[发明专利]批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法

权利要求书

1.一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，包括温湿可控的恒温恒湿箱（12），恒温恒湿箱（12）安装在支架（18）上，支架（18）包括相互垂直的水平支架和竖直支架，水平支架和竖直支架之间通过弧形的枕板（17-1）平滑连接，枕板（17-1）上设有移动轨道（17），恒温恒湿箱（12）在水平支架和竖直支架的安装位点通过移动轨道（17）连接，恒温恒湿箱（12）的竖直支架安装位点设有旋转轴（19-3），旋转轴（19-3）与动力驱动装置连接；恒温恒湿箱（12）的内部水平设有可移动替换垫板（6），可移动替换垫板（6）与恒温恒湿箱（12）连接的一个侧壁设有开槽，可移动替换垫板（6）底部与竖向的可移动支撑杆（15）连接，可移动支撑杆（15）与恒温恒湿箱（12）滑动连接，可移动替换垫板（6）为能够移动替换的压样垫板（6-1）和拆模垫板（6-2），压样垫板（6-1）的上方设有多个制样模具（5），压样垫板（6-1）与每个制样模具（5）可拆卸连接；制样模具（5）为双开钢模具，制样模具（5）的上端口设有压盘（7），制样模具（5）的上方设有压力可控的竖向加载设备；拆模垫板（6-2）上设有多个洞口（6-3），洞口（6-3）的边缘设有环形凹槽（6-4），洞口（6-3）与制样模具（5）一一对应，制样模具（5）的底部能够伸入环形凹槽（6-4）内，每一个洞口（6-3）下方设有海绵层（13）。

2.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述恒温恒湿箱（12）的底部中心设有底轴（12-1），恒温恒湿箱（12）在水平支架的安装位点设有凹槽，旋转轴（19-3）穿设于带轮中心，旋转轴（19-3）伸出带轮的两端面均设有中轴凹槽，凹槽和中轴凹槽均能够与底轴（12-1）配合连接；带轮通过旋转皮带（19-1）与旋转发动机（19-7）输出轴连接，旋转发动机（19-7）与旋转开关（19-5）电连。

3.根据权利要求2所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述底轴（12-1）与提升皮带（19-2）连接，提升皮带（19-2）连接于提升发动机（19-6）的输出轴上，提升发动机（19-6）与提升开关（19-4）电连。

4.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述压力可控的竖向加载设备包括加压装置（2），加压装置（2）的加压头与压力钢板（9）的顶部中心连接，压力钢板（9）的底部设有多个成芯压头（4），成芯压头（4）与制样模具（5）的压盘（7）一一对应，加压装置（2）上设有压力表（1），加压装置（2）与可移动横向支撑板（3）连接。

5.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述恒温恒湿箱（12）设有开槽的侧壁外设有垫板，垫板的高度与开槽高度相同，垫板的长宽与恒温恒湿箱（12）的长宽相同。

6.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述压盘（7）与类岩石层之间设有透水石（8）。

7.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述制样模具（5）的上端设有套筒（16），制样模具（5）的上端设有截面为L形的凹槽环，套筒（16）的下端设有形状与凹槽环相匹配的凸环，用于制样模具（5）与套筒（16）紧密卡接。

8.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述可移动替换垫板（6）与恒温恒湿箱（12）连接的一个侧壁设有开槽，开槽高度为可移动替换垫板（6）厚度的2倍，开槽处铰接有采用保温材料制得的门，门与开槽之间密封连接。

9.根据权利要求1所述的一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，其特征在于，所述制样模具（5）的两个模具组件通过第二紧固件（14）可拆卸连接。

10.一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置的制样方法，其特征在于，采用权利要求1-9任意一种批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置，具体按照以下步骤进行：

S1，检查试验装置，组装并固定制样模具（5），安装压样垫板（6-1）；

S2，将类岩石材料按照所需质量填筑到制样模具（5）中，填筑完毕后，加上压盘（7）；

S3，根据类岩石材料强度要求设置竖向加载设备的加载压力，向所有制样模具（5）的压盘（7）加压；

S4，加压完毕后，关闭竖向加载设备，将恒温恒湿箱（12）经移动轨道（17）移动至竖向支架上的安装位点，动力驱动装置通过旋转轴（19-3）带动恒温恒湿箱（12）水平悬空旋转养护；

S5，将恒温恒湿箱（12）经移动轨道（17）移动至水平支架上的安装位点，通过可移动支撑杆（15）将压样垫板（6-1）向上移动一定距离，放入拆模垫板（6-2），再通过可移动支撑杆（15）放下压样垫板（6-1）和上部所有装置，接着用水平力将压样垫板（6-1）推出，所有制样模具（5）的下端落入拆模垫板（6-2）的环形凹槽（6-4）内，解开制样模具（5）；

S6，启动竖向加载设备，将成型的类岩石试样压至海绵层（13）上，完成脱模；移走拆模垫板（6-2），取出压盘（7），盖住恒温恒湿箱（12），直至养护龄期再取出类岩石试样。