一種土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高安全性的多角度層狀粗粒土體的各向異性滲透試驗(yàn)的制樣器。為實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器，其中：包括中空盒體，設(shè)置在中空盒體頂部的蓋板，該蓋板通過螺栓固定在中空盒體頂部。本實(shí)用新型由于上述結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了多角度非水平層狀土試樣的制作。
【專利說明】一種土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土工試驗(yàn)技術(shù)，尤其是一種能夠制造多角度非水平層狀土試樣的土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器。
【背景技術(shù)】
[0002]土體滲透系數(shù)是反映土體透水性能的定量指標(biāo)，是工程中評(píng)價(jià)土體的透水能力、抗?jié)B透變形能力、抗?jié)B透破壞能力等的一個(gè)極其重要的指標(biāo)。
[0003]在土體填方工程中，常見的施工方法是土料逐層虛鋪后壓實(shí)，形成的土工結(jié)構(gòu)具有顯著的層狀特性。由于施工方法引起土工結(jié)構(gòu)具有了層狀特性，導(dǎo)致其滲透特性也呈現(xiàn)顯著的各向異性特性；此外，現(xiàn)在的工程實(shí)踐中也有不少非水平碾壓的實(shí)例。
[0004]上述情況均會(huì)導(dǎo)致層狀土體內(nèi)的水流滲透方向與層狀土層之間的夾角在0°?90°之間變化。因此，研究層狀土體中不同角度下的各向異性滲透系數(shù)的測定問題更加貼近于實(shí)際生產(chǎn)的需要，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0005]測試土體滲透系數(shù)的方法主要有現(xiàn)場原位試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)兩種，其中室內(nèi)試驗(yàn)分為常水頭試驗(yàn)和變水頭試驗(yàn)，均基于達(dá)西定律計(jì)算滲透系數(shù)。常水頭試驗(yàn)適用于測試滲透性較強(qiáng)土體的滲透系數(shù)。我國現(xiàn)行土工試驗(yàn)規(guī)程中的常水頭試驗(yàn)只能測試均質(zhì)土樣或?qū)訝钔链怪庇趯用娴臐B透系數(shù)，無法測試平行于層面的滲透系數(shù)。
[0006]目前，室內(nèi)測定土體滲透系數(shù)的儀器已有多種，按照試樣周圍的約束條件分為剛壁式滲透儀和柔壁式滲透儀；按照施加水頭的情況分為常水頭試驗(yàn)和變水頭試驗(yàn)。常用的剛壁式滲透儀主要有70型滲透儀、南55型滲透儀等。70型滲透儀適用于測定砂性土的滲透系數(shù)，南55型滲透儀適用于測定粘性土的滲透系數(shù)。柔壁式滲透儀多以三軸試驗(yàn)儀改進(jìn)而成，將土樣套入橡膠模以施加側(cè)向圍壓，進(jìn)行滲透試驗(yàn)?，F(xiàn)有的滲透儀普遍存在試樣尺寸較小、提供的滲透壓力小、測試周期長、密封止水效果差、儀器操作復(fù)雜，無一能測試多角度下的粗顆粒土體各向異性滲透系數(shù)等缺陷。
[0007]不少學(xué)者針對(duì)特定的研究問題，對(duì)常規(guī)滲透儀進(jìn)行了改進(jìn)或研發(fā)，其滲透儀通過特殊的設(shè)計(jì)，使其能滿足測試平行于層面的滲透系數(shù)以及垂直于層面的滲透系數(shù)。然而，該滲透儀在現(xiàn)有的條件下，在同一儀器中只能測試兩種滲流方式(平行與垂直，即0°與90° )下的粗顆粒土體各向異性滲透系數(shù)。仍然沒有解決在同一制樣儀器上實(shí)現(xiàn)制取多個(gè)角度下的非水平層狀土試樣，以探究水流與擊實(shí)層面形成的各種夾角下的非水平層狀土導(dǎo)致的土體各項(xiàng)異性的滲透規(guī)律。
[0008]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的制樣儀器無法制造多個(gè)角度下的非水平層狀土試樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高安全性的多角度層狀粗粒土體的各向異性滲透試驗(yàn)的制樣器。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器，其中:包括中空盒體，設(shè)置在中空盒體頂部的蓋板，該蓋板通過螺栓固定在中空盒體頂部。
[0011]單獨(dú)設(shè)置有一導(dǎo)向套筒，該導(dǎo)向套筒的內(nèi)腔與中空盒體的內(nèi)腔匹配。
[0012]在導(dǎo)向套筒的內(nèi)腔中設(shè)置有與中空盒體內(nèi)腔匹配的壓制板，該壓制板又包括與水平面平行的夯錘橫梁面板，與水平面垂直的支撐梁，所述夯錘橫梁面板與支撐梁在端部固定為一體形成“L”形。所述夯錘橫梁面板與支撐梁固接后的另外兩個(gè)端部通過壓制成型板連接，壓制成型板與夯錘橫梁面板之間形成夾角。
[0013]進(jìn)一步，所述夾角為15°、30°、45°或75°。
[0014]制樣時(shí)，將蓋板打開，導(dǎo)向套筒固定在中空盒體頂部，然后將土體放入中空盒體內(nèi)，再將壓制板裝入導(dǎo)向套筒內(nèi)用夯錘打擊夯錘橫梁面板，夯錘橫梁面板在導(dǎo)向套筒內(nèi)向下移動(dòng)通過壓制成型板夯實(shí)土體，實(shí)土體形成與夾角匹配的非水平層狀土試樣，夯實(shí)一層土體試樣后取下壓制板，更換一個(gè)不同夾角的壓制板繼續(xù)制造非水平層狀土試樣，制造完畢后將高出中空盒體頂部邊沿的土體用道具鏟刮，最后將蓋板通過螺栓固定在中空盒體頂部，完成多角度非水平層狀土試樣的制作。
