CN107014659A - 一种重塑土样的制作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重塑土样的制作装置。该装置包括了由支架相连的支撑板和底座，安置在支撑板上的制样桶，安置在底座上的量筒，通过顶盖上的载荷对制样桶中的泥浆土施加固结压力。本制样器在制样过程中，将一定量的稀泥浆倒入制样桶，然后将顶盖轻轻放入制样桶直至与泥浆接触，选择载荷轻放到顶盖上均匀施加力。改变载荷可改变固结压力，并可以方便的控制压力。制样桶为有机玻璃材质且在外侧有刻度，能够观察泥浆体积的变化，量筒读数也反映了式样中含水量的变化，进而也反应了泥浆土体积的变化。本发明能制备密度均匀的饱和重塑土样，具有原理简单、操作简便、所制土样密度准确度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及土工试验技术领域，具体涉及一种重塑土样的制作装置。
背景技术
重塑土是相对于原状土来说的，一般来说重塑土指受到扰动的土，野外取来的土未经扰动的情况下，密度、含水率以及其它一些物理性质都是固定的，但是往往室内试验要改变原状土的一些物理性质指标如，含水率、干密度，这就需要实验人员把野外取来的土进行相应的试验，土的自身固有结构和状态已经被人为破坏，这就是重塑土。
现有土工试验中的重塑土样的制作方法大致可分为两种，一种方法是击实法，该方法采用确定质量的击锤从确定的高度下落，一层或分层击实土样至所需尺寸。该方法的缺点为：击实过程中土样受力不均匀，且容易将空气封装在样品中，导致重塑土样密度不均匀且不够密实，进而导致试验结果的失真。
另一种方法是固结法，该方法将风干土加蒸馏水配成大于液限的稀泥浆，倒入制样桶，在顶部施加静载加速土样固结，从而得到重塑土，该方法的缺点为：得到的重塑土为单峰孔隙结构，结构不密实，且压实过程不易操作，土样密度不够精确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作便捷，能够制得结构密实、密度均匀且精度高的重塑土样的重塑土样的制作装置，以制作结构密实、密度均匀且准确度高的饱和重塑土样。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种重塑土样的制作装置，包括支架(1)、制样桶(2)、压制顶板(3)、量筒(4)，所述支架(1)的上端设有支撑板(5)，所述制样桶(2)设于所述支撑板(5)的上端面；所述制样桶(2)的底端内部设有渗水装置(210)，所述支撑板(5)上设有通孔(510)，所述通孔(510)位于所述渗水装置(210)的下方，所述量筒(4)设于所述支撑板(5)的下方；
所述制样桶(2)中放置待处理的土样，在土样上盖上压制顶板(3)，所述压制顶板上放置载荷。
进一步地：所述渗水装置(210)包括多孔圆盘(211)和设于所述多孔圆盘(211)上端面的透水石(212)。
进一步地：所述支撑板(5)的上端面设有圆形凹槽(520)，所述通孔(510)设于所述圆形凹槽(520)的中心处，所述圆形凹槽(520)的深度由四周边缘向中心位置逐渐增加。
进一步地：所述制样桶(2)的底端嵌设于所述圆形凹槽(520)内。
进一步地：所述支架(1)的底端设有底座(110)。
进一步地：所述底座(110)的上端面设有定位槽(111)，所述量筒(4)嵌设于所述定位槽(111)内。
进一步地：所述定位槽(111)的中心处设有排水孔(112)。
进一步地：所述排水孔(112)连通有排水通道(113)，所述排水通道(113)设于所述底座(110)的一侧，所述排水通道(113)内设有一活塞(114)。
进一步地：所述制样桶(2)由透明材料制成，所述制样桶(2)的上部为有机玻璃筒，该有机玻璃筒的外表面设有刻度。
进一步地：所述制样桶(2)的高度为16cm，所述制样桶(2)的内径不大于15cm。
本发明实施例通过在制样桶内设有可放置静载荷的压制顶板，可对制样桶内的泥浆土样进行长时间静止压制，将泥浆土样中的水分压入量筒内，通过量筒可准确确定泥浆土中含水量的变化，进而反应泥浆土体积的变化，同时，制样桶上标有刻度，可方便观察泥浆体积变化，便于控制压力，制得结构密实、密度均匀且准确度高的饱和重塑土样。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的立体结构图。
图2为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的剖视结构图。
图3为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的部分结构图。
