CN106442057A - 一种水势试验压土制样装置 - Google Patents
一种水势试验压土制样装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106442057A CN106442057A CN201610903242.0A CN201610903242A CN106442057A CN 106442057 A CN106442057 A CN 106442057A CN 201610903242 A CN201610903242 A CN 201610903242A CN 106442057 A CN106442057 A CN 106442057A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample preparation
- preparation device
- jack
- firming
- test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
Landscapes
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种水势试验压土制样装置，包括底板，底板安装有千斤顶，在底板上垂直焊接有四个打孔角柱，四个打孔角柱上方有顶板，顶板中央钻有螺纹孔，并配有可调节的螺纹柱或光滑柱，螺纹柱或光滑柱底部安装有浅口螺纹垫块，在四个打孔角柱中间安装有和浅口螺纹垫块相配合的试件圆箍，该试件圆箍用以固定PVC管压土试件；另配置有多个两至三种尺寸的活动金属垫块，用于千斤顶达到顶升上限后控制试样高度。该制样装置可调节性强、压制效果好、成本低，能够较好的满足各类试验中对试样干密度均匀性的要求。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程领域中压土的装置，具体为一种水势试验压土制样装置。
背景技术
目前，类似的制样工艺中，人工分层夯土的方法操作难度大，而且无法保证每层土体干密度的均匀性，并且每层土体夯击次数也无法和获得的干密度建立稳定的统计关系，而整体夯击则无法实现土体的整体密实性，对于试样干密度控制要求严格的试验，例如水势试验，传统方法不能够很好的实现土体干密度的均匀性，难以满足制样需求，得出的结果不够理想。试验要求压制的土样试件内，土体干密度的误差应控制在±0.2g/cm3以内，但土工试验规程等其他规范文件或者其他参考文献中没有给出能够实现此制样目的的试验装置。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种水势试验压土制样装置，该装置可方便地将试验土样压制不同高度，不同直径的PVC管内，并且该装置操作简单、成本低、可调节性强，能较好的满足各类试验中对试样干密度均匀性的要求。
为了实现上述技术任务，本发明采用如下的技术解决方案：
一种水势试验压土制样装置，其特征在于，包括底板，底板安装有千斤顶，在底板上垂直焊接有四个打孔角柱，四个打孔角柱上方有顶板，顶板中央钻有螺纹孔，并配有可调节的螺纹柱或光滑柱，螺纹柱或光滑柱底部安装有浅口螺纹垫块，在四个打孔角柱中间安装有和浅口螺纹垫块相配合的试件圆箍，该试件圆箍用以固定PVC管压土试件；另配置有多个两至三种尺寸的活动金属垫块，用于千斤顶达到顶升上限后控制试样高度。
根据本发明，所述的底板中央设有凹槽，用于固定所述的千斤顶，凹槽尺寸与千斤顶底座尺寸相同，并且保证凹槽中心点与顶板上螺纹孔中心点连线与底板垂直。
进一步的，所述的打孔角柱从柱底1/3以上的位置均匀开孔，配合销栓上下调节顶板的高度。
所述螺纹柱或光滑柱用于调节伸出距离。
根据本发明，根据试验的需求，对干密度较小的土样选用螺纹柱安装浅口螺纹垫块对上部土体固定，利用千斤顶升高对内部土体整体压制或根据计算分层加入等质量的土体，千斤顶每次升高相同高度对土体分层压实；对于干密度较大的土样选用光滑柱安装浅口螺纹垫块对土体分层夯锤压实。
所述浅口螺纹垫块可拆卸。
所述试件圆箍放置于打孔角柱的开孔处，且可拆卸。
所述打孔角柱与底板采用焊接，打孔角柱与底板的材料均选用不锈钢。
本发明的水势试验压土制样装置，根据PVC管试件的高度和直径选则吻合PVC管内径的浅螺纹垫块调节顶板高度，使浅口螺纹垫块深入PVC管内部直至土体上部，用试件圆箍对PVC管固定，通过千斤顶的升高来压制内部土体，压制高度通过千斤顶升高高度进行控制，若压制高度较大，需要添加活动垫块高度来调节。实验中，对于干密度较小的土样可以选用螺纹柱安装浅口螺纹垫块对PVC管上部固定，利用千斤顶升高对内部土体整体压制或根据计算分层加入等质量的土体，千斤顶每次升高相同高度对土体分层压实；对于干密度较大的土样，可以选用光滑柱安装浅口螺纹垫块对土体进行分层夯锤，PVC管内土体高度根据光滑柱初始露出高度和最终露出高度控制。本装置操作简单、制作成本低、可调节性强，压制土样能够满足水势试验中对土体有均匀的干密度，良好的密实性等要求。
