[發明專利]一種用于飽和的空心圓柱重塑樣擊實器

在審

• 申請號: 202111199129.6
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN114062072A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 雷祖祥;劉明明;童立紅;李松晏
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種用于飽和的空心圓柱重塑樣擊實器，包括模具、飽和裝置和擊實裝置。所述模具包括底座（1）、固定桿（2）、內模具（5）和外模具（3）；內模具和外模具均安裝在底座上，用擊實頂蓋（7）及蝴蝶螺母（8）固定；內模具上設有內延伸筒，外模具上設有外延伸筒（4）；所述內模具和外模具之間的空間放置土樣；擊實裝置安裝在模具上方，擊實（12）通過擊實錘導桿（11）導引，下落擊打整平環（10），擊實土樣。本發明擊實器不僅在使用上簡捷，易于操作，相較于傳統制樣，極大地節約了重塑土樣的制備時間，并且為試樣飽和提供了便利；在制取均勻、達標的重塑土樣上取得了良好的效果，從而為空心圓柱扭剪儀的重塑樣試驗提供了極大的幫助。

技術領域

本發明涉及一種用于飽和的空心圓柱重塑樣擊實器，屬土工試驗技術領域。

背景技術

目前室內制備重塑土樣的方法主要有兩種分別為：分層擊實法、泥漿加壓固結法。但由于泥漿加壓固結所需設備較為笨重，制備試樣的時間也相對較長，嚴重影響相關試驗的進度，故現較為常用的制備重塑土樣的方法為分層擊實法。

浙江大學與GDS公司聯合研發了空心扭剪儀，試驗所用的試樣為高200mm、外直徑100mm、內直徑60mm的空心圓柱形，然而GDS公司僅提供了一根塑料振搗棒作為重塑樣的分層擊實工具，而未提供制作試樣的模具，制樣時存在以下問題：①分層擊實時各層層厚難以控制；②各層的密實度以及各層層面的平整度難以控制；③只能制備相對密度較小的試樣，相對密度較大的試樣制備困難。④圓柱鉆芯制樣困難，鉆芯所制備的試驗內壁較為粗糙，并且在鉆芯的時候對土樣有一定的擾動。

空心扭剪儀，是世界上唯一采用電機控制系統的空心圓柱扭剪儀，具有測試精度高、功能齊全、無噪音、無污染的特點，是一種尖端的土工試驗儀器，在國內外均屬同類儀器中的先進產品。然而由GDS公司所提供的制作空心扭剪重塑土樣的儀器，在試樣擊實、層厚等方面有所欠缺，導致不能很好地制作空心圓柱重塑土樣，使得試驗結果的精確性有所偏差，另外由于空心圓柱試樣較大，僅僅依靠儀器進行反壓飽和很難達到試驗要求的飽和度。

發明內容

本發明的目的是，為了解決空心扭剪儀所需試樣的擊實要求，設計一種用于飽和的空心圓柱重塑樣擊實器。

本發明實現的技術方案如下，一種用于飽和的空心圓柱重塑樣擊實器，包括模具、飽和裝置和擊實裝置。

所述模具包括底座、固定桿、內模具和外模具；內模具和外模具均安裝在底座上，用擊實頂蓋及蝴蝶螺母固定；內模具上設有內延伸筒，外模具上設有外延伸筒；所述內模具和外模具之間的空間放置土樣；土樣下方的底座排水孔上放置飽和裝置的環形透水石，土樣上方放置擊實裝置的整平環；所述擊實裝置安裝在模具上方，通過擊實錘下落擊打土樣上的整平環，實現擊實土樣。

所述外模具為圓筒狀結構，其橫截面為圓環形；所述內模具為圓柱形結構，中心有圓通孔，內模具與外模具等高，內模具與外模具之間的空腔為土樣；所述外延伸筒的結構與外模具相同，為外模具豎直方向的延長部分；所述內延伸筒的結構與內模具相同，為內模具豎直方向的延長部分。

所述擊實裝置包括整平環、傳力桿、擊實錘導桿、限位器和擊實錘；整平環放置于試樣上； 兩個相同且平行的整平環之間由多根在圓周均勻分布的傳力桿垂直連接；上部整平環的一端平面的直徑位置垂直安裝有兩根擊實錘導桿；擊實錘是一環形結構圓柱塊，其環形面直徑位置上設有兩個對稱的導孔，擊實錘通過導孔在擊實錘導桿上滑動，以擊打整平環，并通過傳力桿向土樣施加壓實力；擊實錘導桿的上端設置有限位器，限制擊實錘的高度。

所述擊實錘一側端面上安裝有兩根垂直于端面的對稱提拉桿，兩根提拉桿的連線穿過擊實錘的中心，與所述導孔的中心連線垂直。

所述擊實錘由密度為7.8g/cm³的不銹鋼制成，圓環形擊實錘內外徑的大小與整平環一致。