图4为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的压制顶板结构图。
图5为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的制样桶结构图。
图6为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的量筒结构图。
图7为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的透水石结构图。
图8为本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的多孔圆盘结构图。
其中：1-支架；110-底座；111-定位槽；112-排水孔；113-排水通道；114-活塞；2-制样桶；210-渗水装置；211-多孔圆盘；212-透水石；3-压制顶板；310-螺纹凹槽；4-量筒；5-支撑板；510-通孔；520-圆形凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明实施例所述的重塑土样的制作装置的立体结构图如图1所示，剖视结构图如图2所示，部分结构图如图3所示。如图1至图3所示，本发明实施例所述的一种重塑土样的制作装置，包括由支架1相连的底座110和支撑板5，一个设置在支撑板5上的制样桶2，设置在底座110上的量筒4。制样桶2中放置待处理的土样(泥浆土)，在泥浆土上盖上一个压制顶板3。支撑板5有孔洞510便有制样桶排出的水流入量筒4，底座110上的排水孔112可在土样制成后打开便于量筒4排水。
所述支架1的上端设有支撑板5，所述制样桶2设于所述支撑板5的上端面；所述制样桶2的底端内部设有渗水装置210，所述制样桶2的上部为有机玻璃筒。所述支撑板5上设有一通孔510，所述通孔510位于所述渗水装置210的下方，所述量筒4设于所述支撑板5的下方。
所述压制顶板3的上部可以根据需要放置不同重量和大小的载荷，且顶部有2个不同大小的螺纹凹槽310，方便载荷放在最中央的位置，使土样受力均匀，对制样桶中的泥浆土施加固结压力。所述压制顶板3与所述制样桶2的内壁紧密接触，形成活塞形式的滑动，防止制样桶2中土样的水从上面喷出。量筒4收集并测量土样所排出的水，排除的水的体积等于土样的体积变化，从而明确土样的体积变化。
在本发明的一个具体实施例中，所述渗水装置210包括多孔圆盘211和设于所述多孔圆盘211上端面的透水石212。透水石212贴在所述多孔圆盘211上；所述制样桶2上部的有机玻璃筒内填充泥浆土。
在本发明的一个具体实施例中，所述支撑板5的上端面设有圆形凹槽520，所述通孔510设于所述圆形凹槽520的中心处，所述圆形凹槽520的深度由四周边缘向中心位置逐渐增加。
在本发明的一个具体实施例中，所述制样桶2的底端嵌设于所述圆形凹槽520内。
在本发明的一个具体实施例中，所述支架1的底端设有底座110。
在本发明的一个具体实施例中，所述底座110的上端面设有定位槽111，所述量筒4嵌设于所述定位槽111内。
在本发明的一个具体实施例中，所述定位槽111的中心处设有排水孔112。
在本发明的一个具体实施例中，所述排水孔112连通有排水通道113，所述排水通道113设于所述底座110的一侧，所述排水通道113内设有一活塞114。
在本发明的一个具体实施例中，所述制样桶2由透明材料制成，所述制样桶2的外表面设有刻度。
在本发明的一个具体实施例中，所述制样桶2的高度为16cm，所述制样桶2的内径不大于15cm。
本领域技术人员应能理解上述制样桶的高度和内径的数值仅为举例，其他现有的或今后可能出现的制样桶的高度和内径的数值如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。
所述压制顶板3的上端面中部设有螺纹凹槽310。本发明在具体使用时，首先将一定量的泥浆倒入制样桶2中，再将压制顶板3轻轻放入制样桶2中直至与泥浆接触，选择合适的载荷连接至压制顶板的螺纹凹槽310中，螺纹凹槽310处于压制顶板3的中间位置，保证了载荷处于中间位置能够对泥浆土样均匀施加压力。制样桶2的底部设置有渗水装置210，可使泥浆中的水渗透流入圆形凹槽520内，再通过通孔510流入量筒4内，圆形凹槽520的深度由四周边缘向中心处逐渐增加，可保证泥浆中的水充分流入量筒4中，保证测量准确性。
制样桶2的上部为有机玻璃制成，其外表面设置有刻度，能够观察泥浆的体积变化，从而确定泥浆的密度变化，通过量筒4的读数可反应泥浆中含水量的变化，进而反应出泥浆式样体积的变化，使试验数据更加准确。
