本實用新型涉及土木工程土工試驗領(lǐng)域，尤其適合重塑土樣的制備。

背景技術(shù)：

在土工試驗中，試驗用土主要分為原狀土和重塑土，原狀土雖然保留了現(xiàn)場土體的工程特性，但由于其存在取樣困難、造價高、試樣均勻性差等缺點(diǎn)。在土工試驗中往往較多采用重塑土。

目前重塑土制備的方法主要有分層擊實法、抽真空法和泥漿固結(jié)法。分層擊實法是將土體分成一定等份，加入每一份土后進(jìn)行一定次數(shù)的擊實。分層擊實法制備重塑土試樣制樣速度較快，但難以控制擊實效果，制得的試樣一般不均勻。抽真空法是采用密封膜將試樣整體封住，再通過抽真空產(chǎn)生負(fù)壓，利用負(fù)壓使土體排水固結(jié)。這種方法對密封效果要求高而且只能加壓到一個大氣壓強(qiáng)，固結(jié)壓力一般小于100kPa。泥漿固結(jié)法是將試驗用土進(jìn)行風(fēng)干并研磨成粉，再將土粉配制成一定含水量的泥漿，通過固結(jié)裝置將泥漿加壓固結(jié)得到重塑土試樣。泥漿固結(jié)法與實際土體固結(jié)情況相似，并且制樣過程可控性高，操作簡易，因此，常常受到試驗者的青睞。

但在泥漿固結(jié)法中，裝置一般只能上下表面排水，排水通道有限，制樣周期長，嚴(yán)重影響了制樣的效率。有些科研機(jī)構(gòu)需要對超固結(jié)土進(jìn)行研究，試樣制備過程中需要較高的固結(jié)壓力，傳統(tǒng)制樣設(shè)備的壓力裝置已不能滿足試驗的需求。對于含水率高、顆粒細(xì)小的軟粘土泥漿，由于傳統(tǒng)的制樣方法存在技術(shù)缺陷，易使粘土顆粒溢出，很難制出均勻的試樣，不能滿足試驗要求。

因此，土工試驗中急需一種能夠產(chǎn)生較高固結(jié)壓力，排水速度快，制樣效率高，可用于高含水率細(xì)顆粒土的重塑土制樣裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于背景技術(shù)存在的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置，排水速度快，制樣效率高，既實現(xiàn)了足夠大的壓力，也提高了試驗效率并很好的解決了高含水率細(xì)顆粒粘土制樣的問題。

本實用新型是采取如下技術(shù)方案來完成的：一種重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置，包括加壓裝置、固結(jié)裝置、承載平臺和立柱，所述立柱固定在承載平臺上，加壓裝置與立柱鉸接，所述固結(jié)裝置設(shè)置在承載平臺上。

所述固結(jié)裝置包括底座、內(nèi)器壁和外器壁，所述底座設(shè)置有內(nèi)凹槽和外凹槽，內(nèi)器壁底部固定在內(nèi)凹槽內(nèi)并與內(nèi)凹槽里的密封圈緊密接觸，外器壁底部固定在外凹槽內(nèi)并與外凹槽里的密封圈緊密接觸。

所述加壓裝置包括加載桿、平衡錘和砝碼，砝碼連接在加載桿前端，所述平衡錘固定在加載桿尾端，所述加載桿與立柱之間連接有安全桿，所述加載桿上設(shè)置有加壓頂桿。

所述外器壁為雙層器壁，第一層器壁和第二層器壁之間包裹有濾網(wǎng)，并通過喉箍箍緊，所述第一層器壁和第二層器壁均由三瓣活動板組成，活動板均勻設(shè)置有若干排水孔，所述內(nèi)器壁由四瓣活動板組成，內(nèi)器壁外側(cè)包裹一層過濾網(wǎng)，通過扎帶與內(nèi)器壁固定，內(nèi)器壁內(nèi)部由頂桿支撐，活動板上均布排水孔。

所述內(nèi)器壁與外器壁之間形成環(huán)形容器，環(huán)形容器底部鋪設(shè)有環(huán)形透水石Ⅰ，攪拌均勻的泥漿倒入環(huán)形容器內(nèi)，泥漿上表面鋪設(shè)一層環(huán)形透水石Ⅱ，環(huán)形加載板放置在環(huán)形透水石Ⅱ的上方，密封桶扣壓在環(huán)形加載板上方，塑料膜覆蓋在密封桶和環(huán)形加載板上方。

密封桶上表面設(shè)有凹槽，所述凹槽形狀與加壓頂桿下表面相匹配。

所述外器壁外側(cè)設(shè)有環(huán)形真空室，真空室裝有真空表。

所述底座底部裝有滑動裝置，所述底座下方連接有盛水盤，盛水盤底部設(shè)置有多個排水閥，排水閥通過引流管與分流瓶連接，所述分流瓶同時連接有真空泵。

承載平臺上與滑動裝置相對的位置設(shè)置有滑動軌道，滑動裝置在滑動軌道內(nèi)滑動，所述滑動軌道在加載區(qū)和裝取樣區(qū)均設(shè)置有固定滑動裝置的螺栓。

本實用新型有益效果如下：

1，所述裝置聯(lián)合砝碼加載和真空負(fù)壓兩種加載方式，對泥漿進(jìn)行加壓固結(jié)，能夠產(chǎn)生較高的固結(jié)壓力，同時也能滿足制備超固結(jié)土的需求。