[0015]本實(shí)用新型由于上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)了多角度非水平層狀土試樣的制作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本實(shí)用新型可以通過附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0017]圖1為本實(shí)用新型導(dǎo)向套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型壓制板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型制作第一層非水平層狀土試樣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型制作三層非水平層狀土試樣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型制作三層非水平層狀土試樣后取下導(dǎo)向套筒后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型制作非水平層狀土試樣完畢后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為本實(shí)用新型制作非水平層狀土試樣壓制板三維示意圖；
[0024]圖8為本實(shí)用新型制作非水平層狀土試樣水平導(dǎo)向套筒三維示意圖；
[0025]圖9為本實(shí)用新型制作非水平層狀土試樣豎直導(dǎo)向套筒三維示意圖。
[0026]圖中:1、中空盒體；2、蓋板；3、導(dǎo)向套筒；4、壓制板；5、夯錘橫梁面板；6、支撐梁；
7、壓制成型板；α、夾角。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0028]參見附圖1至6，圖中的土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器，其中:包括中空盒體1，設(shè)置在中空盒體I頂部的蓋板2，該蓋板2通過螺栓固定在中空盒體I頂部。單獨(dú)設(shè)置有一導(dǎo)向套筒3，該導(dǎo)向套筒3的內(nèi)腔與中空盒體I的內(nèi)腔匹配。
[0029]在導(dǎo)向套筒3的內(nèi)腔中設(shè)置有與中空盒體I內(nèi)腔匹配的壓制板4，該壓制板4又包括與水平面平行的夯錘橫梁面板5，與水平面垂直的支撐梁6，所述夯錘橫梁面板5與支撐梁6在端部固定為一體形成“L”形。所述夯錘橫梁面板5與支撐梁6固接后的另外兩個(gè)端部通過壓制成型板7連接，壓制成型板7與夯錘橫梁面板5之間形成一定的夾角α，該夾角α 分別為 15。、30。、45。、75。。
[0030]制樣時(shí)，將蓋板2打開，導(dǎo)向套筒3固定在中空盒體I頂部，然后將土體放入中空盒體I內(nèi)，再將壓制板4裝入導(dǎo)向套筒3內(nèi)用夯錘打擊夯錘橫梁面板5，夯錘橫梁面板5在導(dǎo)向套筒3內(nèi)向下移動(dòng)通過壓制成型板7夯實(shí)土體，實(shí)土體形成與夾角α匹配的非水平層狀土試樣，夯實(shí)一層土體試樣后取下壓制板4，更換一個(gè)不同夾角α的壓制板4繼續(xù)制造非水平層狀土試樣，制造完畢后將高出中空盒體I頂部邊沿的土體用道具鏟刮，最后將蓋板2通過螺栓固定在中空盒體I頂部，完成多角度非水平層狀土試樣的制作。
[0031]附圖中箭頭方向表示夯錘夯擊方向。
[0032]顯然，上述所有實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型所述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范疇。
[0033]綜上所述，由于上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了多角度非水平層狀土試樣的制作。
【權(quán)利要求】
1.一種土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器，其特征在于:包括中空盒體(1)，設(shè)置在中空盒體(I)頂部的蓋板(2 )，該蓋板(2 )通過螺栓固定在中空盒體(I)頂部； 單獨(dú)設(shè)置有一導(dǎo)向套筒(3)，該導(dǎo)向套筒(3)的內(nèi)腔與中空盒體(I)的內(nèi)腔匹配；在導(dǎo)向套筒(3)的內(nèi)腔中設(shè)置有與中空盒體(I)內(nèi)腔匹配的壓制板(4)，該壓制板(4)又包括與水平面平行的夯錘橫梁面板(5)，與水平面垂直的支撐梁(6)，所述夯錘橫梁面板(5)與支撐梁(6)在端部固定為一體形成“L”形；所述夯錘橫梁面板(5)與支撐梁(6)固接后的另外兩個(gè)端部通過壓制成型板(7)連接，壓制成型板(7)與夯錘橫梁面板(5)之間形成夾角(α )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土體滲透系數(shù)試驗(yàn)用制樣器，其特征在于:所述夾角(α )為 15°、30。、45。或 75°。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK203758815SQ201420147756
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】王俊杰, 邱珍鋒, 曹智, 楊洋, 黃詩淵, 張宏偉 申請(qǐng)人:重慶交通大學(xué)