置有排氣孔19和測(cè)壓孔，測(cè)壓孔通過閥門與氣壓測(cè)量裝置30相連接，所述底座I上以軸心為原點(diǎn)由內(nèi)而外依次分布有多個(gè)圓形排水槽21，圓形排水槽21由十字交叉排水凹槽22分隔成四個(gè)部分，所述底座I側(cè)部設(shè)置有孔壓測(cè)量孔23、底板排水孔24和底板備用孔，所述孔壓測(cè)量孔23、底板排水孔24和底板備用孔均與所述加載室導(dǎo)通，底板備用孔可以用作加快排氣的排氣孔，也可以用作雙進(jìn)氣孔的另一個(gè)進(jìn)氣孔，所述底板排水孔24通過閥門外接導(dǎo)水管及孔隙水體積測(cè)量裝置；所述孔壓測(cè)量孔23通過閥門外接孔隙水壓測(cè)量裝置，所述底座I的圓形排水槽21和十字交叉排水凹槽22與所述底板排水孔24導(dǎo)接，所述孔隙水體積測(cè)量裝置為一大量程量筒，量程為1000 ML，所述底板排水孔24接導(dǎo)水管，導(dǎo)水管的末端放入量筒內(nèi)，量筒的高度位置低于底部排水孔的孔口。
[0021]實(shí)施例一提供的氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，可以用來制作高450 mm,直徑250 mm的大型固結(jié)試樣的制作，同時(shí)進(jìn)行一維固結(jié)試驗(yàn),繪制曲線，獲得粘土的壓縮指數(shù)、壓縮系數(shù)等壓縮指標(biāo)。
[0022]實(shí)施例二
實(shí)施例二為空心圓柱試樣制作，與第一個(gè)實(shí)施例基本相同，所不同之處在于:
參見圖3、圖8、圖11，實(shí)施例一大型固結(jié)試樣制作實(shí)驗(yàn)用的隔氣端承板6是圓形加載板，該圓形加載板為實(shí)心鋼板，而本實(shí)施例二使用的隔氣端承板6是環(huán)形加載板，其上設(shè)置環(huán)形加載板螺栓孔，與剛性連桿9螺紋相連，與環(huán)形加載板直接接觸的是環(huán)形透水石，而環(huán)形透水石則放置于空心圓柱土樣上方。環(huán)形加載板厚度13 mm,外徑100 mm,內(nèi)徑60 mm。
[0023]參見圖4、圖8、圖11，本實(shí)施例二與實(shí)施例一的第二個(gè)不同之處在于，所述剛性透明套筒包括外套筒8、中套筒28和內(nèi)套筒29，外套筒8、中套筒28和內(nèi)套筒29均沿圓周向均勻設(shè)置八個(gè)豎向分布的透水石凹槽，所述透水石凹槽內(nèi)放置有豎向透水石3 ;所述隔氣端承板6和橫向透水石7均呈與中套筒28和內(nèi)套筒29包圍形成的空間橫截面匹配的圓環(huán)狀，外套筒8起到穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)儀器的作用，三個(gè)套筒分別放置在底座I與頂蓋2對(duì)應(yīng)的套筒槽中；夕卜套筒8的高度470 mm,內(nèi)徑250 mm,外徑270 mm,其豎向透水石3高度470 mm,厚度3 mm，寬度為弧形15度角。中套筒28的高度470 mm，內(nèi)徑100 mm，外徑120 mm，其豎向透水石3厚度高度470 mm，厚度3 mm，寬度為弧形15度角，內(nèi)套筒29的高度470mm，內(nèi)徑40mm,外徑60mm,其豎向透水石3的厚度高度470mm,厚度3mm,寬度為弧形15度角。
[0024]在實(shí)際操作中，剛性透明套筒均包括外套筒8、中套筒28和內(nèi)套筒29，如果制作大實(shí)心圓柱試樣就撤除中套筒28和內(nèi)套筒29，僅以外套筒8包圍試樣模腔；如果制作小實(shí)心圓柱試樣就保留外套筒8和中套筒28和內(nèi)套筒29中的一個(gè)，其中外套筒8作為支承穩(wěn)定作用，而中套筒28或內(nèi)套筒29包圍試樣模腔；如果制作空心圓柱試樣就全部保留外套筒8、中套筒28和內(nèi)套筒29，其中中套筒28和內(nèi)套筒29包圍試樣模腔。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，包括剛性透明套筒、底座和頂蓋，所述剛性透明套筒配置有豎向設(shè)置的豎向透水石，所述剛性透明套筒的上端與頂蓋的下表面上開設(shè)的上套筒槽插接并密封配合、下端嵌入底座上表面上的下套筒槽中并密封配合；所述隔氣端承板將頂蓋、剛性透明套筒和底座圍成的空間分隔為上部的氣室和下部的加載室，隔氣端承板下方配置有橫向透水石；所述隔氣端承板上固定連接一剛性連桿，剛性連桿通過頂蓋上的剛性連桿通孔向上伸出所述頂蓋，所述剛性連桿向上伸出的部分安裝上端承板，豎向剛性連桿與通孔動(dòng)密封配合；所述外層剛性透明套筒的周圍設(shè)置有軸向夾緊構(gòu)件，軸向夾緊構(gòu)件向頂蓋和底座加持夾緊力促使剛性透明套筒被頂蓋和底座夾緊并固定；所述頂蓋上表面設(shè)有固定位移計(jì)和進(jìn)氣孔，所述固定位移計(jì)的測(cè)量端抵在所述上端承板上，所述進(jìn)氣孔通過閥門與加壓裝置相連；所述頂蓋上還設(shè)置有排氣孔和測(cè)壓孔，測(cè)壓孔通過閥門與氣壓測(cè)量裝置相連接，所述底座上以軸心為原點(diǎn)由內(nèi)而外依次分布有多個(gè)圓形排水槽，圓形排水槽由十字交叉排水凹槽分隔成四個(gè)部分，所述底座側(cè)部設(shè)置有孔壓測(cè)量孔、底板排水孔和底板備用孔，所述孔壓測(cè)量孔、底板排水孔和底板備用孔均與所述加載室導(dǎo)通，所述底板排水孔通過閥門外接導(dǎo)水管及孔隙水體積測(cè)量裝置；所述孔壓測(cè)量孔通過閥門外接孔隙水壓測(cè)量裝置，所述底座的圓形排水槽和十字交叉排水凹槽與所述底板排水孔導(dǎo)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述剛性透明套筒為處于外圍的外套筒，所述隔氣端承板和橫向透水石均呈與外套筒匹配的圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述剛性透明套筒包括外套筒、中套筒和內(nèi)套筒，外套筒、中套筒和內(nèi)套筒均沿圓周向均勻設(shè)置八個(gè)豎向分布的透水石凹槽，所述透水石凹槽內(nèi)放置有豎向透水石；所述隔氣端承板和橫向透水石均呈與中套筒和內(nèi)套筒包圍形成的空間橫截面匹配的圓環(huán)狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述上套筒槽為圓環(huán)形凹槽，圓環(huán)形凹槽內(nèi)安放橡皮圈，所述下套筒槽為圓環(huán)形凹槽，圓環(huán)形凹槽內(nèi)安放橡皮圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述加壓裝置包括空壓機(jī)和穩(wěn)壓器，空壓機(jī)通過管道與穩(wěn)壓器相連，穩(wěn)壓器通過管道與閥門相連，閥門安裝在頂蓋的進(jìn)氣孔上，閥門為帶有旋轉(zhuǎn)按鈕的截止閥，可以控制氣流的接通與截?cái)酄顟B(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述加壓裝置包括空壓機(jī)和穩(wěn)壓器，空壓機(jī)通過管道與穩(wěn)壓器相連，穩(wěn)壓器通過管道與閥門相連，閥門安裝在頂蓋的進(jìn)氣孔上，閥門為帶有旋轉(zhuǎn)按鈕的截止閥，可以控制氣流的接通與截?cái)酄顟B(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述軸向夾緊構(gòu)件包括四個(gè)手?jǐn)Q螺桿，螺桿穿過頂蓋與所述底座上對(duì)應(yīng)的螺孔螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述軸向夾緊構(gòu)件包括四個(gè)手?jǐn)Q螺桿，螺桿穿過頂蓋與所述底座上對(duì)應(yīng)的螺孔螺紋連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征是:所述頂蓋上方設(shè)置有頂蓋固定桿，頂蓋固定桿上橫向固定有水平桿件，所述固定位移計(jì)設(shè)置于水平桿件上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，其特征在于:所述孔隙水體積測(cè)量裝置為一大量程量筒，量程為1000 ML，所述排水孔接導(dǎo)水管，導(dǎo)水管的末端放入量筒內(nèi)，量筒的高度位置低于底部排水孔的孔口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣壓式大型重塑粘土制作及一維固結(jié)試驗(yàn)耦合系統(tǒng)，可用于巖土工程中重塑粘性土的大尺寸圓柱試樣或空心圓柱試樣制作，也可用于大型粘土試樣的一維固結(jié)試驗(yàn)，該儀器包括位移測(cè)量系統(tǒng)，組合式壓力腔室，孔壓測(cè)量系統(tǒng)，排水體積測(cè)量系統(tǒng)，氣壓加載系統(tǒng)，軸向加緊構(gòu)件。該儀器通過氣壓進(jìn)行加載，加壓穩(wěn)定、均勻、可測(cè)、可控，并且加載壓力可達(dá)1.6MPa以上，有效解決了砝碼加載難于施加高壓的缺點(diǎn)；該儀器通過剛性透明套筒上內(nèi)嵌豎向金屬透水石作為豎向排水通道，克服了傳統(tǒng)固結(jié)設(shè)備排水通道單一、固結(jié)速度慢的缺點(diǎn)；該儀器的壓力腔剛性透明套筒，具有可視性，克服了傳統(tǒng)固結(jié)儀不可視的缺點(diǎn)。
【IPC分類】G01N3-12, G01N1-28
【公開號(hào)】CN104596817
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510013848
【發(fā)明人】谷川 , 曹樹剛, 張婷婷, 王鵬, 王軍, 郭林, 蔡袁強(qiáng)
【申請(qǐng)人】溫州大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日