專利名稱：一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及土木工程領(lǐng)域的土體試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀。
背景技術(shù)：
砂性土不具有粘著性和塑性，但透水性強(qiáng)。砂性土層是良好的含水層，作建筑地基時(shí)易壓密，沉降量小，但在水頭及動(dòng)荷載作用下，粉砂可能發(fā)生管涌及液化等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象。砂性土的天然密實(shí)程度是控制其工程性質(zhì)的主要因素。因此，為了了解砂性土的力學(xué)特性，在土木工程土工試驗(yàn)領(lǐng)域里，展開了大量的試驗(yàn)研究，并取得了大量的試驗(yàn)成果。現(xiàn)有的土工試驗(yàn)中研究砂性上力學(xué)特性的常用試驗(yàn)儀器有直剪儀、常規(guī)三軸儀、 動(dòng)三等儀等。砂土三軸試驗(yàn)儀主要包括壓力室底座、橡皮膜和由雙瓣膜組成的壓力室圓筒， 該砂土三軸試驗(yàn)儀主要用于單元體試驗(yàn)中砂土的應(yīng)力應(yīng)變特性的測(cè)定，使用時(shí)根據(jù)砂樣的干密度及試樣體積稱取所需的砂樣質(zhì)量分三等份將每份砂樣填入橡皮膜內(nèi)填至該層要求的高度依次第二層第三層直至膜內(nèi)填滿為止，但是在實(shí)際試驗(yàn)過程中所采用的雙瓣膜是鋼質(zhì)的，分層填筑時(shí)無法觀察每一層的表面是否水平，每一層的高度控制只能通過試驗(yàn)者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)，無法精確控制每一層的高度。因此，采用傳統(tǒng)的雙瓣膜制成的砂土試樣的層與層之間的密實(shí)度差別很大，從而無法滿足單元體試驗(yàn)中試樣均勻性的要求，而砂土的應(yīng)力應(yīng)變特性與試樣的均勻性有很大關(guān)系，均勻性差的砂樣的強(qiáng)度要遠(yuǎn)低于均勻性強(qiáng)的砂樣，因此大大降低了試驗(yàn)結(jié)果的可信度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可使砂土三軸試驗(yàn)制樣過程可視化， 精確控制每層砂土高度，提高試樣均勻性的砂土三軸試驗(yàn)制樣儀。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀， 包括壓力室底座、橡皮膜和壓力室圓筒，所述的壓力室圓筒的下端固定在所述的壓力室底座上，所述的橡皮膜覆蓋并緊貼所述的壓力室圓筒的內(nèi)表面，所述的壓力室圓筒為由雙瓣膜組成的帶有刻度的鋼化玻璃對(duì)開圓筒，所述的鋼化玻璃對(duì)開圓筒的外周壁設(shè)置有緊箍。該制樣儀還包括擊樣器，所述的擊樣器由一體連接的底座和導(dǎo)桿構(gòu)成，所述的底座為圓柱體，所述的圓柱體的直徑小于所述的鋼化玻璃對(duì)開圓筒的直徑。所述的鋼化玻璃對(duì)開圓筒的雙瓣膜上分別設(shè)置有所述的刻度且相互對(duì)稱，所述的刻度的零點(diǎn)位于制樣時(shí)所述的壓力室底座的透水石的頂部。所述的刻度最小值為1mm。所述的緊箍為采用鋼化玻璃制成的圓環(huán)，所述的圓環(huán)的直徑略大于鋼化玻璃對(duì)開圓筒的直徑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，采用鋼化玻璃為雙瓣對(duì)開圓膜，使整個(gè)制樣過程直觀、可視，操作簡(jiǎn)單方便并且抗沖擊能力強(qiáng)，通過鋼化玻璃雙瓣膜上的刻度可精確控制每層砂土的設(shè)計(jì)填筑高度，大大提高了砂樣的均勻性，而且，增強(qiáng)了單元體試驗(yàn)一砂土三軸試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。進(jìn)一步由于該砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，利用自行設(shè)計(jì)的擊樣器可使每層砂土迅速達(dá)到設(shè)計(jì)高度，大幅度提高了砂樣的均勻性，從而保障了后續(xù)三軸壓縮試驗(yàn)研究結(jié)果的可靠性。

