CN209820968U - 三轴试验饱和装样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三轴试验饱和装样装置，包括试样底座，试样底座内开设有通水孔；试样底座上设有竖直向上延伸的试样护筒以在试样护筒内形成装样空间；试样护筒包括沿竖向对半分开的两个半弧护筒板，两个半弧护筒板的下端分别与试样底座可转动连接以通过转动实现两个半弧护筒板的相向扣合和背向分离；通水孔的一端与装样空间连通，另一端与外界连通以便向装样空间通水。本装置可在三轴仪的压力室外进行装样饱和，然后整体装样到压力室中，并在封闭的压力室中自动脱模待验，试样护筒可在饱和过程中以及饱和之后装样到三轴仪压力室中的过程中防止饱和试样的扰动，保证后续剪切试验准确性；可减少三轴仪占用、提高饱和土三轴剪切试验的效率。

Description

三轴试验饱和装样装置

技术领域

本实用新型属于物理测试技术领域，具体涉及一种三轴试验饱和装样装置。

背景技术

在岩土工程领域，通过测定土的强度来测试分析土样是最重要、最核心的研究内容之一。现有的研究土强度最常用的方法是三轴剪切试验，在饱和土三轴试验中，在剪切试验之前需要对试样进行饱和；而在饱和土样（试样）的三轴剪切试验研究中，如何保证试样在饱和的过程中以及饱和之后不受扰动，再进一步实施剪切试验是试验成功的关键性问题（试样在饱和过程中以及饱和后受到扰动将影响剪切试验的测定准确性）。现有技术如CN108007787A、CN206618661U、CN103344747A也涉及对三轴剪切试验的研究。

但目前的饱和土三轴剪切试验中，为了确保饱和试样在剪切前不受扰动，都采用直接在三轴仪的压力室内饱和的方法进行试验的装样和饱和，即将强度较高的非饱和试样直接装样在三轴仪压力室内的底座上，试样外部（周向）套上橡皮膜以保持形态，试样上端盖上顶盖（也称试样顶帽），橡皮膜的上下端对应与顶盖和底座密封连接；组合好之后，在压力室内注满水，再进行水头饱和和反压饱和，试样饱和后在压力室内直接进行剪切，即压力室内带压力传感器的轴向传力杆下压实施剪切试验并采集数据。由于松散的土样并不是刚性的，或固态的，前述在压力室内进行装样饱和的方式，不需要在装样饱和过程以及饱和之后进行设模、搬移、运输、脱模待剪等操作，也就避免了对饱和试样的扰动；这种方式减少了在压力室外装样饱和所必须的步骤，有其防扰动的优势，但是，由于饱和过程耗时太长，在三轴仪压力室内直接装样饱和试样的方法也存在以下不足：①装样饱和操作受限于三轴仪的台（套）数，造成批量饱和试样难以实现；②试样饱和过程耗时长，长时间占用三轴仪，增加了饱和土三轴试验的周期，严重制约饱和土三轴试验的效率，也造成了三轴仪的利用不充分，实施成本高；③在压力室内进行装样饱和操作较复杂，不利于试验人员的操作。

因此，如何实现试样在压力室外防扰动饱和，并可以有效防扰动地装样到三轴仪的压力室中待剪成为饱和土三轴剪切试验研究有待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种三轴试验饱和装样装置，避免试样的装样饱和在三轴仪的压力室内进行而带来的系列问题，通过有效防扰动的饱和装样装置，取得减少三轴仪的占用、提高饱和土三轴剪切试验效率的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

三轴试验饱和装样装置，包括试样底座，所述试样底座内开设有通水孔；所述试样底座上设有竖直向上延伸的试样护筒以在试样护筒内形成装样空间；所述试样护筒包括沿竖向对半分开的两个半弧护筒板，两个半弧护筒板的下端分别与试样底座可转动连接以通过转动实现两个半弧护筒板的相向扣合和背向分离；所述通水孔的一端与所述装样空间连通，另一端与外界连通以便向所述装样空间通水。

