CN103926181A - 一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪 - Google Patents

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张鸿儒
陈立宏
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Abstract

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，包括呈四方形的基座及基座上设有的支架，支架顶部横杆下方设有的量力环，量力环下方设有连接钢片，连接钢片下方设有双向连接件，双向连接件下方设有可拆卸活塞杆，可拆卸活塞杆插入压力室，可拆卸活塞杆下方设有双向连接件，双向连接件下方设有试样帽，支架中间的基座上固定有底盘，试样帽通过塑料水管与底盘连接，底盘连接有砝码固定架；本发明的益处在于：实现轴向和径向独立式加载，并能将各方向应力卸载至零且互不影响，通过加入径向应变接头能直接测量土体发生的径向应变。可拆卸式装样，减轻对在装样过程中土样的影响，保证了试验结果的准确性。

Description

一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪。
背景技术
目前，很多岩土工程对本构模型的研究和运用已渐趋成熟，在这个过程中人们更多地关注本构模型的选用和参数的选取，通过三轴试验仪器获得需要的参数，是本构模型获取参数必不可少的手段。然而，常用的室内三轴仪以轴向和径向加载为主，加载方式比较单一，获得的参数较少，且常规三轴仪器多以轴向应变控制为主。如果用常规试验仪器做卸载试验，轴向和径向加卸载不能独立控制，当进行卸载试验时存在着轴向压力卸载的最小值不得小于围压的问题，同时常规三轴仪无法测量径向应变。因此，试验设备的局限性会导致本构模型参数选择的准确性和岩土工程本构模型的深入研究。
发明内容
为了克服常规三轴试验仪器不能独立控制轴向和径向应力的加卸载、应变控制为主、轴向卸载不能到零以及无法测量径向应变等问题，本发明提出了一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，包括呈四方形的基座及基座上设有的支架，支架顶部横杆下方设有的量力环，基座底部四角设有脚座，其特征在于：量力环下方设有连接钢片，连接钢片下方设有双向连接件，双向连接件下方设有可拆卸活塞杆，可拆卸活塞杆插入压力室，可拆卸活塞杆下方设有双向连接件，双向连接件下方设有试样帽，支架中间的基座上固定有底盘，试样帽通过塑料水管与底盘连接，底盘连接有砝码固定架。
连接钢片呈扁平四方形，中间设有圆柱形阶梯状的凸起并与双向连接件相互配合。
双向连接件呈圆柱形，上、下分别设有圆柱形盲孔。
可拆卸活塞杆包括短杆和长杆，短杆与长杆螺纹连接，长杆一端呈圆柱形阶梯状并与双向连接件相互配合。
试样帽呈圆柱形，中间设有圆柱形阶梯状凸起并与双向连接件相互配合，凸起一侧设有孔。
砝码固定架包括底架，底架由两个月牙形组成托盘状，连接处设有锁定孔，底架两侧制有横杆，横杆末端设有通孔，通孔内插入有螺杆，螺杆一端拧有螺母，另一端制有脚座，底架托盘状上表面与底盘通过螺栓和螺钉连接。
底盘包括圆环形及圆环形中心贯穿一体制有的圆柱形，底盘圆环形侧面呈等腰三角形分布有凸起，凸起上安装有四通接头，凸起相邻呈等腰三角形分布有凹槽，凹槽内设有锁定螺母，底盘圆环形表面设有孔，孔内设有三通接头。
锁定螺母与凹槽通过轴连接，锁定螺母可翻转90°。
本发明的益处在于：实现轴向和径向独立式加载，并能将各方向应力卸载至零且互不影响，通过加入径向应变接头能直接测量土体发生的径向应变。可拆卸式装样，减轻对在装样过程中土样的影响，保证了试验结果的准确性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明连接钢片结构示意图；
图3为本发明双向连接件结构示意图；
图4为本发明可拆卸活塞杆结构示意图；
图5为本发明试样帽结构示意图；
图6为本发明三通接头结构示意图；
图7为本发明四通接头结构示意图；
图8为本发明砝码固定架结构示意图；
图9为本发明可拆卸活塞杆和试样帽连接示意图。
具体实施方式
