本發(fā)明涉及固結(jié)儀器械領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量孔壓的固結(jié)儀。

背景技術(shù)：

固結(jié)，是指土體在荷載作用下孔隙水壓力降低，有效應(yīng)力增加且土體不斷壓縮的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中，土體會(huì)產(chǎn)生壓縮變形，并且在排水邊界排水?？紤]固結(jié)排水的問(wèn)題，對(duì)建設(shè)工程具有重要的意義。

固結(jié)研究的試驗(yàn)儀器多種多樣，固結(jié)儀可測(cè)定土的沉降，以及由此計(jì)算一系列和土的性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，例如壓縮指數(shù)、固結(jié)系數(shù)等等。此外，現(xiàn)有的常用固結(jié)儀，由于可做研究的土樣體積太小，無(wú)法考慮土體擾動(dòng)的問(wèn)題，另外試驗(yàn)誤差也容易成倍放大。

目前主要有兩種類型的固結(jié)儀，杠桿式固結(jié)儀和全自動(dòng)氣壓固結(jié)儀。杠桿式固結(jié)儀是應(yīng)用杠桿原理,用砝碼人工加載，主要有單杠桿和雙杠桿兩種固結(jié)儀，在一般實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)。全自動(dòng)氣壓式固結(jié)儀則是將杠桿式固結(jié)儀的加載方式改為了氣壓加載。當(dāng)下多數(shù)杠桿式固結(jié)儀試驗(yàn)對(duì)象土樣較小，試驗(yàn)過(guò)程無(wú)視開(kāi)采土樣已受到的擾動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)影響較大，但由于其體積較小，便于操作，在多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中作為測(cè)量實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的試驗(yàn)儀器。全自動(dòng)氣壓固結(jié)儀則多數(shù)用于有特殊要求的土工試驗(yàn)中，能夠以連續(xù)變化的荷載作為固結(jié)附加應(yīng)力，相較于杠桿式固結(jié)儀的分級(jí)加載，連續(xù)施加的荷載更為符合實(shí)際，但對(duì)操作要求較高，且價(jià)格昂貴。

公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量孔壓的固結(jié)儀，從而克服現(xiàn)有固結(jié)儀測(cè)量孔壓時(shí)操作復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)精度低、價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種測(cè)量孔壓的固結(jié)儀，包括：土樣盛放裝置，所述土樣盛放裝置內(nèi)填充有待檢測(cè)的土樣，在土樣同一平面上設(shè)有多個(gè)所述土壓力盒，在土樣同一豎直方向上設(shè)有多個(gè)土壓力盒；壓頭，其設(shè)于固定裝置上，并對(duì)應(yīng)所述土樣盛放裝置設(shè)置，用于對(duì)所述土樣施加壓力；位移傳感器，其設(shè)于所述壓頭上，用于測(cè)量土樣的變形量；以及測(cè)量控制系統(tǒng)，其與所述土壓力盒、所述升降機(jī)構(gòu)和所述位移傳感器數(shù)據(jù)連接。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，包括升降機(jī)構(gòu)，其與所述壓頭連接，用于控制所述壓頭的升降。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述升降機(jī)構(gòu)為千斤頂。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述千斤頂為液壓千斤頂。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，包括升降機(jī)構(gòu)，其與所述土樣盛放裝置連接，用于控制所述土樣盛放裝置的升降。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述壓頭設(shè)于固定裝置上，所述固定裝置包括：支撐臺(tái)，所述壓頭設(shè)于所述支撐臺(tái)上；立柱，其設(shè)于所述支撐臺(tái)上，所述立柱上設(shè)有旋緊件；以及橫梁，其架設(shè)于所述立柱之間，位于所述壓頭上方。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明提供了一種測(cè)量孔壓的固結(jié)儀，在土體的不同深度下安裝土壓力盒測(cè)量不同深度下的孔壓以及在同一深度下不同平面位置安裝土壓力盒測(cè)量不同平面位置的孔壓，從而可以得出不同深度下孔壓消散隨時(shí)間變化的曲線和相同深度下不同平面位置孔壓消散隨時(shí)間變化的曲線。通過(guò)位移傳感器量測(cè)土體的變形量，因此能夠同時(shí)通過(guò)孔壓和土體的變形來(lái)觀察和反映土體的固結(jié)過(guò)程。