本实用新型的饱和装样装置，可以在三轴仪的压力室外进行装样和饱和，并且有试样护筒在饱和过程中以及饱和之后装样到三轴仪压力室中的过程中防止饱和试样的扰动，保证后续剪切试验的准确性。使用时，两个半弧护筒板相向扣合成试样护筒的状态并保持扣合状态，在试样护筒内的装样空间进行装样，从下至上依次为透水石、滤水纸、土样、滤水纸、透水石和试样顶帽，其中透水石、滤水纸、土样均套在橡皮膜内，橡皮膜的上下端对应与试样顶帽和试样底座密封连接，试样顶帽上具有贯穿的排水孔并通过该排水孔连通装样空间和外界，前述两个半弧护筒板扣合与装样的先后顺序不限，也可以是先在试样底座上进行装样，然后将两个半弧护筒板扣合以将试样包护在装样空间内；通过所述通水孔持续向装样空间通入水，水进入装样空间后从试样顶帽上的排水孔排出，以此实现试样的水头饱和；待试样饱和好后，将饱和好的试样与饱和装样装置一起整体搬移至三轴仪的压力室中并通过试样底座连接固定（可以是夹持或压板等，方式不限），再打开试样护筒，即两个半弧护筒板沿与试样底座的可转动连接位置转动并背向分离，以便于后续的剪切试验。可见，试样护筒在整个操作过程中起到了模具的作用，在压力室外装样饱和的过程中，以及饱和之后整体搬移装样到三轴仪压力室内的过程中都有效地起到了防止扰动的作用，然后在压力室中两个半弧护筒背向分离而使饱和试样脱模，可进行后续剪切试验。实施时，使两个半弧护筒板相向扣合和背向分离的方式很多，可以选择电磁铁原理方式，根据通电的情况不同分别在对应的步骤中实现两个半弧护筒板相互吸引而相向扣合以及相互排斥而背向分离；也可以选择外力方式来实现，比如通过外力将两个半弧护筒板相向扣合并在外侧套上套圈以保持扣合状态，取下套圈并通过外力将两个半弧护筒板背向分离。其中，背向分离打开后两个半弧护筒板的打开角度不限，根据实际中对应的压力室的大小并可进行后续剪切试验即可。

进一步完善上述技术方案，所述试样底座包括竖向的大圆柱段，所述大圆柱段上凸起设有同轴的小圆柱段，试样护筒连接在所述大圆柱段上且套住所述小圆柱段以便将小圆柱段的上表面作为试样放置面。

这样，小圆柱段延伸入试样护筒的下部，两个半弧护筒板扣合时套住小圆柱段可以作为限位，更稳定地保持扣合状态；使用时，橡皮膜也可以更方便地实施密封连接，其上下端分别延伸出一段套住小圆柱段和试样顶帽，然后束紧即可。

进一步地，所述半弧护筒板的半弧形下表面的中部向下凸起设有连接支耳，所述连接支耳伸入大圆柱段的上表面对应开设的连接缺口内，穿过所述连接缺口和连接支耳设有水平转轴以实现半弧护筒板与试样底座的可转动连接。

这样，提供一种可转动连接的具体方式，连接简单可靠；前述的两个半弧护筒板背向分离打开后所呈的角度，也可以通过所述连接缺口的具体尺寸形状来限制。

进一步地，所述大圆柱段和小圆柱段为一体结构，所述通水孔的一端孔口开设于小圆柱段的上表面，另一端孔口开设于大圆柱段的侧面。

这样，从通水孔通入的水从装样空间的底部进入，上行排出，有利于试样的水头饱和充分。

进一步地，所述小圆柱段的侧面与两个半弧护筒板之间分别压缩有弹性元件以在两半弧护筒板背向分离的过程中提供动力。

这样，为两个半弧护筒板背向分离的过程提供动力，并且，该动力位于小圆柱段的侧面与半弧护筒板之间，即靠近半弧护筒板的下端的可转动连接位置，力臂短，可实现两个半弧护筒板在该动力作用下的缓慢背向分离，从而降低脱模时对饱和试样的扰动；另外，将弹性元件设置在该处也可以通过较小的动力行程实现两个半弧护筒板的较大的打开角度。实施时，所述弹性元件可以选择螺旋压簧，在小圆柱段的侧面设置安装盲孔，将螺旋压簧水平置于安装盲孔中，螺旋压簧的一端与安装盲孔的孔底面相连，螺旋压簧的另一端压缩抵接于半弧护筒板的内侧面。

进一步地，两个半弧护筒板的半弧形上表面的中部均设有竖直向上的连接杆，两连接杆的上端之间连接有扣接机构以在扣接时保持两半弧护筒板扣合成试样护筒的状态，在脱扣时使两半弧护筒板可背向分离。

