[发明专利]一种手提式微型土工三轴仪教具

权利要求书

1.一种手提式微型土工三轴仪教具，三轴仪包括荷载架（1）、立柱套（2）、顶帽（3）、乳胶圈（4）、透水石（5）、滤纸（6）、土样室（7）、土样（8）、乳胶膜（9）、固定螺栓一（10）、围压罩（11）、底部活动连接（12）、固定螺栓二（14）、活动横梁（15）、固定螺旋三（16）、接触头（18）、进出气孔（19）、球阀一（20）、围压通道（21）、球阀二（23）、下排水通道（24）、球阀三（25）、上排水通道（27）、样品安装座（28）、底板（30）；荷载架（1）的两个支脚底部设置于底板（30）上，上部通过活动横梁（15）连接，构成三轴仪的外部骨架；所述底部活动连接（12）安装在底板（30）上；土样室（7）安装在活动横梁（15）下部，两者间通过接触头（18）连接；固定螺栓一（10）用于固定底部活动连接（12）；固定螺栓二（14）用于固定荷载架（1）和活动横梁（15）；固定螺旋三（16）用于固定活动横梁（15）和接触头（18）；围压罩（11）设置于底部活动连接（12）和土样室（7）之间，围压罩（11）顶部设有进出气孔（19），土样（8）安装在样品安装座（28）上，并与样品安装座（28）共同设置在围压罩（11）中间；土样（8）上下位置分别设置一组透水石（5）和滤纸（6），便于土样（8）排水，土样（8）上部排水通过上排水通道（27）排出，土样（8）下部排水通过下排水通道（24）排出；所述球阀一（20）、球阀二（23）、球阀三（25）分别用于控制围压通道（21）、上排水通道（27）、下排水通道（24）的排水或排气；所述土样（8）上端通过顶帽（3）与接触头（18）连接，土样（8）外部通过乳胶膜（9）包裹；其特征在于，包括手动剪切装置、土样压力控制装置、土和水压力显示装置；

所述手动剪切装置包括涡轮蜗杆箱（29）、手轮（13）、活动加载头（17）；所述手动剪切装置安装在底部活动连接（12）下部；所述活动加载头（17）安装在接触头（18）与活动横梁（15）之间；所述手轮（13）与涡轮蜗杆箱（29）连接，通过转动手轮（13），制动涡轮蜗杆箱（29），使得涡轮蜗杆箱（29）顶杆上升；从而使得底部活动连接（12）上升，向土样（8）加载竖向作用力，实现模拟土样剪切；

所述土样压力控制装置包括上导管（31）、下导管（32）、压力表（33）、压力控制阀（34），压力管（35）、压力控制泵（36）；上导管（31）和下导管（32）分别与下排水通道（24）和上排水通道（27）连接；所述压力控制泵（36）通过上导管（31）和下导管（32）与土样室（7）连通，压力控制泵（36）与上导管（31）和下导管（32）之间配置有压力表（33）、压力控制阀（34）和压力管（35）；压力表（33）用于显示压力控制泵（36）压力；压力控制阀（34）通过调节经过的气量，从而调节压力控制泵（36）作用在土样室（7）上的压力；

所述土和水压力显示装置包括带刻度的孔压量测管（26）、外置式数显压力计（37），所述带刻度的孔压量测管（26）安装在底部活动连接（12），进而与土样（8）连接；通过读取带刻度的孔压量测管（26）上的水压值，能够实时测量土样（8）内的孔隙水压力；所述外置式数显压力计（37）与活动加载头（17）连接，由于活动加载头（17）通过接触头（18）与土样（8）连通，外置式数显压力计（37）可用于测量和读取土样（8）承受的竖向力；其特征在于：

通过控制围压罩（11）的拆装，分别控制上导管（31）和下导管（32）与下排水通道（24）、上排水通道（27）和围压通道（21）之间的组合切换连通，以及球阀一（20）、球阀二（23）、球阀三（25）的启闭，实现三轴不固结不排水剪切试验、固结不排水剪切试验、固结排水剪切试验和有效应力原理、土体强度和变形的直观演示试验之间的自由转换。