土體體積膨脹力測定儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種土體體積膨脹力測定儀，包括試樣罩體、與試樣罩體相匹配密封連接的基座、通過導(dǎo)水管與試樣罩體連通的孔隙水壓力傳感器、設(shè)置在基座上的試樣容器和向試樣內(nèi)補(bǔ)水的補(bǔ)水管；所述試樣容器包括頂蓋、上部透水石、下部透水石、底座和橡皮套，所述橡皮套的上口與頂蓋密封連接，所述橡皮套的下口與底座密封連接，所述頂蓋的底面上設(shè)有上部透水石，所述底座的頂面上設(shè)有下部透水石，所述上部透水石和所述下部透水石中間形成用于盛放試樣的腔室。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于試樣的外側(cè)包裹有可伸縮的彈性橡皮套，當(dāng)試樣吸水膨脹時(shí)，該試樣可以在三維空間內(nèi)膨脹，從而引起試樣罩體中水壓力的變化，經(jīng)計(jì)算得出準(zhǔn)確的土體體積膨脹力。
【專利說明】土體體積膨脹力測定儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土工試驗(yàn)儀器，特別涉及一種土體體積膨脹力測定儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，平衡加壓法是被廣泛使用的測定土體膨脹力的方法，測定膨脹力的試驗(yàn)儀器由量表架、百分表、加壓裝置、試樣盒等組成。其試驗(yàn)過程是將試樣裝入試樣盒內(nèi)，土樣上覆濾紙、透水石，然后放下加壓導(dǎo)環(huán)和傳壓活塞，使各部密切接觸。將百分表固定在量表架上，使百分表的測量桿與傳壓活塞的上表面接觸，記下初始讀數(shù)。然后向試樣曾濕，當(dāng)百分表指針轉(zhuǎn)動時(shí)，說明土體開始膨脹，立即往盛砂桶加適量鐵砂，使百分表指針回到初讀數(shù)，根據(jù)使用的鐵砂重量計(jì)算出試樣的膨脹力。但是，由于傳統(tǒng)試驗(yàn)方法所測定的膨脹力為試樣豎直方向的膨脹力，在試樣徑向變形受到限制的條件下，將試樣豎直方向的變形視為試樣體積的總體變形不夠準(zhǔn)確。并且通過添加鐵砂的方法進(jìn)行試驗(yàn)比較麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種土體體積膨脹力測定儀，這種測定儀能夠測量出試樣在三維空間內(nèi)的體積膨脹力，而不需利用試樣豎向膨脹力進(jìn)行代替，從而得出準(zhǔn)確的膨脹力。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0004]一種土體體積膨脹力測定儀，包括試樣罩體、與試樣罩體相匹配密封連接的基座、通過導(dǎo)水管與所述試樣罩體連通的孔隙水壓力傳感器、設(shè)置在所述基座上的試樣容器和向試樣內(nèi)補(bǔ)水的補(bǔ)水管；所述試樣容器包括頂蓋、上部透水石、下部透水石、底座和橡皮套，所述橡皮套的上口與頂蓋密封連接，所述橡皮套的下口與底座密封連接，所述頂蓋的底面上設(shè)有上部透水石，所述底座的頂面上設(shè)有下部透水石，所述上部透水石和所述下部透水石中間形成用于盛放試樣的腔室。
[0005]采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于試樣的外側(cè)包裹有可伸縮的彈性橡皮套，當(dāng)試樣吸水膨脹時(shí)，該試樣可以在三維空間內(nèi)膨脹，從而引起試樣罩體中水壓力的變化，并通過孔隙水壓力傳感器測量出來，經(jīng)計(jì)算得出準(zhǔn)確的土體體積膨脹力。
[0006]進(jìn)一步，該測定儀還包括一連通在所述導(dǎo)水管上的液壓控制器。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，可以給試樣罩體內(nèi)施加一定的圍壓，從而模擬出試樣的受力情形，得出更加準(zhǔn)確的土體體積膨脹力。
[0007]進(jìn)一步，所述試樣罩體的頂端設(shè)置有一排氣閥。