附图说明
图1是本发明的水势试验压土制样装置结构示意图；
图2是分别采用螺纹柱和光滑柱的压制方法；
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的详细说明。
具体实施方式
如图1所示，本实施例给出一种如水势试验压土制样装置，包括底板7，底板7安装有千斤顶6，在底板7上垂直焊接有四个打孔角柱5，四个打孔角柱5上方有顶板2，顶板2中央钻有螺纹孔，并配有可调节的螺纹柱或光滑柱1，螺纹柱或光滑柱1底部安装有浅口螺纹垫块3，在四个打孔角柱5中间安装有和浅口螺纹垫块3相配合的试件圆箍4，该试件圆箍4用以固定PVC管压土试件；另配置有多个两至三种尺寸的活动金属垫块8，用于千斤顶6达到顶升上限后控制试样高度。
其中，千斤顶6置于设有凹槽的底板7上，可以避免千斤顶6在操作过程中发生位置错动；底板7垂直焊接有四个打孔角柱，用以调节顶板2和试件圆箍4的高度；试件圆箍4用以固定PVC管压土试件；
压土试验中常用的PVC管直径有90mm、110mm、160mm三种，根据试验所需可以配置直径等于PVC管内径、高度为2cm～4cm的圆柱型活动金属垫块8，并在中心位置处钻1cm深的浅螺纹口，可顺时针旋转固定在螺纹柱或光滑柱1上，也可以逆时针旋转拆卸更换；且需配置适合PVC管直径的试件圆箍4。
在本实施例中，为保证打孔角柱5的强度，制作材料为不锈钢，对称布置于底板7的四个角；浅口螺纹垫块3可顺时针拧紧固定在螺纹柱或光滑柱1上，也可逆时针拆卸更换；顶板2可配合销栓在打孔角柱5上调节高度；顶板2中央的螺纹孔圆心与底板7中心连线必须垂直。
使用本实施例的水势试验压土制样装置，对干密度较小的土样可以选用螺纹柱1安装浅口螺纹垫块3对上部土体固定，利用千斤顶6升高对内部土体整体压制或根据计算分层加入等质量的土体，千斤顶6每次升高相同高度对土体分层压实；对于干密度较大的土样可以选用光滑柱1安装浅口螺纹垫块3对土体分层夯锤压实。
对于干密度较小的土体式样采用螺纹柱1(见图2)对其压制，具体操作步骤如下：
步骤一：拆除上部顶板2和试件圆箍4；将千斤顶6置于底板7的凹槽中，并将裁截好的PVC管放置在千斤顶6上，保证垂直。安装前计算土体压缩距离，计算是否需要添加活动金属垫块8以达到要求距离；
步骤二：将配制好的土体按试验所需的量，加入到PVC管内，加土完成对PVC管小幅度摇晃，至土体内部无空洞且上部平整；
步骤三：根据PVC管的高度安装试件圆箍4至PVC管的中部，将安装了螺纹柱1和浅螺纹垫块3的顶板2配合销栓安装至高于PVC管上部的位置，并调节螺纹柱1和浅螺纹垫块3深入PVC管内部至土体，安装完成确保整个试件垂直，并检查销栓、试件圆箍4是否稳定。
步骤四：利用千斤顶6压制土体，在千斤顶6升高过程中需要及时量测升高距离，千斤顶6升至计算高度1/2时，逆时针调节螺纹柱1上升1/10PVC管(试件)高度，再升高千斤顶6，压制至指定高度，让土体和PVC管的管壁产生相对滑移，减小管壁摩擦力的影响，提高土体干密度的均匀性，或根据计算分层加入等质量的土体，千斤顶6每次升高相同高度对土体分层压实
步骤五：压制完成，为保证试件的稳定先拔除销栓拆卸顶,2，后拆除试件圆箍4，取下试件。
对于干密度较大的土体采用光滑柱1对其分层夯锤，具体操作步骤如下：
步骤一：拆除上部顶板2和试件圆箍4；将千斤顶6置于底板的7凹槽中，并将裁截好的PVC管放置在千斤顶6上，保证垂直。
步骤二：将配制好的土体按试验所需的量，分层(每层土体质量相等)加入到PVC管内，加土完成对PVC管小幅度摇晃，至土体内部无空洞且上部平整；
步骤三：根据PVC管的高度安装试件圆箍4至PVC管的中部，将安装了光滑柱1和浅螺纹垫块3的顶板2配合销栓安装至高于PVC管上部的位置；安装完成确保整个试件垂直，并检查销栓、试件圆箍4是否稳定。步骤四：对浅口螺纹垫块3和PVC管内径涂抹凡士林，减小浅口螺纹垫块3和PVC管的摩擦，将光滑柱1提升直至固定高度，让其自由下落对土体夯实，压制过程中可以配合外力，将每层土体压制至指定高度，在压制过程中需要及时量测光滑柱1露出高度，根据计算夯至指定的高度。
步骤五：压制完成为保证试件的稳定先拔除销栓拆卸顶板，后拆除圆箍，取下试件。
下面是对本发明的原理进行说明：