圖1為本實(shí)用新型的砂土三軸試驗(yàn)制樣儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的擊樣器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的單瓣膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的A-A，截面剖視圖；圖5為本實(shí)用新型的緊箍的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)用新型砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，如圖1所示，包括壓力室底座1、橡皮膜6和壓力室圓筒2，壓力室圓筒2的下端固定在壓力室底座1上，橡皮膜6覆蓋并緊貼壓力室圓筒2 的內(nèi)表面，壓力室圓筒2為由雙瓣膜組成的帶有刻度的鋼化玻璃對(duì)開圓筒2，該鋼化玻璃對(duì)開圓筒2的外周壁設(shè)置有緊箍5。如圖2所示，該制樣儀還包括擊樣器4，擊樣器4由一體連接的底座9和導(dǎo)桿10構(gòu)成，底座9為圓柱體，其材質(zhì)可選取常用的鋼材，圓柱體的直徑小于鋼化玻璃對(duì)開圓筒2的直徑。如圖3、圖4所示，鋼化玻璃對(duì)開圓筒2的雙瓣膜上均帶有刻度8且相互對(duì)稱，刻度 8的零點(diǎn)位于制樣時(shí)壓力室底座1的透水石3的頂部，帶有刻度8部分長80mm，分為10個(gè)區(qū)間，每一區(qū)間又分為8個(gè)小區(qū)間，最小刻度8為1mm。如圖5所示，緊箍5為一采用鋼化玻璃制成的圓環(huán)，該圓環(huán)的直徑略大于鋼化玻璃對(duì)開圓筒2的直徑。制樣過程如下在壓力室底座1上依次放上透水石3、橡皮膜6和帶有刻度8的鋼化玻璃對(duì)開圓筒 2，套上鋼化玻璃制成的緊箍5，根據(jù)砂樣的干密度及試樣體積稱取所需的砂樣質(zhì)量分N等份(N=2，4，5，8，10，…，80)，將每份砂樣填入橡皮膜6內(nèi)，用擊樣器4對(duì)該份試樣進(jìn)行擊實(shí)， 通過鋼化玻璃對(duì)開圓筒2上的刻度8來控制擊樣的力度，直至該層達(dá)到鋼化玻璃對(duì)開圓筒 2上對(duì)應(yīng)的刻度8，依次制第二至第N層試樣，直至達(dá)到預(yù)設(shè)高度為止；當(dāng)制備飽和試樣時(shí)在壓力室底座1上依次放透水石3、橡皮膜6和鋼化玻璃對(duì)開圓筒2在模內(nèi)注入純水至試樣高度的將砂樣分N等份，在水中煮沸待冷卻后分N層按預(yù)定的干密度填入橡皮膜6內(nèi)直至膜內(nèi)填滿為止，當(dāng)要求的干密度較大時(shí)填砂過程中輕輕敲打鋼化玻璃對(duì)開圓筒2使所稱的砂樣填滿規(guī)定的體積整平砂面放上透水石7，試樣帽扎緊橡皮膜6對(duì)試樣內(nèi)部施加負(fù)壓力使試樣能站立拆除鋼化玻璃對(duì)開圓筒2。
權(quán)利要求1.一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，包括壓力室底座、橡皮膜和壓力室圓筒，所述的壓力室圓筒的下端固定在所述的壓力室底座上，所述的橡皮膜覆蓋并緊貼所述的壓力室圓筒的內(nèi)表面，其特征在于所述的壓力室圓筒為由雙瓣膜組成的帶有刻度的鋼化玻璃對(duì)開圓筒，所述的鋼化玻璃對(duì)開圓筒的外周壁設(shè)置有緊箍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，其特征在于該制樣儀還包括擊樣器，所述的擊樣器由一體連接的底座和導(dǎo)桿構(gòu)成，所述的底座為圓柱體，所述的圓柱體的直徑小于所述的鋼化玻璃對(duì)開圓筒的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，其特征在于所述的鋼化玻璃對(duì)開圓筒的雙瓣膜上分別設(shè)置有所述的刻度且相互對(duì)稱，所述的刻度的零點(diǎn)位于制樣時(shí)所述的壓力室底座的透水石的頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，其特征在于所述的刻度最小值為 Imm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，其特征在于所述的緊箍為采用鋼化玻璃制成的圓環(huán)，所述的圓環(huán)的直徑略大于鋼化玻璃對(duì)開圓筒的直徑。
專利摘要本實(shí)用新型一種砂土三軸試驗(yàn)制樣儀，包括壓力室底座、橡皮膜和壓力室圓筒，壓力室圓筒的下端固定在壓力室底座上，橡皮膜覆蓋并緊貼壓力室圓筒的內(nèi)表面，特點(diǎn)是壓力室圓筒為由雙瓣膜組成的帶有刻度的鋼化玻璃對(duì)開圓筒，鋼化玻璃對(duì)開圓筒的外周壁設(shè)置有緊箍，該制樣儀還包括擊樣器，擊樣器由一體連接的底座和導(dǎo)桿構(gòu)成，優(yōu)點(diǎn)是使整個(gè)制樣過程直觀、可視，操作簡(jiǎn)單方便并且抗沖擊能力強(qiáng)，通過鋼化玻璃雙瓣膜上的刻度可精確控制每層砂土的設(shè)計(jì)填筑高度，大大提高了砂樣的均勻性，而且，增強(qiáng)了單元體試驗(yàn)—砂土三軸試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
文檔編號(hào)G01N1/28GK202126369SQ201120223198
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者劉干斌, 葉俊能, 朱劍鋒, 鄭榮躍 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)