CN105571755B - 用于标准重型击实试验中土中应力测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及室内土工试验领域，具体是一种用于标准重型击实试验中土中应力测试系统，包括击实筒，该击实筒内侧底部铺设有橡胶垫块，所述橡胶垫块中部开有容置土压力盒的容置槽，土压力盒通过导线与应变仪相连接，击实锤底部设有冲击力传感器，冲击力传感器通过导线与电荷放大器相连接。本发明通过释放击实锤，使其自由下落，下落击打在击实筒中的土样中，从而测定击实锤的下落冲击力，土底土压力盒有效受力面朝上铺设，测定击实瞬间土底的压力，并且实时监控击实锤的冲击力以及土底的压力。这样就可以将击实锤冲击力以及土底压力进行对照，从而判定击实效果。随着铺土厚度的改变也可以观测击实过程中击实力影响深度。本发明操作简单，省时省力。

Description

用于标准重型击实试验中土中应力测试系统
技术领域
本发明涉及室内土工试验领域，具体是一种用于标准重型击实试验中土中应力测试系统。
背景技术
室内标准击实仪在岩土领域中是最常用的仪器之一，用来测定不同击实能下及不同含水量下土的最大干密度与最优含水量，其结构（参见图1、图2以及图3），包括底板1、置于底板1中部凹陷的击实筒3、置于击实筒3筒内的击实锤2，还包括支撑于击实筒3周侧的底板1上的支架4，支撑于支架4顶端可相对于支架4顶端转动且其中部开有方形孔的旋转度盘5，固定于击实锤2顶部且由旋转度盘5的方形孔内伸出的击杆6，插置于击实筒3且由旋转度盘5的方形孔内伸出并相对的位于击杆6左右两侧的两导向杆7，环套于击杆6上部且连接于两导向杆7顶部之间的套环8，滑置于旋转度盘5的方形孔内且其两自由端与两导向杆7分别固定配合的呈U型结构的滑板9，
该滑板9的U型结构的连接段由上至下旋置有定位螺栓10，与定位螺栓10相对的旋转度盘5上开有定位孔，并且滑板9可带动两导向杆7及击杆6沿旋转度盘5的方形孔长度方向滑移，位于旋转度盘5周侧的支架4顶部安装有刻度指示牌11，与套环8相对的击杆6上沿圆周开有环形凹槽12，套环8上沿水平方向插设有锁片13，所述锁片13中部开有止位孔14，该止位孔14的直径大于击杆6直径，所述击杆6顶部设有手柄23；
所述击实筒3通过螺杆和蝶形螺母组件15固定连接于支架4上，击实筒3顶端与其同心的设有护筒16，击实筒3的轴线与旋转度盘5的轴线位于同一直线上。现有标准击实仪能够清晰地了解击实过程中击实锤以及土中应力变化异常重要。并且，针对不同的土就会有不同的最大干密度与最优含水量。目前在室内标准击实过程中大部分是不进行土中应力测试的，那么在室内标准击实试验过程中得到的最大干密度，往往和工程现场压实过程中所需要的指标无法进行更加有效的对等，一定程度上影响了工程性质。
发明内容
本发明是针对土在室内标准击实过程中利用动态应力测试原理来测定击实锤以及击实土中土底应力变化的新型测试系统，具体是一种用于标准重型击实试验中土中应力测试系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：用于标准重型击实试验中土中应力测试系统，包括击实筒，该击实筒内侧底部铺设有橡胶垫块，所述橡胶垫块中部开有容置土压力盒的容置槽，土压力盒通过导线与应变仪相连接，击实锤底部设有冲击力传感器，冲击力传感器通过导线与电荷放大器相连接，应变仪和电荷放大器共同连接于数据采集仪上，数据采集仪将采集的数据传递至电脑；带有冲击力传感器的击实锤与标准重型击实仪的锤头质量相等。
具体使用时，将手柄提到最高处，锁片的止位孔与击杆的环形凹槽配合，卡紧固定，击实筒内按照标准重型击实试验的要求放置土样，拧松定位螺栓，移动滑板将导向杆推到击实筒内所需测试点位于的圆周处，然后转动旋转度盘至测试点，启动电脑软件点击采集，并且松开锁片使得击杆能够沿锁片内的止位孔自由下落，土压力盒的信号通过应变仪输送至数据采集仪，冲击力传感器的信号通过电荷放大器输送至数据采集仪，电脑从而获得击实锤击实瞬间的土压力以及击实锤的瞬间冲击力，而且可以更直观的比较土底压力与击实瞬间锤底冲击力之间的时间差，以及力的作用过程，能够及时保存图形和数据。另外，定位螺栓与定位孔配合，可保证击实锤能够击实到土样中部。
本发明通过释放击实锤，使其自由下落，下落击打在击实筒中的土样中，从而测定击实锤的下落冲击力，土底土压力盒有效受力面朝上铺设，测定击实瞬间土底的压力，并且实时监控击实锤的冲击力以及土底的压力。这样就可以将击实锤冲击力以及土底压力进行对照，从而判定击实效果。随着铺土厚度的改变也可以观测击实过程中击实力影响深度。同时本发明操作简单，省时省力。
附图说明
图1为本发明所述用于标准重型击实试验中土中应力测试系统的主视图。
图2为图1的纵剖图。
图3为锁片与击杆的连接示意图。
图中：1-底板，2-击实锤，3-击实筒，4-支架，5-旋转度盘，6-击杆，7-导向杆，8-套环，9-滑板，10-定位螺栓，11-刻度指示牌，12-环形凹槽，13-锁片，14-止位孔，15-螺杆和蝶形螺母组件，16-护筒，17-橡胶垫块，18-土压力盒，19-冲击力传感器，20-电荷放大器，21-数据采集仪，22-电脑，23-手柄，24-应变仪。
具体实施方式
用于标准重型击实试验中土中应力测试系统，包括击实筒3，该击实筒3内侧底部铺设有橡胶垫块17，所述橡胶垫块17中部开有容置土压力盒18的容置槽，土压力盒24通过导线与应变仪24相连接，击实锤2底部设有冲击力传感器19，冲击力传感器19通过导线与电荷放大器20相连接，应变仪24和电荷放大器20共同连接于数据采集仪21上，数据采集仪21将采集的数据传递至电脑22；带有冲击力传感器19的击实锤2与标准重型击实仪的锤头质量相等。