(2)整個(gè)固結(jié)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程不需要人員看守，通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量控制系統(tǒng)程序自動(dòng)設(shè)定加壓，能夠大大提高工作效率。還可以模擬一定的時(shí)間內(nèi)完成逐級(jí)加載壓力；沉降位移通過(guò)位移傳感器采集數(shù)據(jù)可以減少誤差，使采集到的數(shù)據(jù)更加真實(shí)地反映了土體的固結(jié)性狀。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量孔壓的固結(jié)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量孔壓的固結(jié)儀中土壓力盒埋于土樣中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖2所示，根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種測(cè)量孔壓的固結(jié)儀，包括：土樣盛放裝置1，土樣盛放裝置1放置在底座2上。主要是采用直徑600mm，高200mm的土樣。土樣盛放裝置1內(nèi)填充有待檢測(cè)的土樣，在土樣同一平面上設(shè)有多個(gè)土壓力盒3，在土樣同一豎直方向上設(shè)有多個(gè)土壓力盒3。土壓力盒3的傳感器精度±0.2％F.S，壓力穩(wěn)定精度±1％。在土體的不同深度下安裝土壓力盒測(cè)量不同深度下的孔壓以及在同一深度下不同平面位置安裝土壓力盒測(cè)量不同平面位置的孔壓，從而可以得出不同深度下孔壓消散隨時(shí)間變化的曲線和相同深度下不同平面位置孔壓消散隨時(shí)間變化的曲線。升降機(jī)構(gòu)4與壓頭5連接，優(yōu)選地，升降機(jī)構(gòu)4為液壓千斤頂。液壓千斤頂和壓頭5設(shè)于固定裝置6上。壓頭5對(duì)應(yīng)土樣盛放裝置1設(shè)置，位于土樣盛放裝置1上方。軸向施加最大應(yīng)力400KPa。位移傳感器(圖未示)設(shè)于壓頭5上，用于測(cè)量土樣的變形量。通過(guò)升降機(jī)構(gòu)4將壓頭5向下運(yùn)動(dòng)，壓頭5與土樣接觸，給土樣加壓，土樣內(nèi)的土壓力盒3將數(shù)據(jù)傳輸至測(cè)量控制系統(tǒng)7。測(cè)量控制系統(tǒng)7與升降機(jī)構(gòu)4數(shù)據(jù)連接，控制升降機(jī)構(gòu)4壓頭5移動(dòng)的距離，即控制壓頭5對(duì)土樣的加壓，完成逐級(jí)加載壓力。測(cè)量控制系統(tǒng)7與位移傳感器數(shù)據(jù)連接，通過(guò)位移傳感器可測(cè)量土樣的沉降位移。

實(shí)施例2

另一個(gè)比較好的實(shí)施例，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同在于，升降機(jī)構(gòu)4與土樣盛放裝置1連接。升降機(jī)構(gòu)4為液壓千斤頂。壓頭5對(duì)應(yīng)土樣盛放裝置1設(shè)置。軸向施加最大應(yīng)力400KPa。位移傳感器(圖未示)設(shè)于壓頭5上，用于測(cè)量土樣的變形量。通過(guò)升降機(jī)構(gòu)4將土樣盛放裝置提升，壓頭5與土樣接觸，給土樣加壓，土樣內(nèi)的土壓力盒3將數(shù)據(jù)傳輸至測(cè)量控制系統(tǒng)7。測(cè)量控制系統(tǒng)7與升降機(jī)構(gòu)4數(shù)據(jù)連接，控制升降機(jī)構(gòu)4提升土樣盛放裝置1的提升距離，同時(shí)控制壓頭對(duì)土樣的加壓，完成逐級(jí)加載壓力。測(cè)量控制系統(tǒng)7與位移傳感器數(shù)據(jù)連接，通過(guò)位移傳感器可測(cè)量土樣的沉降位移。

優(yōu)選地，固定裝置6包括：支撐臺(tái)61，壓頭5設(shè)于支撐臺(tái)61上。立柱62分別設(shè)于支撐臺(tái)61的左右兩側(cè)。立柱62上設(shè)有旋緊件63，該旋緊件為螺母。橫梁64架設(shè)于左右兩根立柱62之間，位于壓頭5上方。

當(dāng)升降機(jī)構(gòu)為實(shí)施例1的安裝方式時(shí)，升降機(jī)構(gòu)，即液壓千斤頂4置于支撐臺(tái)61和橫梁64之間，旋緊立柱62上的旋緊件63將液壓千斤頂4固定。液壓千斤頂4下方為壓頭5，壓頭5對(duì)應(yīng)土樣盛放裝置1設(shè)置。

當(dāng)升降機(jī)構(gòu)為實(shí)施例2的安裝方式時(shí)，壓頭5置于支撐臺(tái)61和橫梁64之間，旋緊立柱62上的旋緊件63將壓頭5固定。壓頭5對(duì)應(yīng)土樣盛放裝置1設(shè)置。

前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說(shuō)明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開(kāi)的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書(shū)及其等同形式所限定。