本發(fā)明涉及一種土工試驗(yàn)的制樣器，尤其是一種無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器。

背景技術(shù)：

無(wú)黏性細(xì)粒土一般包括砂土和粉土，在道路、建筑等工程中，砂土具有易壓實(shí)且后期沉降小的特點(diǎn)。砂土在密實(shí)狀態(tài)下，能夠提供較大承載力，經(jīng)常用作良好的地基材料；砂土在松散狀態(tài)下，穩(wěn)定性較差，是一種軟弱地基。粉土是野外勘察中經(jīng)常遇到的一種土，粉土難以壓實(shí)且加固難度大。無(wú)黏性細(xì)粒土在工程中存在液化、管涌等隱患，因此，在工程設(shè)計(jì)之前，通過(guò)試驗(yàn)方法獲得無(wú)黏性細(xì)粒土的力學(xué)特性指標(biāo)是十分必要的。

當(dāng)前無(wú)黏性細(xì)粒土應(yīng)力應(yīng)變特性主要通過(guò)常規(guī)三軸試驗(yàn)獲得，試驗(yàn)要求將無(wú)黏性細(xì)粒土制成直徑3.91cm、高8.0cm小三軸試樣或者直徑6.18cm、高12.5cm的中三軸試樣。但是，無(wú)黏性細(xì)粒土不具有粘聚力，現(xiàn)有的制樣方法在制作試樣過(guò)程中易對(duì)試樣造成損壞或無(wú)法成型，而且制成后的試樣易垮塌，尤其是試樣在搬動(dòng)轉(zhuǎn)移過(guò)程中極易被破壞。通常，制作10組只成功1組，嚴(yán)重影響試驗(yàn)效率。

另一種方案是選擇在三軸儀上直接進(jìn)行試樣制取，但是制樣擊實(shí)過(guò)程中易對(duì)三軸儀造成損傷，三軸儀屬于精貴儀器，所以該方法并不可取。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，解決無(wú)黏性細(xì)粒土通過(guò)現(xiàn)有的三軸試驗(yàn)制樣器制樣，難以制取、無(wú)法保證試樣質(zhì)量的問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，包括底座、試樣座、制模筒和壓板，所述底座上可拆卸連接所述試樣座，所述制模筒套于試樣座內(nèi)并通過(guò)壓緊螺栓固定于所述底座上，制模筒由2～4片圓弧片組成；底座內(nèi)設(shè)抽氣孔，抽氣孔的一端連接至制模筒和試樣座之間的間隙，抽氣孔的另一端設(shè)置第一接頭；所述壓板呈圓柱狀，壓板的直徑與制模筒的內(nèi)徑相適配，壓板上底面的中心處設(shè)置錐形孔，壓板內(nèi)設(shè)抽氣孔，抽氣孔的一端連接至壓板的下底面，抽氣孔的另一端設(shè)置第二接頭。

進(jìn)一步的是：無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器還包括擊實(shí)錘，所述擊實(shí)錘由導(dǎo)桿和套于導(dǎo)桿上的錘體構(gòu)成。

進(jìn)一步的是：所述每塊圓弧片上均設(shè)置一顆壓緊螺栓。

進(jìn)一步的是：所述底座和試樣座之間通過(guò)螺紋連接或卡槽連接。

進(jìn)一步的是：所述制模筒外側(cè)還套設(shè)模具套箍。

進(jìn)一步的是：所述壓板外側(cè)設(shè)置至少一圈凹槽。

進(jìn)一步的是：所述試樣座外側(cè)設(shè)置至少一圈凹槽。乳膠膜套于試樣座上，試樣座外側(cè)的凹槽有助于提高乳膠膜與試樣座之間的密封性。

進(jìn)一步的是：所述底座上與制模筒接觸處設(shè)置一圈凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置密封圈。

本發(fā)明的有益效果是：無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，將乳膠膜套于試樣座上，用真空泵對(duì)第一接頭進(jìn)行抽氣處理，使使乳膠膜緊貼制模筒內(nèi)表面，便于下一步制樣操作。通過(guò)第二接頭對(duì)試樣抽氣，使制得的試樣暫時(shí)為負(fù)壓狀態(tài)，避免試樣垮塌、傾斜、散落，同時(shí)保證試樣的均勻性。通過(guò)無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，制樣過(guò)程操作簡(jiǎn)單方便，制得無(wú)黏性細(xì)粒土三軸試樣成功率接近100％。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的模具套箍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中零部件、部位及編號(hào)：底座1、試樣座2、制模筒3、壓板4、壓緊螺栓5、第一接頭6、錐形孔7、第二接頭8、模具套箍9、密封圈10；乳膠膜11、扎帶12。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，包括底座1、試樣座2、制模筒3和壓板4，所述底座1上可拆卸連接所述試樣座2，例如底座1和試樣座2之間通過(guò)螺紋連接，或者底座1上設(shè)置卡槽，試樣座2卡于該卡槽內(nèi)。制模筒3套于試樣座2內(nèi)并通過(guò)壓緊螺栓5固定于所述底座1上，為了便于拆卸制模筒3，也避免在拆卸制模筒3時(shí)損傷試樣，制模筒3由2～4片圓弧片組成，例如3片。同時(shí)，各塊圓弧片均通過(guò)壓緊螺栓5固定于底座1上?；蛘?，制模筒3由于兩塊圓弧片組成，每塊圓弧片上均設(shè)置一顆壓緊螺栓5。

