[实用新型]一种多功能非饱和土固结仪

摘要

一种多功能非饱和土固结仪及测试方法，属于土工测试仪器领域。在固结仪试验平台的加载杆上运用止推轴承、直线轴承和调心件和轴向压力传感器的内置方式，消除加载时摩擦力的影响，运用旋转刚性连接组件的设计减少了对试样的不必要的预压力，调心组件的设计解决了由于加工和安装引起的加载杆和试样偏心的问题。同时对结构的优化设计使其能够适应多种加载平台，保证其可以在现有饱和土固结仪上进行试验，也可以在三轴压缩试验仪上进行试验。

主权项

一种多功能非饱和土固结仪，主要由固结仪加载平台(35)，砝码托盘(37)，砝码(38)，杠杆(36)，平衡锤(33)，加载连接块(34)，连接杆(32)，气压室和固结仪加载构件组成；加载平台(35)为矩形桌体结构，并坐落于另一个较大的下层桌体台面上，下层桌体台面固定杠杆支座，杠杆(36)固定在杠杆支座上；杠杆(36)一端固定平衡锤(33)，另一端铰接砝码托盘(37)，加载连接块(34)为轴对称构件，加载连接块(34)的中心通过轴承固定于杠杆(36)上砝码一侧，距离杠杆支座的距离是杠杆支座与砝码铰接端总长度1:24的位置；加载连接块(34)垂直于杠杆(36)，两端伸出加载平台(35)的侧面，加载连接块(34)限定在加载平台(35)侧面的滑槽中上下垂直运动；加载连接块(34)可轴向自由旋转；两个连接杆(32)的下端分别固定于加载连接块(34)两侧的端点上，上端与加载横梁(18)的两端固定连接，形成可绕加载连接块(34)轴旋转的框架体；固定平衡锤(33)的位置，使杠杆(36)保持水平平衡状态；气压室的中心位于加载连接块(34)的支点位置，固定于加载平台(35)的上表面；气压室主要由气压室底座(1)、有机玻璃侧壁(9)和气压室上盖(10)组成；在有机玻璃侧壁(9)与气压室上盖和下盖的接触位置安装有气密封橡胶条；为了保证气压室的密封性，使用四根蝶形螺杆(11)压紧气压室底座(1)与有机玻璃侧壁(9)以及气压室上盖(10)与有机玻璃侧壁(9)之间的气密封橡胶条，气压室上盖留有气压输入口和固结仪加载杆(22)的通道；加载杆(22)与气压室上盖的连接处用星型橡胶圈密封；其特征在于：非饱和土压力室位于气压室中；圆柱形不锈钢陶土板底座(2)开有两个通透的孔洞，气压室底座(1)与陶土板底座(2)的相对应位置也开有通透的孔洞；将陶土板底座(2)孔洞与气压室底座(1)上的孔洞相互对齐，将陶土板底座(2)固定在气压室底座(1)上，两个连接管分别接通两处通透的孔洞，从其中管线进水，另个一管线排水；在陶土板底座(2)的下表面围绕每个孔洞开有安装密封圈的凹槽，陶土板底座(2)与气压室底座(1)连接的最外侧一圈也开有安装密封圈的凹槽；陶土板底座(2)的上端是囊括陶土板底座上两个通透孔洞的圆形凹陷，陶土板(39)烧结在陶土板底座(2)的圆形凹陷中；陶土板(39)上端与陶土板底座(2)的上边沿持平；带侧压腔环刀(5)沿着内侧壁中间有一圈凹槽，带侧压腔环刀(5)两侧的凹槽位置开有通向外部的孔洞，并通过管接头(31)与气压室外的侧压力发生装置和侧压力传感器连接；带侧压腔环刀(5)内壁固定不透水的弹性试样膜；带侧压腔环刀(5)的边沿持平的上表面是多孔板(7)，在多孔板(7)下面的带侧压腔环刀(5)内填满非饱和土；带侧压腔环刀(5)固定于陶土板底座(2)的上表面；在带侧压腔环刀(5)下表面与陶土板(39)和陶土板底座(2)的连接处皆用密封圈密封；试样加载板(8)置于多孔板(7)的上面，试样加载板(8)的中心处为与加载帽(28)底端相互匹配的凹陷；固结仪加载构件主要由垂直的调节螺栓(15)、加载杆(22)和加载帽(28)组成；调节螺栓(15)由紧定螺母(16)垂直固定于固结仪加载横梁(18)的中心点，安装有止推轴承(21)的连接件(19)连接调节螺栓(15)的下端和和加载杆(22)的上端；加载杆(22)穿过气压室上盖(10)，在气压室中与轴向压力传感器(24)固定连接；加载帽(28)下端为与试样加载板(8)的中心处凹陷相匹配的凸起；上端的圆形帽檐嵌套于调心件下端的滑槽中，加载帽(28)可在调心件(26)的滑槽中水平位移；调心件(26)的上端与传感器支座(25)的下端固定连接；轴向压力传感器(24)的下端与传感器支座(25)固定连接。