[发明专利]一种仪器外砂土制样装置及制样方法

说明书

本发明公开了一种仪器外砂土制样装置及制样方法，属于岩土工程试验技术领域，包括制样底座、制样架、第一对开圆模、第二对开圆模、试样帽和抽气组件；第一对开圆膜和第二对开圆模设置于制样架；第一对开圆模和第二对开圆模扣合形成制样仓，制样底座和试样帽分别设置于制样仓的两端；制样底座设有第一导流槽，内部设有用于使第一导流槽与制样底座外部连通的底座通道；试样帽设有第二导流槽，试样帽内部设有用于使第二导流槽与试样帽外部连通的试样帽通道；抽气组件用于抽取制样仓内空气以使制样仓内形成负压，从而完成砂土制样。本发明能够在仪器外制备出密实度均匀，扰动小的砂土试样用于三轴试验，并能同时满足干砂和饱和砂试验的需求。

技术领域

本发明属于岩土工程试验技术领域，更具体地，涉及一种仪器外砂土制样装置及制样方法。

背景技术

三轴试验是测定砂土力学特性最常用的方法之一，其可以模拟不同的工况，也可很好地控制排水条件，并且可以进行一些不同应力路径的试验。三轴试验砂土试样设备的常规方法为在三轴仪压力室上使用对开模制样，但是三轴仪的位置往往是固定的且操作空间有限，不仅使得制样不便且无法满足一些对操控空间要求大的成样方法(如砂雨法等)的需求。

但由于砂土没有黏聚力，无法像黏土一样轻易的完成仪器外制样，现有的砂土仪器外制样方法多为冰冻法，将在对开模或三瓣膜内制备完成的砂土试样浸水冰冻，再使用承膜筒将冰冻成块的试样放在围压室上完成制样。但冰冻再解冻势必会对砂土力学性质产生影响，使得试验结果不准确，且制备的试样一定含水，无法满足干砂制样及测试的需求。因此，需要开发新的仪器外砂土制样设备及方法以确保能制备出良好的砂土试样用于三轴试验。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种仪器外砂土制样装置及制样方法，由此解决现有技术中难以在仪器外制备出密实度均匀、扰动小的砂土试样的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种仪器外砂土制样装置，该装置包括压力室底座、制样底座、制样架、第一对开圆模、第二对开圆模、试样帽和抽气组件；

所述压力室底座可升降设置于三轴仪围压室，所述制样底座可拆卸设置于所述压力室底座上；所述压力室底座的外侧设有制样架，所述第一对开圆膜和所述第二对开圆模设置于所述制样架；

所述第一对开圆模和所述第二对开圆模扣合形成制样仓，所述第一对开圆模设有与所述制样仓连通的抽气口，所述制样底座和所述试样帽分别设置于所述制样仓的两端；

所述制样底座面向所述制样仓的一面设有第一导流槽，所述制样底座内部设有用于连通所述第一导流槽与所述制样底座外部的底座通道；

所述试样帽面向所述制样仓的一面设有第二导流槽，所述试样帽内部设有用于连通所述第二导流槽与所述试样帽外部的试样帽通道；

所述抽气组件与所述试样帽通道连通，用于抽取所述制样仓内空气以使所述制样仓内形成负压，从而完成砂土制样。

优选地，所述第一导流槽为米字型导流槽，所述底座通道为L型通道；所述米字型导流槽的中心设有与所述底座通道一端连通的槽口；在所述制样底座的侧面设有底座插口，所述底座插口与所述底座通道的另一端连通；

所述第二导流槽为米字型导流槽，所述试样帽通道为L型通道；所述米字型导流槽的中心设有与所述试样帽通道一端连通的槽口；在所述试样帽的侧面设有试样帽插口，所述试样帽插口与所述试样帽通道的另一端连通。

优选地，所述制样底座的一端设有外螺纹，所述压力室底座设有与之相适配的内螺纹，所述制样底座可拆卸装配于所述压力室底座中。

优选地，所述第一对开圆模的拼接处设有凹槽，所述第二对开圆模的拼接处设有与凹槽匹配的凸槽；所述第一对开圆模与所述第二对开圆模对齐安装后，通过箍环将所述第一对开圆模与所述第二对开圆模固定。