本技術(shù)涉及巖土工程實(shí)驗(yàn)，特別涉及一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置。

背景技術(shù)：

1、三軸試驗(yàn)是測量土體力學(xué)性能的常用方法，常用于砂土和巖石材料，實(shí)驗(yàn)前需要預(yù)先進(jìn)行制樣處理。

2、在相關(guān)技術(shù)中，室內(nèi)三軸試樣以控制試樣密度為指標(biāo)，采用分層配料、分層裝填、分層擊實(shí)的方法制成。例如公開號(hào)為cn218496547u所述的一種用于土工三軸試驗(yàn)的制樣裝置，其所公開的技術(shù)方案，其制樣采用落錘的方式擊實(shí)試樣，利用三軸試驗(yàn)制樣裝置和三軸試驗(yàn)機(jī)軸向加載平臺(tái)對(duì)制樣筒中的土樣進(jìn)行壓實(shí)以進(jìn)行試樣。

3、鈣質(zhì)砂作為一種非連續(xù)土壤介質(zhì)，在巖土工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在南海地區(qū)的海洋平臺(tái)、碼頭、岸堤以及南海島礁吹填等海工結(jié)構(gòu)的建設(shè)中常被使用，鈣質(zhì)砂的強(qiáng)度較低，且在承受較大荷載時(shí)容易產(chǎn)生顆粒破碎的現(xiàn)象，顆粒破碎產(chǎn)生的細(xì)小顆粒填充在鈣質(zhì)砂的孔隙之間，增加了顆粒間接觸的同時(shí)，又改變了土體的孔隙結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致砂樣的孔隙比的降低以及相對(duì)密實(shí)度的升高，從而對(duì)其強(qiáng)度，變形，滲透性等力學(xué)特性造成一系列的影響，對(duì)鈣質(zhì)砂進(jìn)行三軸樣制備的擊實(shí)過程，若采用相關(guān)技術(shù)中傳統(tǒng)的擊實(shí)方法，雖然改變?yōu)殪o力壓實(shí)的加工方式，但其壓實(shí)原理類似，土樣往往會(huì)因?yàn)榭v向荷載的作用使得試樣出現(xiàn)額外顆粒破碎，導(dǎo)致容易變形坍塌，從而對(duì)后續(xù)三軸試驗(yàn)結(jié)果造成影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中壓實(shí)方式的缺陷造成所制備試樣容易出現(xiàn)變形坍塌的技術(shù)問題。所述技術(shù)方案如下：

2、本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，包括：安裝座、制樣模具、投放機(jī)構(gòu)和振搗機(jī)構(gòu)，

3、所述安裝座包括底板和設(shè)置于所述底板上的支架；

4、所述制樣模具包括制樣筒和底座，所述底座設(shè)置于所述底板上，所述制樣筒的軸線垂直于所述底板且一端可拆卸地連接于所述底座上；

5、所述投放機(jī)構(gòu)包括投放漏斗，所述投放漏斗與所述支架連接且設(shè)置于所述制樣筒上方，所述投放漏斗的出料口正對(duì)所述制樣筒的另一端開口；

6、所述振搗機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述底板上，包括電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和敲擊環(huán)，所述敲擊環(huán)套設(shè)于所述制樣筒的外側(cè)，所述敲擊環(huán)內(nèi)圈設(shè)置有敲擊塊，所述電機(jī)通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述敲擊環(huán)傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)所述敲擊環(huán)沿水平方向來回運(yùn)動(dòng)。

7、可選地，所述敲擊環(huán)包括呈半圓弧狀的第一環(huán)體和第二環(huán)體，所述第一環(huán)體和所第二環(huán)體的兩端可拆卸連接。

8、可選地，所述底板上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置有升降螺桿，所述升降螺桿位于所述底座旁側(cè)且上方套設(shè)有螺紋套環(huán)，所述第一環(huán)體和所述第二環(huán)體的至少一個(gè)上設(shè)置有與所述升降螺桿垂直的傳動(dòng)桿，所述傳動(dòng)桿上沿長度方向設(shè)置有條形孔，所述傳動(dòng)桿的末端與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述螺紋套環(huán)可滑動(dòng)地嵌套于所述條形孔中。

9、可選地，所述制樣筒的內(nèi)壁上緊貼設(shè)置有橡皮膜，所述制樣筒的外側(cè)壁上設(shè)置有拉桿，所述拉桿上設(shè)置有連通所述制樣筒的內(nèi)壁的氣孔。

10、可選地，所述制樣筒包括第一擠壓套環(huán)與對(duì)合設(shè)置的兩個(gè)側(cè)筒體，所述側(cè)筒體的頂部設(shè)置有第一凸緣，所述第一擠壓套環(huán)套設(shè)于所述側(cè)筒體的頂部且與所述第一凸緣可拆卸連接。

11、可選地，所述側(cè)筒體的底部設(shè)置有第二凸緣，所述第二凸緣與所述底座可拆卸連接。

12、可選地，所述底座呈圓柱狀，所述底座的側(cè)壁上套設(shè)有第二擠壓套環(huán)，所述第二擠壓套環(huán)上設(shè)置有第一螺紋孔，所述第二凸緣上設(shè)置有與所述第一螺紋孔相匹配的第二螺紋孔。