由于制模筒3是由圓弧片拼裝而成，為了提高制模筒3的穩(wěn)定性，制模筒3外側(cè)還套設(shè)模具套箍9，模具套箍9如圖2所示。

底座1內(nèi)設(shè)置抽氣孔，抽氣孔的一端連接至制模筒3和試樣座2之間的間隙，抽氣孔的另一端設(shè)置第一接頭6。第一接頭6用于抽氣，使乳膠膜11緊貼制模筒3內(nèi)表面，為了便于排氣，制模筒3內(nèi)表面在圓周方向和長(zhǎng)度方向還可以設(shè)置排氣槽。

所述壓板4呈圓柱狀，壓板4的直徑與制模筒3的內(nèi)徑相適配，壓板4上底面的中心處設(shè)置錐形孔7，錐形孔7用于保證進(jìn)行三軸試驗(yàn)加壓位置的準(zhǔn)確。壓板4內(nèi)設(shè)抽氣孔，抽氣孔的一端連接至壓板4的下底面，抽氣孔的另一端設(shè)置第二接頭8。通過(guò)第二接頭8對(duì)試樣抽氣，使制得的試樣為暫時(shí)負(fù)壓狀態(tài)。

無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器還包括擊實(shí)錘，擊實(shí)錘由導(dǎo)桿和套于導(dǎo)桿上的錘體構(gòu)成。

通過(guò)無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器進(jìn)行制樣，首先，將試樣座2安裝于底座1上，試樣座2上放上透水石，將乳膠膜11套于試樣座2上，并套設(shè)橡皮筋或扎帶12。為了提高乳膠膜11和試樣座2之間的密閉性，試樣座2外側(cè)設(shè)置至少一圈凹槽，橡皮筋或扎帶12卡于試樣座2的凹槽內(nèi)。其次，組合制模筒3并通過(guò)壓緊螺釘5安裝在底座1上，制模筒3外側(cè)通過(guò)模具套箍9夾緊圓弧片。底座1上與制模筒3接觸處設(shè)置一圈凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置密封圈10。再次，用真空泵對(duì)第一接頭6進(jìn)行抽氣處理，使使乳膠膜11緊貼制模筒3內(nèi)表面，便于下一步制樣操作。根據(jù)試樣干密度將無(wú)黏性細(xì)粒土分層倒入并分層擊實(shí)，再在試樣上表面安裝透水石和壓板4，壓板4通過(guò)扎帶12套于乳膠膜11內(nèi)，壓板4周緣可設(shè)置至少一圈凹槽，扎帶12可卡壓板4的凹槽內(nèi)。再次，通過(guò)第二接頭8對(duì)試樣抽氣，使制得的試樣為暫時(shí)負(fù)壓狀態(tài)，避免試樣垮塌、傾斜、散落。最后，試樣制備好后，關(guān)閉真空泵，并拆除制模筒3，此時(shí)試樣為暫時(shí)真空狀態(tài)，連同乳膠膜11與試樣座2一同取下，直接放入三軸儀試樣裝置。無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制樣過(guò)程操作方便，制得無(wú)黏性細(xì)粒土三軸試樣成功率接近100％。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，涉及一種土工試驗(yàn)的制樣器，解決無(wú)黏性細(xì)粒土通過(guò)現(xiàn)有的三軸試驗(yàn)制樣器制樣，難以制取、無(wú)法保證試樣質(zhì)量的問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是：無(wú)黏性細(xì)粒土三軸制樣器，包括底座、試樣座、制模筒和壓板，試樣座可拆卸地連接于底座，制模筒套于試樣座內(nèi)并通過(guò)壓緊螺栓固定于底座，制模筒由2～4片圓弧片組成；底座內(nèi)設(shè)抽氣孔且連接第一接頭；壓板呈圓柱狀，壓板的直徑與制模筒的內(nèi)徑相適配，壓板上底面的中心處設(shè)置錐形孔，壓板內(nèi)設(shè)抽氣孔且連接第二接頭。將乳膠膜套于試樣座上，對(duì)第一接頭抽氣，使乳膠膜緊貼制模筒內(nèi)表面，便于制樣操作。通過(guò)第二接頭，使制得的試樣為負(fù)壓狀態(tài)，避免垮塌、傾斜、散落。

技術(shù)研發(fā)人員：李建國(guó);王曉龍;李建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.11
技術(shù)公布日：2017.10.27