[發明專利]用于淤泥原狀土的側向圍壓加載設備

在審

• 申請號: 202110918208.1
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113686650A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 沈宇鵬;孫龍;耿爽;辛憲濤;楊志剛;孫杰豪;劉越;韓曉東
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;中交三航院澳門有限公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/12
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 姜威

1.一種用于淤泥原狀土的側向圍壓加載設備，其特征在于，包括：圍壓加載系統和三軸壓力室；

所述圍壓加載系統與三軸壓力室管路連接，用于三軸壓力室圍壓加載、卸載和保載；

所述三軸壓力室用于為淤泥原狀土試件提供環向壓力。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述三軸壓力室包括：底座、反力機構、有機玻璃筒和砂井機構；

所述反力機構固定于底座上，并與砂井機構通過膨脹力傳感器相連，用于測試圍壓加載過程中試件的反力；

所述有機玻璃筒固定于底座上，且與底座密封，用于在有機玻璃筒內固定乳膠膜并于乳膠膜中放置試件，在乳膠膜周圍留有空隙用于注入圍壓水與施加圍壓；

砂井機構包括上壓頭和固定于上壓頭上的砂井套筒、袋裝砂井、真空管和排水管，所述上壓頭安裝于有機玻璃筒頂部，用于對有機玻璃筒密封，真空管固定于上壓頭底部的中心，用于傳遞真空壓力，真空管外部放置袋裝砂井，用于加速土體內部的自由水排出，所述排水管位于上壓頭內部，排水管一端通過氣動接頭與真空管連接，排水管另一端連接真空桶，用于向真空管傳遞真空壓力，以及將袋裝砂井匯集的土體內自由水排出，袋裝砂井外設置有砂井套筒，用于保證將上壓頭置于試件的過程中袋裝砂井的形狀與位置不變；

測試時，上壓頭直接從淤泥原狀土試件上部插入，與試件直接接觸，上壓頭與套在試件外的乳膠膜之間形成密封區域。

3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述底座的中部設置有進水口，用于向有機玻璃筒內裝有試件的乳膠膜周圍的空隙注入圍壓水與施加圍壓。

4.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述底座中部為凸臺，凸臺兩側設有兩個開槽作為乳膠膜扎帶，用于綁扎和固定套裝試件的乳膠膜。

5.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述設備還包括乳膠膜套筒，所述乳膠膜套筒固定于裝試件的乳膠膜外部，用于支撐乳膠膜，防止向乳膠膜內部放置試件時，乳膠膜底部鼓脹。

6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，所述乳膠膜套筒為兩片式結構通過螺栓固定連接成筒狀。

7.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述反力機構包括反力梁和兩根支撐柱，所述反力梁通過四個螺母與兩根支撐柱上部相連，兩根支撐柱固定于底座上，反力梁上安裝有膨脹力傳感器，反力梁與膨脹力傳感器通過螺栓連接。

8.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述有機玻璃筒包括環形上蓋，有機玻璃筒通過三根連桿固定于底座上，三根連桿均勻分布在底座上且位于有機玻璃筒內部，各連桿夾角均為120°，用于支撐環形上蓋，環形上蓋與連桿通過螺栓連接，用于壓緊連桿外部的有機玻璃筒。

9.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述上壓頭的底部設置有若干個孔壓傳感器插孔，用于連接壓力吸桿，孔壓傳感器插孔上部放置孔壓傳感器，將壓力吸桿插入孔壓傳感器插孔中，以實現孔壓傳感器與壓力吸桿的連接。

10.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述圍壓加載系統的最大加載能力為1MPa，加載容積為155mL。