13、可選地，所述底座的直徑與所述制樣筒的內(nèi)徑相匹配。

14、可選地，所述制樣筒的內(nèi)側(cè)壁上具有沿軸線方向布置的刻度線。

15、可選地，所述投放機(jī)構(gòu)還包括調(diào)節(jié)螺桿和伸縮桿，所述調(diào)節(jié)螺桿和和伸縮桿與所述底板垂直且平行間隔布置，所述調(diào)節(jié)螺桿穿設(shè)于所述支架上且一端與所述投放漏斗的頂部連接，所述伸縮桿的兩端分別于所述支架和所述投放漏斗連接。

16、本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

17、與傳統(tǒng)的落錘擊實(shí)的制樣方式相比，該制樣過程采用振搗的方式進(jìn)行擊實(shí)，減少了制樣過程中樣品的顆粒破碎，內(nèi)部樣品受力更加均勻，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中壓實(shí)方式的缺陷造成所制備試樣容易出現(xiàn)變形坍塌的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，包括：安裝座(1)、制樣模具(2)、投放機(jī)構(gòu)(3)和振搗機(jī)構(gòu)(4)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述敲擊環(huán)(43)包括呈半圓弧狀的第一環(huán)體(43a)和第二環(huán)體(43b)，所述第一環(huán)體(43a)和所第二環(huán)體(43b)的兩端可拆卸連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述底板(11)上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置有升降螺桿(111)，所述升降螺桿(111)位于所述底座(22)旁側(cè)且上方套設(shè)有螺紋套環(huán)(112)，所述第一環(huán)體(43a)和所述第二環(huán)體(43b)的至少一個(gè)上設(shè)置有與所述升降螺桿(111)垂直的傳動(dòng)桿(432)，所述傳動(dòng)桿(432)上沿長度方向設(shè)置有條形孔(4321)，所述傳動(dòng)桿(432)的末端與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42)連接，所述螺紋套環(huán)(112)可滑動(dòng)地嵌套于所述條形孔(4321)中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述制樣筒(21)的內(nèi)壁上緊貼設(shè)置有橡皮膜(23)，所述制樣筒(21)的外側(cè)壁上設(shè)置有拉桿(21a)，所述拉桿(21a)上設(shè)置有連通所述制樣筒(21)的內(nèi)壁的氣孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述制樣筒(21)包括第一擠壓套環(huán)(211)與對(duì)合設(shè)置的兩個(gè)側(cè)筒體(212)，所述側(cè)筒體(212)的頂部設(shè)置有第一凸緣(2121)，所述第一擠壓套環(huán)(211)套設(shè)于所述側(cè)筒體(212)的頂部且與所述第一凸緣(2121)可拆卸連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述側(cè)筒體(212)的底部設(shè)置有第二凸緣(2122)，所述第二凸緣(2122)與所述底座(22)可拆卸連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述底座(22)呈圓柱狀，所述底座(22)的側(cè)壁上套設(shè)有第二擠壓套環(huán)(221)，所述第二擠壓套環(huán)(221)上設(shè)置有第一螺紋孔(222)，所述第二凸緣(2122)上設(shè)置有與所述第一螺紋孔(222)相匹配的第二螺紋孔(2123)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述底座(22)的直徑與所述制樣筒(21)的內(nèi)徑相匹配。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述制樣筒(21)的內(nèi)側(cè)壁上具有沿軸線方向布置的刻度線(213)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，其特征在于，所述投放機(jī)構(gòu)(3)還包括調(diào)節(jié)螺桿(32)和伸縮桿(33)，所述調(diào)節(jié)螺桿(32)和和伸縮桿(33)與所述底板(11)垂直且平行間隔布置，所述調(diào)節(jié)螺桿(32)穿設(shè)于所述支架(12)上且一端與所述投放漏斗(31)的頂部連接，所述伸縮桿(33)的兩端分別于所述支架(12)和所述投放漏斗(31)連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種適用于鈣質(zhì)砂的三軸試驗(yàn)制樣裝置，屬于巖土工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括安裝座、制樣模具、投放機(jī)構(gòu)和振搗機(jī)構(gòu)。安裝座包括底板和設(shè)置于底板上的支架；制樣模具包括制樣筒和底座，底座設(shè)置于底板上，制樣筒的軸線垂直于底板且一端可拆卸地連接于底座上；投放機(jī)構(gòu)包括投放漏斗，投放漏斗與支架連接且設(shè)置于制樣筒上方；振搗機(jī)構(gòu)設(shè)置于底板上，包括電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和敲擊環(huán)，敲擊環(huán)套設(shè)于制樣筒的外側(cè)，敲擊環(huán)內(nèi)圈設(shè)置有敲擊塊，電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與敲擊環(huán)傳動(dòng)連接。采用該三軸試驗(yàn)制樣裝置能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中壓實(shí)方式的缺陷造成所制備試樣容易出現(xiàn)變形坍塌的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張季如,劉深,彭偉珂,王磊,孫立文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240329
技術(shù)公布日：2024/12/19