CN210465195U - 一种土密度测试用灌砂器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土体物理性能试验技术领域，具体涉及一种土密度测试用灌砂器；所采用的技术方案是：一种土密度测试用灌砂器，包括储砂桶，所述储砂桶底部设有漏砂孔，所述漏砂孔适配有开关，所述开关用于控制漏砂孔开闭，所述储砂桶设有高度调节机构，所述高度调节机构用于调节储砂桶的高度。本实用新型通过调节储砂桶的高度得到不同的落砂高度，可满足粗粒土的土密度测试和对不同直径的试坑进行土密度测试，具有适用范围广的特点。

Description

一种土密度测试用灌砂器

技术领域

本实用新型涉及土体物理性能试验技术领域，具体涉及一种土密度测试用灌砂器。

背景技术

土的密度是指单位体积土体的质量，工程常用容重(密度乘以重力加速度)来表征。测定土的单位容重可以了解土结构的松紧，对于挡土墙土压力的计算、人工和天然斜坡稳定性的设计与核算、基础承载力和沉降量的计算以及路基路面施工时压实程度的控制，皆不能脱离此项指标。

工程中主要采用环刀法、蜡封法、液体石蜡法、现场坑测法、放射性同位素法测定土体密度。而现场坑测法广泛用于水利水电、公路、铁路和市政工程，坑测法根据体积测量方法的不同又可以分为灌水法和灌砂法。灌砂法测定密度测量精度高、准确性好，在公路、铁路和民用建筑等工程中使用广泛，而灌砂法的试坑尺寸大小，根据被测土体的沙粒直径呈正比。

由于标准砂在干燥状态下的自然休止角为定值，则落砂高度和试坑半径的比值为定值，而现有的灌砂器灌砂筒底部的高度确定，即落砂高度为定值。因此传统灌砂器只能用于同一内径(一般为100mm)的试坑，对试坑尺寸要求苛刻，适用细粒土和砂、砾等。而在水利水电工程中，河床地基、堆石料、过渡料、垫层和反滤料等基本都为粗粒土，试坑尺寸随着土料最大粒径，土料填筑厚度等变化，灌砂法的使用受到了限制，因此需要一种能够测试不同内径试坑的土密度测试用灌砂器。

实用新型内容

针对上述现有灌砂法不能对砂土粒径大的土体进行土密度测试的技术问题，本实用新型提供了一种土密度测试用灌砂器，能适用于粗粒土和不同内径的试坑进行土密度测试，具有适用范围广的特点。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种土密度测试用灌砂器，包括储砂桶，所述储砂桶底部设有漏砂孔，所述漏砂孔适配有开关，所述开关用于控制漏砂孔开闭，所述储砂桶设有高度调节机构，所述高度调节机构用于调节储砂桶的高度。本实用新型通过调节储砂桶的高度得到不同的落砂高度，可满足粗粒土的土密度测试和对不同直径的试坑进行土密度测试。

优选的，还包括支撑杆，所述储砂桶底端外部设有卡槽，所述储砂桶通过卡槽与支撑杆可拆卸连接，所述储砂桶可沿支撑杆长度方向滑动。拆装方便，便于灌砂器的搬运和储砂桶的安装；也使得储砂桶可沿支撑杆滑动，便于漏砂孔找正，以快速、准确的进行灌砂操作。

作为高度调节机构的具体实施方式：所述高度调节机构包括若干枕木，所述枕木之间可拆卸连接。采用枕木作为高度调节机构的基材，取材方便，成本低，制作简单，可自由调节高度，且易于找平。

作为高度调节机构的另一具体实施方式：所述高度调节机构包括与支撑杆螺接的丝杠，所述丝杠上端与支撑杆螺接，所述丝杠下端转动连接有支撑盘。通过丝杠机构调节高度，储砂桶高度的调节连续性好，操作简单，能够快速的将储砂桶调节至目标高度。

优选的，所述储砂桶或支撑杆上设有水平尺，便于灌砂器的找平，同时也能够减小找平误差。

优选的，所述支撑杆设置有两根，所述支撑杆平行设置，所述支撑杆长度方向与卡槽长度方向平行，确保储砂桶在使用中保持平衡，以减小砂密度测试误差。

优选的，所述支撑杆侧壁抵靠在卡槽内侧壁，进一步的确保储砂桶与支撑杆连接的稳固性。

优选的，所述支撑杆为长度可调的伸缩杆，便于对位于凹陷处的测试坑进行灌砂操作，以适应各种地形。

进一步的，所述储砂桶内设有刻度，便于储砂桶内的储砂高度。

优选的，所述储砂桶的一侧设有透明观察窗，所述透明观察窗设有刻度，在便于测量储砂桶内储砂高度的同时，减小储砂高度的读数误差。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