这样，为通过外力实现两个半弧护筒板相向扣合的方式，通过外力将两个半弧护筒板扣合后通过扣接机构扣接以保持扣合状态，实施简单，成本低。

进一步地，两连接杆的中部之间压缩有弹性机构以在扣接机构脱扣后提供两半弧护筒板背向分离的初始动力。

这样，是考虑到单纯依靠前述弹性元件可能因为力臂短而提供的初始动力不足，在两半弧护筒板上部的两连接杆之间设置弹性机构，由于距离半弧护筒板的下端的可转动连接位置较远，力臂长，可以更容易实现两半弧护筒板的初始分离，同时，因为力臂较长，弹性机构的弹开行程只能使两个半弧护筒板打开一个较小的角度，不影响前述降低扰动的效果，两个半弧护筒板后续背向分离的动力仍然由前述弹性元件提供。实施时，所述弹性机构可以选择活塞式弹簧减振器，水平设置，一端与一个连接杆固定连接，另一端在两个半弧护筒板扣合时压缩抵接于另一个连接杆上以储能提供后续初始分离动力。

进一步地，所述扣接机构包括一个刚性悬臂和一个弹性悬臂，所述刚性悬臂和弹性悬臂分别连接在一个连接杆的上端，水平且相向设置，所述刚性悬臂和弹性悬臂的悬伸端上下重叠，在刚性悬臂和弹性悬臂的悬伸端的上下相对的表面上分别设有扣接凸块和与所述扣接凸块对应的扣接凹槽以通过扣接凸块落入扣接凹槽来实现扣接。

这样，提供一种扣接机构的具体方式，简单可靠，成本低。实施时，采用具有对应物理性能的材料制作刚性悬臂和弹性悬臂即可，也可以通过厚度对应调节控制刚度；扣接凸块可以设置在刚性悬臂上，对应的扣接凹槽就设置在弹性悬臂上，也可以对换设置位置，不影响使用效果。

进一步地，所述弹性悬臂的悬伸端位于刚性悬臂的悬伸端下方以通过弹性悬臂的向下的弹性变形实现脱扣。

这样，在结合三轴仪的使用过程中有突出的优势，使用时，通过压力室内带压力传感器的轴向传力杆下移，接触到弹性悬臂（非与刚性悬臂重叠的悬伸端），继续下移使弹性悬臂发生向下的弹性变形，扣接凸块脱出扣接凹槽从而实现脱扣，在前述弹性机构和弹性元件的作用力下，两个半弧护筒板背向分离，整个过程就实现了自动脱模！传力杆继续下移与试样顶帽接触，再实施后续剪切试验。前述两个半弧护筒板自动脱模的过程，可以在压力室封闭、注水的条件下实现，可提高试验效率，在压力室封闭、注水后再进行脱模对降低饱和试样的扰动效果也有贡献，所以实际应用性很强。

进一步地，所述半弧护筒板上设有向内伸出的凸耳以在饱和过程中用于固定试样顶部的试样顶帽。

这样，可以在通水饱和的过程中降低扰动；使用时，在小圆柱段上装样好后，两半弧护筒板相向扣合，使所述凸耳固定试样顶帽的上表面，限制通水饱和过程中试样顶帽的上移，实现了对试样的三向约束，避免试样在三轴仪压力室外水头饱和的过程中因水压过大而被破坏，有效提高饱和试样的质量。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型可实现在三轴仪压力室外饱和试样，饱和过程及饱和之后的装样过程扰动小，保证试样数据准确性；一台三轴仪可配置多个本装置以对应实现压力室外的批量饱和，饱和之后再送入压力室内实施剪切试验，使得试样的饱和与剪切可在同一时间进行，节省了试样单独在仪器中反压饱和的时间，提高了试验效率，提高了设备使用率，进而降低试验成本。

2、本实用新型在三轴仪压力室外装样饱和，可以相对延长试样的饱和时间，提高试样的饱和度。

3、因GDS三轴仪价格高昂，而且饱和过程占整个试验的时间较长，试样在仪器外进行水头饱和，大幅缩短了整个试验时间，提高了试验仪器的利用率，操作也更简单，为试验人员对试验方案的调整和数据处理节省了时间，有利于试验的开展。

4、本实用新型可以结合现有三轴仪使用，实现饱和试样的自动脱模，可提高试验效率，并可以在压力室封闭、注水后再进行自动脱模，可进一步降低对饱和试样的扰动，实际应用性很强。