底板7中央凹槽的尺寸与千斤顶6底座正好吻合，固定千斤顶6，避免在操作过程中千斤顶发生错位；对干密度较小的土体上部螺纹柱1安装浅口螺纹垫块3用于调整PVC管中土柱高度，通过升高千斤顶6对其压制，以及在初步压实后，通过调节活动金属垫块8高度继续压实，在继续压实的过程中将土柱与PVC管壁的静摩擦变为滑动摩擦，达到提高土体干密度均匀性的目的；干密度较小的土体可以根据计算分层加入等质量的土体，千斤顶6每次升高相同高度对土体分层压实，能够提高内部土体压制的密实性；对于干密度较大的土样，可以选用光滑柱1安装浅口螺纹垫块3对PVC管内部土体分层夯击；根据PVC管直径的选用相应的试件圆箍4，保证在压制过程中PVC管的垂直稳定；该装置操作简单、成本低、可调节性强，能满足不同密度土样的压制，并保证土体有均匀的干密度和整体密实性。使用本装置压制5个高1米的水势试验试样，干密度从1.2～1.6g/cm3不等，通过对其不同高度土样干密度进行检测发现，干密度误差均能控制在±2％以内，能够保证试验的顺利完成以及试验结果的精确性。
Claims (8)
1.一种水势试验压土制样装置，其特征在于，包括底板(7)，底板(7)安装有千斤顶(6)，在底板(7)上垂直焊接有四个打孔角柱(5)，四个打孔角柱(5)上方有顶板(2)，顶板(2)中央钻有螺纹孔，并配有可调节的螺纹柱或光滑柱(1)，螺纹柱或光滑柱(1)底部安装有浅口螺纹垫块(3)，在四个打孔角柱(5)中间安装有和浅口螺纹垫块(3)相配合的试件圆箍(4)，该试件圆箍(4)用以固定PVC管压土试件；另配置有多个两至三种尺寸的活动金属垫块(8)，用于千斤顶(6)达到顶升上限后控制试样高度。
2.如权利要求1所述的水势试验压土制样装置，其特征在于，所述的底板(7)中央设有凹槽，用于固定所述的千斤顶(6)，凹槽尺寸与千斤顶(6)底座尺寸相同，并且保证凹槽中心点与顶板(2)上螺纹孔中心点连线与底板(7)垂直。
3.如权利要求1所述的水势试验压土制样装置，其特征在于，所述的打孔角柱(5)从柱底1/3以上的位置均匀开孔，配合销栓上下调节顶板(2)的高度。
4.如权利要求1所述的水势试验压土制样装置，其特征在于，所述螺纹柱或光滑柱(1)用于调节伸出距离。
5.如权利要求1所述的水势试验压土制样装置，其特征在于，根据试验的需求，对干密度较小的土样选用螺纹柱(1)安装浅口螺纹垫块(3)对上部土体固定，利用千斤顶(6)升高对内部土体整体压制或根据计算分层加入等质量的土体，千斤顶(6)每次升高相同高度对土体分层压实；对于干密度较大的土样选用光滑柱(1)安装浅口螺纹垫块(3)对土体分层夯锤压实。
6.如权利要求1所述的水势试验压土制样装置，其特征在于，所述浅口螺纹垫块(3)可拆卸。
7.如权利要求1所述的水势试验压土制样装置，其特征在于，所述试件圆箍(4)放置于打孔角柱(5)的开孔处，且可拆卸。
8.如权利要求1所述的水势试验压土制样装置，其特征在于，所述打孔角柱(5)与底板(7)采用焊接，打孔角柱(5)与底板(7)的材料均选用不锈钢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610903242.0A CN106442057B (zh) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | 一种水势试验压土制样装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610903242.0A CN106442057B (zh) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | 一种水势试验压土制样装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106442057A true CN106442057A (zh) | 2017-02-22 |
| CN106442057B CN106442057B (zh) | 2019-03-01 |
Family
ID=58175228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610903242.0A Active CN106442057B (zh) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | 一种水势试验压土制样装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106442057B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108871918A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 | 能同时制备多个三轴扰动土样的装置 |
| CN110261283A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-20 | 桂林理工大学 | 一种测定非饱和黏土渗透系数的装置及方法 |
| CN113030435A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 西安建筑科技大学 | 一种土体竖向裂隙模型观测试验装置及试验方法 |