储砂桶底部设有漏砂孔及开关、储砂桶底端外部设有卡槽，储砂桶底部通过卡槽可拆卸连接有支撑杆，支撑杆两端均设有高度调节机构，所述高度调节机构用于调节储砂桶的高度。通过调节储砂桶的高度得到不同的落砂高度，可满足粗粒土的土密度测试和对不同直径的试坑进行土密度测试。其中，支撑杆通过卡槽与储砂桶可拆卸连接，拆装方便，便于灌砂器的搬运和储砂桶的安装；也使得储砂桶可沿支撑杆滑动，便于漏砂孔找正，以快速、准确的进行灌砂操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的一个实施例示意图；

图2为图1的仰视示意图；

图3为本实用新型的另一个实施例示意图。

附图中各零部件名称：

1-储砂筒，2-漏砂孔，3-开关，4-卡槽，5-支撑杆，6-高度调节机构，7-枕木，8-丝杠， 9-支撑盘，10-水平尺。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

一种土密度测试用灌砂器，包括储砂桶1，所述储砂桶1底部设有漏砂孔2，所述漏砂孔2适配有开关3，所述开关3用于控制漏砂孔3开闭。通常漏砂孔2设置在储砂桶1底部的中间位置，而开关3设于漏砂孔2下端的外部，便于开关3的操作。所述储砂桶1设有高度调节机构6，如丝杠机构、伸缩杆机构、气压杆机构等，所述高度调节机构6用于调节储砂桶1 的高度。应当注意的是，在设置调节机构6时，应该保证储砂桶1内的标准砂，能够竖直落入待测试坑内。本实用新型通过调节储砂桶1的高度得到不同的落砂高度，可满足粗粒土的土密度测试和对不同直径的试坑进行土密度测试。

优选的，还包括支撑杆5，所述储砂桶1底端外部设有卡槽4，所述储砂桶1通过卡槽4 与支撑杆5可拆卸连接。拆装方便，便于灌砂器的搬运和储砂桶的安装。所述储砂桶1可沿支撑杆5长度方向滑动，便于漏砂孔2找正，以快速、准确的进行灌砂操作。

具体来说，卡槽4可以是一个通槽、通孔、两端封闭的滑槽等，只需能卡设在支撑杆5 外并使储砂桶1可沿支撑杆5长度方向滑动即可。而支撑杆5用于支撑储砂桶1、高度调节机构6用于调节储砂桶1的高度。为了方便储砂桶1的高度调节、简化灌砂器的结构，高度调节机构6可以通过支撑杆5与储砂桶1相连，即支撑杆5通过高度调节机构6支撑在土体表面，也就是说，高度调节机构6的上端与支撑杆5相连、高度调节机构6的下端用于与待测土体的表面相连。

或者是，将高度调节机构6设于支撑杆5与卡槽4之间，只需将高度调节机构6的上端与卡槽4槽壁或槽底固定连接、将高度调节机构6的下端与支撑杆5滑动连接，同时卡槽4的两侧壁应当高度调节机构6的最大高度。又或者是，将高度调节机构6设于支撑杆5与卡槽4之间，只需将高度调节机构6的上端与卡槽4槽壁或槽底滑动连接、将高度调节机构6 的下端与支撑杆5固定连接。还可以是，储砂桶1通过高度调节机构6直接支撑在待测土体表面，使用时当高度调节机构6的高度调节合适后，将支撑杆5固定或搭设在合适的高度，以支撑储砂桶1，尔后撤去缩短高度调节高度6的高度，以使得储砂桶1可沿支撑杆5的长度方向滑动。

作为高度调节机构6的具体实施方式：所述高度调节机构6包括若干枕木7，所述枕木7 之间可拆卸连接，如通过卡扣、螺栓、榫卯结构等连接。应当理解的是，本实施方式中，高度调节机构6的高度是通过组装枕木7的多少以及枕木7的厚度来调节的，而采用枕木7作为高度调节机构6的基材，取材方便，成本低，制作简单，可自由调节高度，且易于找平。