附图说明

图1-具体实施例的三轴试验饱和装样装置的结构示意图；

图2-具体实施例中的试样底座的单独示意图；

图3-具体实施例的三轴试验饱和装样装置的使用效果示意图；

图4-以图3为基础放大示意扣接机构的结构示意图；

图5-具体实施例的三轴试验饱和装样装置背向分离脱模后的效果图；

其中，试样底座1，通水孔11，大圆柱段12，小圆柱段13，连接缺口14，试样护筒2，半弧护筒板21，连接支耳22，连接杆23，扣接机构24，刚性悬臂241，弹性悬臂242，扣接凸块243，扣接凹槽244，弹性机构25，凸耳26，水平转轴3，弹性元件4，试样顶帽5，排水孔51，橡皮膜6，土样7，水箱8，水管81，水阀82。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

参见图1-5，具体实施例的三轴试验饱和装样装置，包括试样底座1，所述试样底座1上开设有通水孔11；所述试样底座1上设有竖直向上延伸的试样护筒2以在试样护筒2内形成装样空间；所述试样底座1包括竖向的大圆柱段12，所述大圆柱段12上凸起设有同轴的小圆柱段13，试样护筒2连接在所述大圆柱段12上且套住所述小圆柱段13以便将小圆柱段13的上表面作为试样放置面，小圆柱段13的直径与试样护筒2内径对应，优选试样护筒2的外径与大圆柱段12的直径对应；所述试样护筒2包括沿以过试样护筒2的轴线的竖向面左右对半分开的两个半弧护筒板21，两个半弧护筒板21的下端分别与所述大圆柱段12可转动连接，试样底座1不动，两个半弧护筒板21同时转动时可以实现两个半弧护筒板21的相向扣合和背向分离。所述大圆柱段12和小圆柱段13为一体结构，所述通水孔11的一端孔口开设于小圆柱段13的上表面以便与所述装样空间连通，另一端孔口开设于大圆柱段12的侧面以便外接管接头、管道等来向所述装样空间通水。

其中，所述半弧护筒板21的半弧形下表面的中部向下凸起设有连接支耳22，大圆柱段12的上表面开设有与所述连接支耳22对应的连接缺口14，所述连接支耳22伸入连接缺口14内，同时穿过所述连接缺口14和连接支耳22设有水平转轴3以实现半弧护筒板21与试样底座1的可转动连接。实施时，所述连接缺口14延伸出大圆柱段12的侧面以提供足够的转动空间，水平转轴3与两半弧护筒板21的扣合面相平行，连接支耳22的下端为与水平转轴3同轴的半圆弧形状以避免转动干涉，进一步地，连接支耳22的底面和内侧面与对应的连接缺口14之间还应具有消气间隙以保证转动灵活性。

其中，所述小圆柱段13的侧面与两个半弧护筒板21的内侧面之间分别压缩有弹性元件4以在两半弧护筒板21背向分离的过程中提供动力。实施时，所述弹性元件4可以选择螺旋压簧，在小圆柱段13的侧面设置安装盲孔，所述安装盲孔位于所述连接缺口14的正上方，将螺旋压簧水平置于安装盲孔中，螺旋压簧的一端与安装盲孔的孔底面相连，螺旋压簧的另一端抵接于半弧护筒板21的内侧面并被压缩（两半弧护筒板21处于扣合状态时）。

其中，两个半弧护筒板21的半弧形上表面的中部均设有竖直向上的连接杆23，两连接杆23的上端之间连接有扣接机构24以在扣接时保持两半弧护筒板21扣合成试样护筒的状态，在脱扣时使两半弧护筒板21可背向分离。

其中，两连接杆23的中部之间压缩有弹性机构25以在扣接机构24脱扣后提供两半弧护筒板21背向分离的初始动力。实施时，所述弹性机构25可以选择活塞式弹簧减振器，水平设置，一端与一个连接杆23固定连接，另一端在两个半弧护筒板21扣合时压缩抵接于另一个连接杆23上以储能提供后续初始分离动力。

参见图4，其中，所述扣接机构24包括一个刚性悬臂241和一个弹性悬臂242，所述刚性悬臂241和弹性悬臂242分别连接在一个连接杆23的上端，水平且相向设置，所述刚性悬臂241和弹性悬臂242的悬伸端上下重叠且相贴，在刚性悬臂241和弹性悬臂242的悬伸端的上下相贴的表面上分别设有扣接凸块243和与所述扣接凸块243对应的扣接凹槽244以通过扣接凸块243落入扣接凹槽244来实现扣接。本实施例中，扣接凸块243设置在刚性悬臂241的下表面，对应的扣接凹槽244设置在弹性悬臂242的上表面，所述弹性悬臂242的悬伸端位于刚性悬臂241的悬伸端下方以通过弹性悬臂242的向下的弹性变形实现脱扣。