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：如图1至图8所示，包括基座1、支架2、量力环3、连接钢片4、双向连接件5、活塞短杆6、活塞长杆7、压力室8、双向连接件9、试样帽10、底架11、横杆12、螺杆13、脚座14、底盘17、四通接头18、锁定螺母19、三通接头20，基座1上设有支架2，支架2顶部横杆下方设有的量力环3，基座1底部四角设有底座，量力环3下方连接有连接钢片4，连接钢片4下方连接有双向连接件5，双向连接件5下方连接可拆卸活塞杆的活塞短杆6，活塞短杆6螺纹连接活塞长杆7，活塞长杆7插入压力室8，活塞长杆7下方连接双向连接件9，双向连接件9下方连接试样帽10，支架2中间的基座1上装有底盘17，底盘17圆环形部分与底架11通过螺钉连接，底架11两侧制有横杆12，横杆12末端设有通孔，通孔内插入有螺杆13，螺杆13一端拧有螺母，另一端制有脚座14，底盘17圆环形侧面呈等腰三角形分布有凸起，凸起上安装有四通接头18，凸起相邻呈等腰三角形分布有凹槽，凹槽内设有锁定螺母19，试样帽10通过塑料水管与三通接头20连接。
首先将底盘17的圆柱形部分固定在基座1上，再将底盘17的圆环形部分与砝码固定架的支架2通过螺栓和螺钉固定连接，使基座1、底盘17和砝码固定架连接成为整体的同时能承受砝码的重量；用四通接头18连接底盘17侧边反压孔的同时与已安装好两通排水阀的反压排水管、孔隙压力传感器和径向应变安装接线头连接；随后将三通接头20固定在底盘17的反压加压孔中，试样帽10与三通接头20其中一个接头用塑料水管连接；装好土样并戴上试样帽10，放好压力室8，用螺栓将连接钢片4固定在量力环3底部，连接钢片4与可拆卸活塞杆连接；将压力室提到一定高度，用双向连接件9连接试样帽10和可拆卸活塞杆，放下压力室8并固定，土样安装完成。试验前将可拆卸活塞杆的活塞短杆6拆除，用双向连接件5连接压力室8内活塞长杆7与连接钢片4后，即可进行轴向径向荷载独立控制式试验。
以上对本发明所提供的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪进行了详细介绍，以上参照附图对本申请的示例性的实施方案进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方案仅仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来进行限制，凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，包括呈四方形的基座及基座上设有的支架，支架顶部横杆下方设有的量力环，基座底部四角设有脚座，其特征在于：量力环下方设有连接钢片，连接钢片下方设有双向连接件，双向连接件下方设有可拆卸活塞杆，可拆卸活塞杆插入压力室，可拆卸活塞杆下方设有双向连接件，双向连接件下方设有试样帽，支架中间的基座上固定有底盘，试样帽通过塑料水管与底盘连接，底盘连接有砝码固定架。
2.根据权利要求1所述的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，其特征在于：连接钢片呈扁平四方形，中间设有圆柱形阶梯状的凸起并与双向连接件相互配合。
3.根据权利要求1所述的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，其特征在于所：双向连接件呈圆柱形，上、下分别设有圆柱形盲孔。
4.根据权利要求1所述的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，其特征在于：可拆卸活塞杆包括短杆和长杆，短杆与长杆螺纹连接，长杆一端呈圆柱形阶梯状并与双向连接件相互配合。
5.根据权利要求1所述的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，其特征在于：试样帽呈圆柱形，中间设有圆柱形阶梯状凸起并与双向连接件相互配合，凸起一侧设有孔。
6.根据权利要求1所述的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，其特征在于：砝码固定架包括底架，底架由两个月牙形组成托盘状，连接处设有锁定孔，底架两侧制有横杆，横杆末端设有通孔，通孔内插入有螺杆，螺杆一端拧有螺母，另一端制有脚座，底架托盘状上表面与底盘通过螺栓和螺钉连接。
7.根据权利要求1所述的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，其特征在于：底盘包括圆环形及圆环形中心贯穿一体制有的圆柱形，底盘圆环形侧面呈等腰三角形分布有凸起，凸起上安装有四通接头，凸起相邻呈等腰三角形分布有凹槽，凹槽内设有锁定螺母，底盘圆环形表面设有孔，孔内设有三通接头。
8.根据权利要求1所述的一种独立控制可拆卸式应力应变剪切三轴渗透仪，其特征在于：锁定螺母与凹槽通过轴连接，锁定螺母可翻转90°。
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