2，所述內(nèi)器壁、外器壁和底座上設(shè)置有若干排水孔，通過加壓頂桿向下施壓，使泥漿中的水份從各個角度排除，效率更高，大大提高了裝置的制樣效率。

3，裝填試樣和取樣時，滑動裝置沿滑動軌道至裝取樣區(qū)，極大的便利了試樣的裝取，同時外器壁和內(nèi)器壁均由活動板組成，取樣時均可拆除，避免對制備完成土樣造成擾動。

4，滑動軌道在裝取樣區(qū)和加載區(qū)均設(shè)置有固定滑動裝置的螺栓，保證了固結(jié)裝置在裝取樣和加壓過程中保持固定。

5，塑料膜覆蓋在密封桶和環(huán)形加載板上方，外器壁外側(cè)設(shè)置有環(huán)形真空室，使環(huán)形容器整體處于密閉的空間內(nèi)，盛水盤底部的設(shè)有若干排水閥，連接分流瓶和真空泵，通過排水閥可以施加負(fù)壓，并使固結(jié)排出的水能夠順利排出，排水速度更快。

6，所述加載桿與立柱之間連接有安全桿，以免在裝拆樣時發(fā)生安全事故，使裝取樣時安全性能更高。

7，內(nèi)器壁外側(cè)以及外器壁夾層之間設(shè)置有濾網(wǎng)，能夠顆粒細(xì)小的顆粒從排水孔中溢出，能夠用于高含水率細(xì)顆粒土試樣的制備，大大提高了裝置的應(yīng)用范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置的固結(jié)裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中的重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置的固結(jié)裝置的底座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中的重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置的固結(jié)裝置的內(nèi)器壁結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖3中的重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置的固結(jié)裝置的頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

附圖表示了本實用新型的技術(shù)方案及其實施例，下面再結(jié)合附圖進(jìn)一步描述其實施例的各有關(guān)細(xì)節(jié)。

參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型提供的一種重塑土真空-加載聯(lián)合制樣裝置，包括加壓裝置1、固結(jié)裝置2、承載平臺3和立柱4，所述立柱4固定在承載平臺3上，加壓裝置1與立柱4鉸接，所述固結(jié)裝置2設(shè)置在承載平臺3上，所述固結(jié)裝置2包括底座5、內(nèi)器壁6和外器壁7，所述底座5設(shè)置有內(nèi)凹槽8和外凹槽9，內(nèi)器壁6底部固定在內(nèi)凹槽8內(nèi)并與內(nèi)凹槽里的密封圈緊密接觸，外器壁7底部固定在外凹槽9內(nèi)并與外凹槽里的密封圈緊密接觸，所述外器壁7為雙層器壁，第一層器壁10和第二層器壁11之間包裹有濾網(wǎng)12，并通過喉箍13箍緊，所述第一層器壁11和第二層器壁12均由三瓣活動板組成，活動板均勻設(shè)置有若干排水孔，外器壁7的外側(cè)設(shè)有環(huán)形真空室13，真空室13裝有真空表14，所述內(nèi)器壁6由四瓣活動板組成，內(nèi)器壁6外側(cè)包裹一層過濾網(wǎng)15，通過扎帶與內(nèi)器壁6固定，內(nèi)器壁6內(nèi)部由頂桿16支撐，活動板上均布排水孔，所述內(nèi)器壁6與外器壁7之間形成環(huán)形容器17，所述加壓裝置1包括加載桿18、平衡錘19和砝碼20，砝碼20連接在加載桿18前端，所述平衡錘19固定在加載桿18尾端，所述加載桿18與立柱4之間連接有安全桿20，所述加載桿18上設(shè)置有加壓頂桿21，所述底座5底部裝有滑動裝置22，承載平臺3上與滑動裝置22相對的位置設(shè)置有滑動軌道，滑動裝置22在滑動軌道內(nèi)滑動，所述滑動軌道在加載區(qū)23和裝取樣區(qū)24均設(shè)置有固定滑動裝置的螺栓25，所述底座下方連接有盛水盤26，盛水盤26底部設(shè)置有多個排水閥27，排水閥27通過引流管28與分流瓶29連接，所述分流瓶29同時連接有真空泵30，裝填試樣時將固結(jié)裝置2滑至裝取樣區(qū)24，通過軌道下方的螺栓25固定固結(jié)裝置，在環(huán)形容器17底部鋪設(shè)有環(huán)形透水石Ⅰ31，攪拌均勻的泥漿32倒入環(huán)形容器17內(nèi)，泥漿上表面鋪設(shè)一層環(huán)形透水石Ⅱ33，環(huán)形加載板34放置在環(huán)形透水石Ⅱ33的上方，密封桶35扣壓在環(huán)形加載板34上方，密封桶上35表面設(shè)有凹槽36，所述凹槽36形狀與加壓頂桿21下表面相匹配，塑料膜37覆蓋在密封桶35和環(huán)形加載板34上方，裝填試樣完畢后，打開真空泵30，查看真空表14是否漏氣，將固結(jié)裝置沿軌道滑至加載區(qū)23，通過螺栓25固定在承載平臺3上，打開安全桿20，使加壓頂桿21對準(zhǔn)密封桶上方的凹槽36加壓，水分從內(nèi)器壁6、外器壁7和底座5的排水孔排至盛水盤26，水份通過排水閥27經(jīng)引流管28排至分流瓶29，完成固結(jié)，可以根據(jù)試驗方案，來選擇調(diào)整真空泵30壓力和砝碼20數(shù)量，進(jìn)行固結(jié)。