[发明专利]一种用于饱和的空心圆柱重塑样击实器

说明书

一种用于饱和的空心圆柱重塑样击实器，包括模具、饱和装置和击实装置。所述模具包括底座（1）、固定杆（2）、内模具（5）和外模具（3）；内模具和外模具均安装在底座上，用击实顶盖（7）及蝴蝶螺母（8）固定；内模具上设有内延伸筒，外模具上设有外延伸筒（4）；所述内模具和外模具之间的空间放置土样；击实装置安装在模具上方，击实（12）通过击实锤导杆（11）导引，下落击打整平环（10），击实土样。本发明击实器不仅在使用上简捷，易于操作，相较于传统制样，极大地节约了重塑土样的制备时间，并且为试样饱和提供了便利；在制取均匀、达标的重塑土样上取得了良好的效果，从而为空心圆柱扭剪仪的重塑样试验提供了极大的帮助。

技术领域

本发明涉及一种用于饱和的空心圆柱重塑样击实器，属土工试验技术领域。

背景技术

目前室内制备重塑土样的方法主要有两种分别为：分层击实法、泥浆加压固结法。但由于泥浆加压固结所需设备较为笨重，制备试样的时间也相对较长，严重影响相关试验的进度，故现较为常用的制备重塑土样的方法为分层击实法。

浙江大学与GDS公司联合研发了空心扭剪仪，试验所用的试样为高200mm、外直径100mm、内直径60mm的空心圆柱形，然而GDS公司仅提供了一根塑料振捣棒作为重塑样的分层击实工具，而未提供制作试样的模具，制样时存在以下问题：①分层击实时各层层厚难以控制；②各层的密实度以及各层层面的平整度难以控制；③只能制备相对密度较小的试样，相对密度较大的试样制备困难。④圆柱钻芯制样困难，钻芯所制备的试验内壁较为粗糙，并且在钻芯的时候对土样有一定的扰动。

空心扭剪仪，是世界上唯一采用电机控制系统的空心圆柱扭剪仪，具有测试精度高、功能齐全、无噪音、无污染的特点，是一种尖端的土工试验仪器，在国内外均属同类仪器中的先进产品。然而由GDS公司所提供的制作空心扭剪重塑土样的仪器，在试样击实、层厚等方面有所欠缺，导致不能很好地制作空心圆柱重塑土样，使得试验结果的精确性有所偏差，另外由于空心圆柱试样较大，仅仅依靠仪器进行反压饱和很难达到试验要求的饱和度。

发明内容

本发明的目的是，为了解决空心扭剪仪所需试样的击实要求，设计一种用于饱和的空心圆柱重塑样击实器。

本发明实现的技术方案如下，一种用于饱和的空心圆柱重塑样击实器，包括模具、饱和装置和击实装置。

所述模具包括底座、固定杆、内模具和外模具；内模具和外模具均安装在底座上，用击实顶盖及蝴蝶螺母固定；内模具上设有内延伸筒，外模具上设有外延伸筒；所述内模具和外模具之间的空间放置土样；土样下方的底座排水孔上放置饱和装置的环形透水石，土样上方放置击实装置的整平环；所述击实装置安装在模具上方，通过击实锤下落击打土样上的整平环，实现击实土样。

所述外模具为圆筒状结构，其横截面为圆环形；所述内模具为圆柱形结构，中心有圆通孔，内模具与外模具等高，内模具与外模具之间的空腔为土样；所述外延伸筒的结构与外模具相同，为外模具竖直方向的延长部分；所述内延伸筒的结构与内模具相同，为内模具竖直方向的延长部分。

所述击实装置包括整平环、传力杆、击实锤导杆、限位器和击实锤；整平环放置于试样上； 两个相同且平行的整平环之间由多根在圆周均匀分布的传力杆垂直连接；上部整平环的一端平面的直径位置垂直安装有两根击实锤导杆；击实锤是一环形结构圆柱块，其环形面直径位置上设有两个对称的导孔，击实锤通过导孔在击实锤导杆上滑动，以击打整平环，并通过传力杆向土样施加压实力；击实锤导杆的上端设置有限位器，限制击实锤的高度。

所述击实锤一侧端面上安装有两根垂直于端面的对称提拉杆，两根提拉杆的连线穿过击实锤的中心，与所述导孔的中心连线垂直。

所述击实锤由密度为7.8g/cm³的不锈钢制成，圆环形击实锤内外径的大小与整平环一致。