其中，所述半弧护筒板21的上表面设有水平向内伸出的凸耳26以在饱和过程中用于压住（固定）试样顶帽。

为便于理解，将本饱和装样装置的使用进一步介绍如下：

参见图3，将本饱和装样装置置于三轴仪的压力室外，通过外力下压弹性悬臂242，弹性悬臂242发生向下的弹性变形，其扣接凹槽244不再扣接扣接凸块243，在弹性机构25和弹性元件4的作用力下，两个半弧护筒板21背向分离开来，为装样做好准备；使用柔性的橡皮膜6套住小圆柱段13的上部，并束紧保证密封性，小圆柱段13的侧面上部设置一圈环形凹槽（图中未示出），密封束紧所使用的橡皮筋可落入所述环形凹槽中，方便试验人员对橡皮筋束紧位置的确定也避免橡皮筋在小圆柱段13的侧面上形成凸起，保证密封性和后续两个半弧护筒板21的扣合紧密；在小圆柱段13的上表面、橡皮膜6内从下至上依次放置透水石、滤水纸、土样7、滤水纸、透水石，再盖上试样顶帽5，试样顶帽5为直径与试样护筒2内径对应的圆柱形，试样顶帽5上开设有竖向贯穿的排水孔51并可通过在其上表面的孔口外接管接头、管道进行排水，橡皮膜6的上端套住试样顶帽5的下部，并束紧保证密封性，试样顶帽5的侧面下部也设置一圈环形凹槽以便于束紧达到上述效果；通过外力使两个半弧护筒板21相向扣合，相向扣合的过程中需要克服弹性机构25和弹性元件4的作用力，通过弹性悬臂242的弹性变形和复位，使扣接凹槽244与扣接凸块243相扣接来保持两半弧护筒板21扣合成试样护筒的状态，所述凸耳26压住试样顶帽5的上表面。完成在本饱和装样装置中的装样过程。

水头饱和过程实施时，本饱和装样装置还可以包括一个水头控制系统，水头控制系统包括一个水箱8和一个固定架（图中未示出），水箱8作为固定水头放置在固定架上，使水箱8中的水位高度与试样中心的高度维持在一米左右，以保证试样饱和的水头压力，同时不会因水头压力过大而破坏试样；通过水管81连通水箱8和所述通水孔11，持续通水进行试样饱和，水经过试样后从试样顶帽5上的排水孔51排出，以此实现试样的水头饱和。所述水管81上可以设置水阀82以方便对水管81中水流开、关的控制。实际操作时，所述通水孔11的数量通常为两个，结构相同，以试样底座1的轴线为中心间隔布置或均布，为了加快饱和的速度，可以使所述水管81同时与两个通水孔11连通，当然也可以还是只连通其中一个通水孔11，而将另一个通水孔11在大圆柱段12的侧面处进行封闭即可，后续试验中可用于连接孔隙水压力传感器来实时监测试样中的孔隙水压力。

整体装样：待试样饱和好后，将饱和好的试样与本饱和装样装置一起整体搬移至三轴仪的压力室中，试样护筒2在整个操作过程中起到了模具的作用，在压力室外装样饱和的过程中，以及饱和之后整体搬移装样到三轴仪压力室内的过程中都有效地起到了防止扰动的作用。两个通水孔11分别通过管子连接孔隙水压力传感器、反压控制器，剪切试验按现有技术过程实施，压力室内带压力传感器的轴向传力杆下移时，先接触到弹性悬臂242，继续下移使弹性悬臂242发生向下的弹性变形，扣接凸块243脱出扣接凹槽244实现脱扣，在弹性机构25和弹性元件4的作用力下，两个半弧护筒板21背向分离，整个过程就实现自动脱模，脱模后效果参见图5，完全不影响现有剪切试验过程的实施，传力杆继续下移与试样顶帽5接触，再继续实施后续剪切试验即可。其中，弹性元件4在两半弧护筒板21背向分离的过程中提供动力，该动力位靠近水平转轴3，力臂短，可实现两个半弧护筒板21在该动力作用下的缓慢背向分离，从而降低脱模时对饱和试样的扰动，同时由于力臂短也可以通过较小的动力行程实现两个半弧护筒板21的较大的打开角度并在整个打开过程中提供动力；而弹性机构25的设置是考虑到单纯依靠弹性元件4可能因为力臂短而提供的初始动力不足，弹性机构25距离水平转轴3较远，力臂长，可以更容易实现两半弧护筒板21的初始分离，并且因为力臂较长，弹性机构25的弹开行程只是使两个半弧护筒板21打开一个较小的角度，两个半弧护筒板21后续背向分离的动力仍然由弹性元件4提供，不影响前述降低扰动的效果。