[0008]進(jìn)一步，所述基座上設(shè)置有一可關(guān)閉的供水管。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，可以方便操作，使試樣罩體中充滿水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0011]如圖1所示土體體積膨脹力測定儀包括試樣罩體1、與試樣罩體I相匹配連接的基座2、用于向試樣罩體I中注水的供水管3，通過導(dǎo)水管與試樣罩體I相連通的液壓控制器4、通過導(dǎo)水管與試樣罩體I相連通的孔隙水壓力傳感器5、設(shè)置在試樣罩體I內(nèi)的試樣容器6和向試樣內(nèi)補(bǔ)水的補(bǔ)水管7。
[0012]試驗(yàn)開始時(shí)，在底座64上放置下部透水石63，然后將試樣放置在下部透水石63上面，在試樣上面再放置上部透水石62和頂蓋61，然后把它們?nèi)垦b進(jìn)彈性橡皮套65內(nèi)，橡皮套65的上口與頂蓋61用橡皮筋扎緊，使其密封，橡皮套65的下口與底座64也用橡皮筋扎緊，使其密封，接著將處理好的待測試樣放置在基座2上，使底座64和基座2上的孔對準(zhǔn)，插入補(bǔ)水管7到下部透水石63的下表面，然后將試樣罩體I安裝在基座2上并密封連接好，接著通過導(dǎo)水管將液壓控制器4和孔隙水壓力傳感器5分別與三通閥8連接上，并與試樣罩體I連通，然后打開在試樣罩體I頂面上設(shè)置的排氣閥11，通過供水管3向試樣罩體I中注水，直到排氣閥11中有水流出后，停止注水并關(guān)閉排氣閥，打開液壓控制器4向試樣罩體I中施加一定的壓力，這時(shí)記錄下孔隙水壓力傳感器5上的初始數(shù)值，然后打開補(bǔ)水管7向試樣內(nèi)補(bǔ)水，試樣通過下部透水石63充分吸水膨脹，每隔一段時(shí)間記錄一次孔隙水壓力傳感器5數(shù)值，直到出現(xiàn)最大數(shù)值，試驗(yàn)結(jié)束，用孔隙水壓力傳感器5的最大數(shù)值減去初始數(shù)值即得出土體體積膨脹力。
[0013]本文中所采用的描述方位的詞語“上”、“下”、“左”、“右”等均是為了說明的方便基于附圖中圖面所示的方位而言的，在實(shí)際裝置中這些方位可能由于裝置的擺放方式而有所不同。
[0014]綜上所述，本發(fā)明所述的實(shí)施方式僅提供一種最佳的實(shí)施方式，本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人士仍可能基于本發(fā)明所揭示的內(nèi)容而作各種不背離本發(fā)明創(chuàng)作精神的替換及修飾；因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于實(shí)施例所揭示的技術(shù)內(nèi)容，故凡依本發(fā)明的形狀、構(gòu)造及原理所做的等效變化，均涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種土體體積膨脹力測定儀，其特征在于:包括試樣罩體、與試樣罩體相匹配密封連接的基座、通過導(dǎo)水管與所述試樣罩體連通的孔隙水壓力傳感器、設(shè)置在所述基座上的試樣容器和向試樣內(nèi)補(bǔ)水的補(bǔ)水管；所述試樣容器包括頂蓋、上部透水石、下部透水石、底座和橡皮套，所述橡皮套的上口與頂蓋密封連接，所述橡皮套的下口與底座密封連接，所述頂蓋的底面上設(shè)有上部透水石，所述底座的頂面上設(shè)有下部透水石，所述上部透水石和所述下部透水石中間形成用于盛放試樣的腔室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土體體積膨脹力測定儀，其特征在于:該土體體積膨脹力測定儀還包括一連通在所述導(dǎo)水管上的液壓控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土體體積膨脹力測定儀，其特征在于:所述試樣罩體的頂端設(shè)置有一排氣閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土體體積膨脹力測定儀，其特征在于:所述基座上設(shè)置有一可關(guān)閉的供水管。
【文檔編號】G01L5/00GK103499678SQ201310311612
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】陳立宏, 柴小兵, 余雪松, 孫洪月, 樊海柱, 趙元齊 申請人:北京交通大學(xué)