軸測量儀器無法進行不同尺寸的三軸試驗的問題，提供了一種用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置及其使用方法。通過套入與設計底盤匹配的壓力室即可進行常規大（中）型三軸試驗。該三軸底盤裝置通過尺寸設計，可以很好的和現有壓力室匹配，并進行所設計的不同直徑試樣的常規（或凍融循環）三軸試驗，且該裝置操作簡單，可重復使用，適應性較強，便于工程試驗人員操作。

技術領域

本發明涉及巖土工程測試設備領域，具體涉及一種用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置及其使用方法。

背景技術

一些常規的三軸試驗尤其是粗粒土的常規三軸試驗中，需要對現場料進行不同級配料的縮尺，根據最大粒徑的不同，常常需開展不同尺寸試樣的試驗。在進行不同尺寸試樣的試驗時，因不同儀器間測控技術與精度不同、儀器整體剛度不同等原因，造成試驗結果的可比性較差，給試驗結果的對比分析帶來困難。另一方面，加工多組適應不同試樣尺寸的儀器勢必造成資源浪費。因此，急需一種能夠在同一臺設備上適應多尺寸粗粒土三軸試驗的設備。

發明內容

本發明的目的是為克服現有所述技術不足，提供一種用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置及其使用方法，該裝置結構簡單，操作方便，通過不同直徑基座與底座之間互相配合實現對多尺寸粗粒土的三軸試驗操作。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置，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，所述五個基座均為圓柱形，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18°，并在底座左側與圍壓進/出水孔閥門的軸對稱位置。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

利用用于多尺寸粗粒土常規三軸試驗的裝置的使用方法，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；