[实用新型]一种击锤式堆石料三轴试样制样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木水利工程试验领域，尤其涉及堆石料三轴试验制样器。

背景技术

清洁能源占总能源的比重逐年提高，水电能源是清洁能源的重要组成部分。水力发电主要通过大坝蓄水实现，土石料和堆石料是坝基的重要施工材料，在工程施工中，通过夯实和碾压的方法使堆石料达到其工程设计密度，密实堆石料的抗剪强度是坝基稳定的重要参数，抗剪强度参数主要通过对缩尺后的堆石料进行室内三轴试验获取。室内三轴试样以控制试样密度为指标，采用分层击实的方法制成。由于堆石料是无粘性的散体材料，试样一般在三轴试验机上制作，制作完成后，进行三轴试验，这种试样制作方法降低了三轴试验机的利用率，延长了一组试验所需时间，同时采用分层制样时，每层试样击实高度不易准确测量，从而导致试样均匀性较差、密度离散性较大，以至于三轴试验结果的精度得不到保证，不能真实反映堆石料的真实力学参数。由于自密实混凝土的兴起，堆石混凝土和胶结颗粒料成为一种新型环保的坝基材料，这种坝基的施工工艺是采用高性能自密实混凝土充填堆石料孔隙，坝基的基础材料从连续级配的堆石料转变为非连续级配堆石料，胶结颗粒料的抗剪强度相对于堆石料的提高程度是选取自密实混凝土类型的重要参考指标，因此对堆石料进行三轴试验变得尤为重要。基于上述情况，迫切需要一种新型堆石料三轴试样制作装置，以达到独立于试验机进行大批量试样制作以及试样具有高均匀性的目的。

发明内容

本实用新型实施的目的在于提出一种击锤式堆石料三轴试样制样装置，利用所述装置的制样机构和击实机构，实现不同级配堆石料独立于三轴试验机进行制样和保证试样均匀性的目的，进而提高试样制作效率，减少三轴试验等待制样的时间。为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种击锤式堆石料三轴试样制样装置，包括：制样机构，包括两片对开模、套环、底座、透水板、透水石、橡胶套、O形环和真空泵，所述的两片对开模分别具有凹形和凸形接口，凹凸接口初步连接后，通过套环进行密封，所述的橡胶套下部固定于下部透水板，上部固定于制样筒外侧并在真空泵的作用下紧紧依附于对开模内壁，所述的两片对开模内壁上刻有螺纹状的凹痕；击实机构，包括击实锤，击实垫板、导向杆、测量杆、导向杆定位仪和测试尺，所述的导向杆末端连接一个金属球并嵌入击实垫板内部，所述的测量杆一端通过螺栓固定于导向杆，另一端指向测试尺。

优选地，所述的两片对开模分别具有对称性凹形和凸形接口，凹口尺寸略大于凸口尺寸，凹口内侧有一层弹性垫片，在套环作用下实现对开模紧密结合。

优选地，所述的两片对开模内壁刻有螺旋状凹痕，凹痕不贯通上、下两端面。

优选地，所述的透水板上端是圆形凸起端，下端底面有与凸起端同直径的凹槽，透水板的下端直径略小于底座凹槽的直径。

优选地，所述的橡胶套通过O型环固定于透水板。

优选地，所述的透水板四周和中心均匀分布直径为2mm的透水孔。

优选地，所述的导向杆与击实垫板之间通过固定于导向杆末端的金属球衔接。

优选地，所述的测量杆为高刚度金属杆，杆头为针状。

优选地，所述的导向杆定位仪由两根仅能水平旋转90度金属杆和对应的U型卡扣构成，两根金属杆旋转方向相反。

与现有堆石料三轴试样制作方法相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型涉及的击锤式堆石料三轴试样制样装置，制样机构和击实机构相互密切配合，实现独立于三轴试验机进行大批量制作试样以及试样具有高均匀性的目的；两片对开模通过凹凸形接口初步连接，再用套环进行密封，易于制样筒的组装和拆卸以及快速抽取制样筒和橡胶膜之间的空气；两片对开模的内壁刻有螺纹状凹痕，利于橡胶膜紧紧吸附于制样筒内壁；透水板的直径略小于底座凹槽的直径，减小试样在取出过程中的人工扰动；击实锤导向杆和击实垫板通过固定于导向杆末端的金属球衔接，保证击实作用下堆石料受力更加均匀，试样均匀性更好；测量杆和测试尺的配合，可以准确量测击实的高度；导向杆定位仪由两根仅能水平旋转90度金属杆和卡扣组成，实现了定位的准确性和装置的易拆卸性。

附图说明

图1是本实用新型一种击锤式堆石料三轴试样制样装置

图2为本实用新型实施例中堆石料试样示意图

图3为本实用新型实施例中导向杆定位仪结构示意图

图4为本实用新型实施例中透水板结构示意图

图5为本实用新型实施例中对开模结构示意图

图6为本实用新型实施例中导向杆与击实垫片的结构示意图