作为高度调节机构6的另一具体实施方式：所述高度调节机构6包括与支撑杆5螺接的丝杠8，所述丝杠8上端与支撑杆5螺接，所述丝杠8下端转动连接有支撑盘9。通过丝杠机构调节高度，储砂桶1高度的调节连续性好，操作简单、结构简单，能够快速的将储砂桶1调节至目标高度。

优选的，所述储砂桶1或支撑杆5上设有水平尺10，便于灌砂器的找平。同时水平尺10 与罐砂器作为一个整体，相对于在灌砂器外采用水平尺找平，不需要找可找平的平面，找平快，也能够减小找平误差。

优选的，所述支撑杆5设置有两根，所述支撑杆5平行设置，所述支撑杆5长度方向与卡槽4长度方向平行，能确保储砂桶1在使用中保持平衡，以减小砂密度测试误差。

优选的，所述支撑杆5侧壁抵靠在卡槽4内侧壁，进一步的确保储砂桶1与支撑杆5连接的稳固性。可选的，卡槽4的截面为下端中部具有与支撑杆5适配的通孔的“口”字型。

优选的，所述支撑杆5为长度可调的伸缩杆，如螺纹伸缩杆、销接伸缩杆、气压伸缩杆等，便于对位于凹陷处的测试坑进行灌砂操作，以适应各种地形。

进一步的，所述储砂桶1内设有刻度，便于测量储砂桶1内的储砂高度。

优选的，所述储砂桶1的一侧设有透明观察窗，所述透明观察窗设有刻度，在便于测量储砂桶1内储砂高度的同时，减小储砂高度的读数误差。

本实用新型的操作方法：

先测量试坑内径，利用室内试验获得的试坑内径～储砂高度～下落高度～砂密度关系曲线簇，然后确定测试的储砂高度、砂下落高度和砂的密度，利用石灰在试坑中心做好十字标记。按照确定的砂下落高度，确定储砂桶1高度，搭设支撑杆5。将卡槽4卡设在支撑杆5外，从而将储砂桶1安装在支撑杆5上，并通过水平尺10找平。利用漏砂孔2(对中孔)对中十字标记。将开关3关闭，堵住漏砂孔2。按照储砂高度将标准砂倒入储砂桶1，并刮平。打开开关3，让标准砂缓慢从漏砂孔2下落，直到不再下落为止。刮平试坑，称量试坑内砂样质量。砂样质量除以砂的密度即可获得试坑体积，进而求得待测土样密度。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土密度测试用灌砂器，包括储砂桶(1)，所述储砂桶(1)底部设有漏砂孔(2)，所述漏砂孔(2)适配有开关(3)，所述开关(3)用于控制漏砂孔(2)开闭，其特征在于：所述储砂桶(1)设有高度调节机构(6)，所述高度调节机构(6)用于调节储砂桶(1)的高度。

2.根据权利要求1所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：还包括支撑杆(5)，所述储砂桶(1)底端外部设有卡槽(4)，所述储砂桶(1)通过卡槽(4)与支撑杆(5)滑动连接，所述储砂桶(1)可沿支撑杆(5)长度方向滑动。

3.根据权利要求2所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述高度调节机构(6)包括若干枕木(7)，所述枕木(7)之间可拆卸连接。

4.根据权利要求2所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述高度调节机构(6)包括与支撑杆(5)螺接的丝杠(8)，所述丝杠(8)上端与支撑杆(5)螺接，所述丝杠(8)下端转动连接有支撑盘(9)。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述储砂桶(1)或支撑杆(5)上设有水平尺(10)。

6.根据权利要求2～4任意一项所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述支撑杆(5)设置有两根，所述支撑杆(5)平行设置，所述支撑杆(5)长度方向与卡槽(4)长度方向平行。

7.根据权利要求6所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述支撑杆(5)侧壁抵靠在卡槽(4)内侧壁。

8.根据权利要求2～4任意一项所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述支撑杆(5)为长度可调的伸缩杆。

9.根据权利要求1～4任意一项所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述储砂桶(1)内设有刻度。

10.根据权利要求1～4任意一项所述的土密度测试用灌砂器，其特征在于：所述储砂桶(1)的一侧设有透明观察窗，所述透明观察窗设有刻度。

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