常规三轴仪试验土样的高度为8cm，本发明实施例所述制样器的制样桶2的高度为16cm，能够有效防止泥浆固结过程中因水的排出导致重塑土样高度低于8cm的现象，避免实验数据出现较大误差的现象。制样桶2的内径不超过15cm，可根据实验实际情况进行选择，如4cm或7cm或15cm，同时，所述圆形凹槽520的内径可随制样桶2的内径大小进行相应改变。
待土样的体积达到所需目标值时，打开底座110中的活塞114，使量筒4中的水通过排水孔112由排水通道113排出，待水排净后，取出制样桶2内的载荷及压制顶板3，至此，重塑土样制作完成。
综上所述，本发明实施例通过在压制顶板3上放置不同质量的载荷从而施加不同的固结压力，并可以方便控制固结压力，固结状态可以通过有机玻璃制样桶2进行观察，记录刻度变化，也可通过流入量筒4中的水的体积推得，提高了实验数据的准确性，从而制得密度均匀且密度准确度高的饱和重塑土样。
本发明实施例通过在制样桶内设有可放置静载荷的压制顶板，可对制样桶内的泥浆土样进行长时间静止压制，将泥浆土样中的水分压入量筒内，通过量筒可准确确定泥浆土中含水量的变化，进而反应泥浆土体积的变化，同时，制样桶上标有刻度，可方便观察泥浆体积变化，便于控制压力，制得结构密实、密度均匀且准确度高的饱和重塑土样。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本技术领域的技术人员在本发明揭露的原则和技术范围内，所作的任何修改、等同替换、改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种重塑土样的制作装置，其特征在于：包括支架(1)、制样桶(2)、压制顶板(3)、量筒(4)，所述支架(1)的上端设有支撑板(5)，所述制样桶(2)设于所述支撑板(5)的上端面；所述制样桶(2)的底端内部设有渗水装置(210)，所述支撑板(5)上设有通孔(510)，所述通孔(510)位于所述渗水装置(210)的下方，所述量筒(4)设于所述支撑板(5)的下方；
所述制样桶(2)中放置待处理的土样，在土样上盖上压制顶板(3)，所述压制顶板上放置载荷。
2.根据权利要求1所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述渗水装置(210)包括多孔圆盘(211)和设于所述多孔圆盘(211)上端面的透水石(212)。
3.根据权利要求1所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述支撑板(5)的上端面设有圆形凹槽(520)，所述通孔(510)设于所述圆形凹槽(520)的中心处，所述圆形凹槽(520)的深度由四周边缘向中心位置逐渐增加。
4.根据权利要求3所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述制样桶(2)的底端嵌设于所述圆形凹槽(520)内。
5.根据权利要求1所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述支架(1)的底端设有底座(110)。
6.根据权利要求5所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述底座(110)的上端面设有定位槽(111)，所述量筒(4)嵌设于所述定位槽(111)内。
7.根据权利要求6所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述定位槽(111)的中心处设有排水孔(112)。
8.根据权利要求7所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述排水孔(112)连通有排水通道(113)，所述排水通道(113)设于所述底座(110)的一侧，所述排水通道(113)内设有一活塞(114)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述制样桶(2)由透明材料制成，所述制样桶(2)的上部为有机玻璃筒，该有机玻璃筒的外表面设有刻度。
10.根据权利要求9所述的重塑土样的制作装置，其特征在于：所述制样桶(2)的高度为16cm，所述制样桶(2)的内径不大于15cm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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