实施时，弹性元件4所选择的螺旋压簧的向外的一端还可以外包刚性套管，刚性套管的外端部封闭并呈半球形用于与半弧护筒板21内侧面接触。当两半弧护筒板21扣合时，螺旋压簧压缩，刚性套管也压回到安装盲孔中，这样可以保护螺旋压簧也确保伸缩效果。

实施时，所述扣接凸块243朝向扣接凹槽244的表面可以设为倾斜面，具体为远端（靠近悬伸端的端头方向）低而近端（靠近与连接杆23连接方向）高，可以在扣合时自动驱动弹性悬臂242形变而进一步在复位后落入扣接凹槽244并保证扣合状态，类似于门锁的锁舌；弹性悬臂242的上表面还可以沿其轴向设置半圆形凹槽，可保证传力杆下压弹性悬臂242的稳定性，并利于脱扣之后传力杆与弹性悬臂242之间的相对滑动，利于半弧护筒板21的背向分离。

实施时，弹性机构25可以选择两个活塞式弹簧减振器，分别连接在连接杆23上，自由端相对设置，两个活塞式弹簧减振器相对的自由端端头，一个设计为半球形凸出，另一个设计为半球形凹入，方便扣合时的对接、轴向压缩以及背向分离时的弹开。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.三轴试验饱和装样装置，包括试样底座，所述试样底座内开设有通水孔；其特征在于：所述试样底座上设有竖直向上延伸的试样护筒以在试样护筒内形成装样空间；所述试样护筒包括沿竖向对半分开的两个半弧护筒板，两个半弧护筒板的下端分别与试样底座可转动连接以通过转动实现两个半弧护筒板的相向扣合和背向分离；所述通水孔的一端与所述装样空间连通，另一端与外界连通以便向所述装样空间通水。

2.根据权利要求1所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：所述试样底座包括竖向的大圆柱段，所述大圆柱段上凸起设有同轴的小圆柱段，试样护筒连接在所述大圆柱段上且套住所述小圆柱段以便将小圆柱段的上表面作为试样放置面。

3.根据权利要求2所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：所述半弧护筒板的半弧形下表面的中部向下凸起设有连接支耳，所述连接支耳伸入大圆柱段的上表面对应开设的连接缺口内，穿过所述连接缺口和连接支耳设有水平转轴以实现半弧护筒板与试样底座的可转动连接。

4.根据权利要求2所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：所述大圆柱段和小圆柱段为一体结构，所述通水孔的一端孔口开设于小圆柱段的上表面，另一端孔口开设于大圆柱段的侧面。

5.根据权利要求2所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：所述小圆柱段的侧面与两个半弧护筒板之间分别压缩有弹性元件以在两半弧护筒板背向分离的过程中提供动力。

6.根据权利要求1所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：两个半弧护筒板的半弧形上表面的中部均设有竖直向上的连接杆，两连接杆的上端之间连接有扣接机构以在扣接时保持两半弧护筒板扣合成试样护筒的状态，在脱扣时使两半弧护筒板可背向分离。

7.根据权利要求6所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：两连接杆的中部之间压缩有弹性机构以在扣接机构脱扣后提供两半弧护筒板背向分离的初始动力。

8.根据权利要求6所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：所述扣接机构包括一个刚性悬臂和一个弹性悬臂，所述刚性悬臂和弹性悬臂分别连接在一个连接杆的上端，水平且相向设置，所述刚性悬臂和弹性悬臂的悬伸端上下重叠，在刚性悬臂和弹性悬臂的悬伸端的上下相对的表面上分别设有扣接凸块和与所述扣接凸块对应的扣接凹槽以通过扣接凸块落入扣接凹槽来实现扣接。

9.根据权利要求8所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：所述弹性悬臂的悬伸端位于刚性悬臂的悬伸端下方以通过弹性悬臂的向下的弹性变形实现脱扣。

10.根据权利要求1-9任一项所述三轴试验饱和装样装置，其特征在于：所述半弧护筒板上设有向内伸出的凸耳。