Claims (1)

1.一种用于标准重型击实试验中土中应力测试方法，其特征在于，该方法是通过土中应力测试系统实现的，所述土中应力测试系统包括底板(1)、置于底板(1 )中部凹陷的击实筒(3)、置于击实筒(3)筒内的击实锤(2)，还包括支撑于击实筒(2)周侧的底板(1)上的支架(4)，支撑于支架(4)顶端可相对于支架(4)顶端转动且其中部开有方形孔的旋转度盘(5)，固定于击实锤(2)顶部且由旋转度盘(5)的方形孔内伸出的击杆(6)，插置于击实筒(3)且由旋转度盘(5)的方形孔内伸出并相对的位于击杆(6)左右两侧的两导向杆(7)，环套于击杆(7)上部且连接于两导向杆(7)顶部之间的套环(8)，滑置于旋转度盘(5)的方形孔内且其两自由端与两导向杆(7)分别固定配合的呈U型结构的滑板(9)，
该滑板(9)的U型结构的连接段由上至下旋置有定位螺栓(10)，与定位螺栓(10)相对的旋转度盘(5)上开有定位孔，并且滑板(9)可带动两导向杆(7)及击杆(6)沿旋转度盘(5)的方形孔长度方向滑移，位于旋转度盘(5)周侧的支架(4)顶部安装有刻度指示牌(11)，与套环(8)相对的击杆(6)上沿圆周开有环形凹槽(12)，套环(8)上沿水平方向插设有锁片(13)，所述锁片(13)中部开有止位孔(14)，该止位孔(14)的直径大于击杆(6)直径，所述击杆(6)顶部设有手柄(23)；
所述击实筒(3)通过螺杆和蝶形螺母组件(15)固定连接于支架(4)上，击实筒(3)顶端与其同心的设有护筒(16)，击实筒(3)的轴线与旋转度盘(5)的轴线位于同一直线上；该击实筒(3)内侧底部铺设有橡胶垫块(17)，所述橡胶垫块(17)中部开有容置土压力盒(18)的容置槽，土压力盒(24)通过导线与应变仪(24)相连接，击实锤(2)底部设有冲击力传感器(19)，冲击力传感器(19)通过导线与电荷放大器(20)相连接，应变仪(24)和电荷放大器(20)共同连接于数据采集仪(21)上，数据采集仪(21)将采集的数据传递至电脑(22)；带有冲击力传感器(19)的击实锤(2)与标准重型击实仪的锤头质量相等；
所述方法的步骤包括：将手柄(23)提到最高处，锁片(13)的止位孔(14)与击杆(6)的环形凹槽(12)配合，卡紧固定，击实筒(3)内按照标准重型击实试验的要求放置土样，拧松定位螺栓(10)，移动滑板(9)将导向杆(7)推到击实筒(3)内所需测试点位于的圆周处，然后转动旋转度盘(5)至测试点，启动电脑(22)软件点击采集，并且松开锁片(13)使得击杆(6)能够沿锁片(13)内的止位孔(14)自由下落，土压力盒(24)的信号通过应变仪(24)输送至数据采集仪(21)，冲击力传感器(19)的信号通过电荷放大器(20)输送至数据采集仪(21)，电脑(22)从而获得击实锤(2)击实瞬间的土压力以及击实锤(2)的瞬间冲击力，可以比较土底压力与击实瞬间锤底冲击力之间的时间差，以及土底压力与击实瞬间锤底冲击力的作用过程，能够及时保存图形和数据。
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