[實用新型]砂雨法制備空心圓柱砂土試樣的制具

有效

• 申請號: 202020297595.2
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN211927461U
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 費康;周瑩;蔡有慶
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

本實用新型公開一種砂雨法制備空心圓柱砂土試樣的制具，包括圓筒形試樣內模具(1)、圓筒形試樣外模具(2)和圓柱狀基座(3)，還包括漏斗基座(4)、環形卡口(5)和旋轉扇葉(6)；所述旋轉扇葉(6)與環形卡口(5)組合形成可控出砂口，與試樣外模具(2)和試樣內模具(1)之間的間隙相對應，所述漏斗基座(4)下端與試樣外模具(2)上端密封連接，上端開口，中部容納所述旋轉扇葉(6)與環形卡口(5)組合形成的可控出砂口。本實用新型砂雨法制備空心圓柱砂土試樣的制具，砂土環向分布均勻、相對密實度控制準確。

技術領域

本實用新型屬于土工試驗儀器設備技術領域，特別是一種砂雨法制備空心圓柱砂土試樣的裝置。

背景技術

空心圓柱砂土試樣用于通過空心圓柱扭剪儀(簡稱HCA)研究土體主應力軸連續旋轉問題。

砂雨法是常用的砂土制樣方法之一。基于土形成的過程，將砂通過漏斗從某一高度(以便于控制落入速度)，落入治具中。這樣制成的砂樣更接近自然形態的砂。通過研究對比其他制樣方法，如插搗法、振動法、擊實法，發現砂雨法制出的樣件在三軸試驗時，通常表現出減縮狀態。故此，砂雨法制樣是研究風載和水流沉積形成的砂土層的各項指標，以及研究砂土減縮特性的有效制樣方案。砂雨法應用于傳統實心樣治具時較為方便，輔以擊實器，可以得到理想的相對密實度試樣。

現有空心圓柱樣制樣治具的結構如圖1所示，常用結構尺寸為外徑100mm，內徑60mm，高200mm。其包括圓筒形試樣內模具1、圓筒形試樣外模具2和圓柱狀基座3。試樣內模具1由四瓣側壁構成一圓筒，以形成試樣內腔，試樣外模具2由三瓣側壁(專業俗稱三瓣膜)構成，以形成試樣外壁。試樣內模具1同心放置于試樣外模具2內，二者下端均與基座3固定連接。

當采用砂雨法砂土制樣時，需借助漏斗將砂土篩入時，因現有空心圓柱樣制樣治具環形口較窄，漏斗頸直徑與環形口尺寸相差不大，導致旋轉注入土樣時容易出現卡頓，從而不能保證砂樣的表面在一條水平線上，無法讓其分布均勻，相對密實度無法控制，嚴重影響了砂土在復雜應力路徑下的動力特性研究。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種砂雨法制備空心圓柱砂土試樣的制具，砂土環向分布均勻、相對密實度控制準確。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：

一種砂雨法制備空心圓柱砂土試樣的制具，包括圓筒形試樣內模具1、圓筒形試樣外模具2和圓柱狀基座3，還包括漏斗基座4、環形卡口5和旋轉扇葉6；所述旋轉扇葉6與環形卡口5組合形成可控出砂口，與試樣外模具2和試樣內模具1之間的間隙相對應，所述漏斗基座4下端與試樣外模具2上端密封連接，上端開口，中部容納所述旋轉扇葉6與環形卡口5組合形成的可控出砂口。

本實用新型與現有技術相比，其顯著優點為：

1、砂土環向分布均勻：本實用新型沿環向均勻布置的出砂口可以使砂土從同一高度在同一時間以相同速度下落至治具底部，使砂土試樣沿環形均勻分布；

2、相對密實度控制準確：通過控制出砂口的大小來控制砂土下落的速度，從而更準確的控制砂土試樣的相對密實度。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1是現有技術空心圓柱樣制樣治具的結構示意圖。

圖2是本實用新型砂雨法制備空心圓柱砂土試樣的制具的立體結構示意圖。

圖3是圖2的豎向剖面圖。

圖4是圖2的俯視圖。

圖5是圖2中漏斗基座的豎向剖視圖。

圖6是圖2中環形卡口的豎向剖視圖。

圖7是圖2中旋轉扇葉的豎向剖視圖。