| CN113049353A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-29 | 太原理工大学 | 一种基于密度法的无机结合料稳定材料试样成型装置 |
| CN113776914A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-10 | 广西大学 | 应力环境中结构面上下盘试件一体化制作装置和制作方法 |
| CN113030435B (zh) * | 2021-03-04 | 2024-06-04 | 西安建筑科技大学 | 一种土体竖向裂隙模型观测试验装置及试验方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201397262Y (zh) * | 2009-05-09 | 2010-02-03 | 袁中夏 | 土工试样制备仪 |
| CN102183386A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-09-14 | 化学工业岩土工程有限公司 | 一种土样击实仪 |
| CN203881595U (zh) * | 2014-06-12 | 2014-10-15 | 陕西师范大学 | 重塑土样生成器 |
| CN104390821A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-04 | 大连理工大学 | 新型三轴试验土样制备系统 |
| CN204882192U (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 长安大学 | 一种重塑土三轴压缩试样制作装置 |
| CN205642966U (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-12 | 河海大学 | 一种用于小型土工试验样品制备的装置 |
-
2016
- 2016-10-17 CN CN201610903242.0A patent/CN106442057B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201397262Y (zh) * | 2009-05-09 | 2010-02-03 | 袁中夏 | 土工试样制备仪 |
| CN102183386A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-09-14 | 化学工业岩土工程有限公司 | 一种土样击实仪 |
| CN203881595U (zh) * | 2014-06-12 | 2014-10-15 | 陕西师范大学 | 重塑土样生成器 |
| CN104390821A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-04 | 大连理工大学 | 新型三轴试验土样制备系统 |
| CN204882192U (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 长安大学 | 一种重塑土三轴压缩试样制作装置 |
| CN205642966U (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-12 | 河海大学 | 一种用于小型土工试验样品制备的装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108871918A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 | 能同时制备多个三轴扰动土样的装置 |
| CN110261283A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-20 | 桂林理工大学 | 一种测定非饱和黏土渗透系数的装置及方法 |
| CN113049353A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-29 | 太原理工大学 | 一种基于密度法的无机结合料稳定材料试样成型装置 |
| CN113030435A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 西安建筑科技大学 | 一种土体竖向裂隙模型观测试验装置及试验方法 |
| CN113030435B (zh) * | 2021-03-04 | 2024-06-04 | 西安建筑科技大学 | 一种土体竖向裂隙模型观测试验装置及试验方法 |
