[发明专利]不同应力比重塑土制样装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程材料试验仪器领域，尤其涉及不同应力比重塑土制样装置。

背景技术

由于工程建设快速发展，作为工程设计不可或缺的土工参数的获取显得尤为重要。土工试验是获取土体物理、力学参数的重要手段。由于原状土易受扰动且离散性大，基于原状土获取的参数会有很大的离散性，从而影响工程设计中土体参数的准确性。因此，相对均质的重塑土越来越多的用于土工试验，为了模拟复杂应力条件下的土体环境，需要在实验室制出不同应力比的重塑土土样，以用于室内试验。

现行室内制备重塑土土样技术大致可分为两类：（1）击实法，即采用确定质量的击锤从确定的高度下落，一层或分层击实土样至所需尺寸，此法的优点是简单易行且制样周期短，但其缺点是重塑土样含水量不均匀且制出的试样下部密实，上部松散；（2）沉降法，这种方法是将稀泥浆放置到常规固结仪，通过加静载形成固结土样，此法优点是能得到含水量均匀的试样，缺点是步骤繁琐，制样设备要求较高。然而现行室内制备技术中不能制备出应力比不同的重塑土土样。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了不同应力比重塑土制样装置，以解决现行室内制备技术中不能制备不同应力比重塑土土样的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种不同应力比重塑土制样装置，包括：夹持单元，包括上夹持板以及下夹持板，所述上夹持板具有一孔洞；上、下固定板，所述上固定板以所述上夹持板为支撑，所述下固定板以所述下夹持板为支撑，所述上固定板具有与所述孔洞相匹配的上孔，所述下固定板具有与所述上孔相同孔径的下孔；围压罩，所述围压罩的两端分别固定在所述上固定板以及所述下固定板上；弹性膜，所述弹性膜的两端分别围固在所述上孔以及所述下孔四周；传力元件，所述传力元件的外壁紧贴所述弹性膜；第一透水元件，紧贴所述传力元件的传力端，并位于所述弹性膜围成的空间内；第二透水元件，位于所述下固定板上，并位于所述弹性膜围成的空间内。

进一步的，所述传力元件为活塞，所述活塞为圆柱形空心筒，所述活塞的底板均匀分布有小孔，所述活塞的上部设置有排气孔。

进一步的，所述上、下固定板表面均具有相互对应的圆形凹槽，所述围压罩的两端分别固定在相互对应的所述圆形凹槽内。

进一步的，所述圆形凹槽内设置橡皮圈，所述围压罩固定在所述橡皮圈内。

进一步的，所述上、下固定板上均具有圆形的凸槽，所述上固定板上的凸槽围绕所述上孔，所述下固定板上的凸槽围绕所述下孔，所述弹性膜的两端分别围箍到所述上固定板的凸槽以及所述下固定板的凸槽中。

进一步的，所述上夹持板以及所述下夹持板通过穿过的螺杆固定所述围压罩。

进一步的，所述不同应力比重塑土制样装置包括杠杆，所述杠杆通过承载头连接至所述传力元件。

进一步的，所述不同应力比重塑土制样装置包括三轴围压系统，所述三轴围压系统与所述围压罩连接。

进一步的，所述下夹持板表面具有多个凹槽。

进一步的，所述凹槽的数量为两个，并且两个所述凹槽呈十字交叉状。

进一步的，所述第一透水元件以及所述第二透水元件均为圆柱形透水石，所述透水石底面直径与所述弹性膜围成的圆柱形空间的截面直径相同。

进一步的，所述围压罩上分别安装有进水阀门以及排水阀门。

进一步的，所述围压罩内壁上贴有位移标尺。

本发明提供的不同应力比重塑土制样装置，将稀泥浆倒入制样装置中，由传力元件对弹性膜内的稀泥浆施加竖向压力，由围压罩内的水对弹性膜内的稀泥浆施加侧向压力，以此控制不同应力比使土样固结得到含水量均匀的饱和重塑土试样；通过设置的传力元件，其外壁紧贴弹性膜，能够控制弹性膜所围空间内注入的土样形状，同时可以限制土样下降导致的弹性膜的收缩，使橡皮膜保持一个固定形态。

进一步地，所述凹槽内设置橡皮圈，所述围压罩固定在所述橡皮圈内，增加了围压室的密封性。

进一步地，所述围压罩内壁上贴有位移标尺，能够方便观察土样的固结沉降变化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的不同应力比重塑土制样装置的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的传力元件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的上、下固定板的结构示意图；

图4a为本发明实施例提供的上夹持板的结构示意图；

图4b为本发明实施例提供的下夹持板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的围压罩的结构示意图。