| CN113776914A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-10 | 广西大学 | 应力环境中结构面上下盘试件一体化制作装置和制作方法 |
| CN113776914B (zh) * | 2021-09-24 | 2023-09-08 | 广西大学 | 应力环境中结构面上下盘试件一体化制作装置和制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106442057B (zh) | 2019-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106442057A (zh) | 一种水势试验压土制样装置 | |
| CN203965428U (zh) | 一种管涌流土试验装置 | |
| CN109211749B (zh) | 测定波动水位下隧道衬砌渗透系数及土体孔压响应的室内试验装置 | |
| CN107389408A (zh) | 一种三轴试验制样装置和制样方法 | |
| CN102323197A (zh) | 测定土壤水分运动与土壤结构的装置及其方法 | |
| CN101988886A (zh) | 一种用于研究坡面径流和地下孔裂隙流的模拟试验装置 | |
| CN104006992A (zh) | 一种三轴试验试样制备的对称分层压样装置及制样方法 | |
| CN205538051U (zh) | 一种膨胀土膨胀力的实时测试装置 | |
| CN106404607A (zh) | 用于模拟固结土壤中溶质运移的土柱试验装置 | |
| CN108152118A (zh) | 一种可调节水头的桩承式路基渗流侵蚀试验装置 | |
| CN106092849B (zh) | 一种砂卵石地层土压平衡盾构掘进防喷涌实验装置和方法 | |
| CN108362419A (zh) | 一种原位侧向土压力的测量装置及测量方法 | |
| WO2019042407A1 (zh) | 试验设备 | |
| CN106680051A (zh) | 一种通过砝码与气压联合加载控制密度的重塑土样制样器 | |
| CN106404280A (zh) | 用于微型土压力盒的多功能标定装置 | |
| CN109372476A (zh) | 一种多功能缝洞油藏注剂物理模型的制作方法 | |
| CN110567778A (zh) | 一种标准重塑土样双向压样装置及方法 | |
| CN104818687B (zh) | 模拟动力荷载作用下尾矿库溃坝相似模拟实验装置 | |
| CN108519257A (zh) | 用于含根土试样制备及抗剪强度检测的方法和装置 | |
| CN210741971U (zh) | 一种标准重塑土样双向压样装置 | |
| CN109443908B (zh) | 一种钻孔剪切试验的室内模型试验装置及方法 | |
| CN205607987U (zh) | 一种土体渗流过程和变形特征试验装置 | |
| CN110567779A (zh) | 一种智能土样制作装置及制样方法 | |
| CN105372411A (zh) | 水泥混凝土坍落度试验插捣深度控制装置 | |
| CN101655424B (zh) | 砾石土大型三轴试验砂芯加速排水方法及试样成孔制样器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20170222 Assignee: Xi'an Construction Technology University Engineering Co.,Ltd. Assignor: XI'AN University OF ARCHITECTURE & TECHNOLOGY Contract record no.: X2020980010019 Denomination of invention: A soil pressure sample preparation device for water potential test Granted publication date: 20190301 License type: Common License Record date: 20201229 |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Xi'an Construction Technology University Engineering Co.,Ltd. Assignor: XIAN University OF ARCHITECTURE AND TECHNOLOG Contract record no.: X2020980010019 Date of cancellation: 20220506 |