CN210604264U - 一种灌砂法测密实度的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种灌砂法测密实度的试验装置，所述装置包括灌砂筒、金属标定罐、试验平台板、延长筒、螺旋调节器、把手、加劲肋板、水平调平气泡、垂直调平气泡等。采用螺旋调节器将试验平台板与试验场地地面稳定固定。本实用新型所述灌砂法测密实度的装置，通过调节螺旋调节器，可以使试验平台适合各种不平整场地，尤其是坡地土层。本实用新型利用以上装置测量了试验平台与地面之间的间隙，可以更准确的获得用标准砂灌砂后标准砂的质量，减小了试验误差且试验操作更加便捷，适用于各种密实度的土，尤其适合松散土层的测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程测量领域，更具体地说，涉及一种灌砂法测密实度的试验装置。
背景技术
原位灌砂法是目前现场测定路基路面、建筑场地填料地基的密度和压实度主要方法。其基本原理是利用粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积，并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。该方法适用于在现场测定基层(或底基层)、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。
该方法的试验仪器通常包括：灌砂筒(大)如图1和图2、金属标定罐如图 3、玻璃板、试样盘、天平或台秤、含水量测定器具(如铝盒、烘箱)、量砂、盛砂容器(塑料桶等)、其它(凿子、改锥、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等)。用玻璃板标定灌砂筒下方锥体容纳量砂质量m1，用金属标定罐标定标准量砂的质量为m2，利用水标定金属标定罐的体积v1，计算得金属标定罐中的标准砂密度ρs，如图4所示。在试验地点选一块平坦表面，并将其清扫干净，在试验地点处向下凿坑(坑的直径D与灌砂筒一致)。最后将坑内的全部凿松待测土层样品材料并对其进行称重m3，如图5。从挖出的全部材料中取有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，并测定其含水量。对试坑进行灌砂，并测得灌入砂的质量m4。计算待测土层样品的密实度。
但常规灌砂法试验需要在尽可能平整的场地进行，要求灌砂筒紧贴测试点地面，试验适用范围比较局限。不适宜在坡度较大的地面或路面直接进行试验，场地适用范围局限性大。在地面起伏不平处进行原位试验时，灌砂筒与地面之间的间隙使得所灌入的标准砂流失，严重影响后续确定灌入试坑中的标准砂质量，从而严重影响试验的精度，如图6所示，由于地面的不平整，导致灌砂易向两侧倾漏，且无法完整填充试坑。在较松散土层中掏挖试坑时，易在试坑侧壁产生不同程度的塌陷，从而影响试验效率及精确性。常规灌砂法不适用在填土路堤等有大孔隙材料的土层的压实度检测。
因此需要提供一种新的灌砂法测密实度试验平台，来解决上述问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种灌砂法测密实度试验平台，可以使试验平台适合各种不平整场地，尤其是坡地土层，更准确地获得用标准砂灌砂后标准砂的质量，减小了试验误差，试验操作更加便捷，标定更为精确。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。
本实用新型提供一种灌砂法测密实度的试验装置，包括灌砂筒、金属标定罐，所述灌砂筒的内下部设置锥形部件，所述锥形部件的锥顶处设置开关阀门，所述试验装置还包括一试验平台，所述试验平台包括试验平台板、延长筒、螺旋调节器，所述试验平台板的中心处设有与灌砂筒的筒口相同形状的通孔，所述锥顶与通孔相对，所述延长筒的筒口与试验平台板在通孔处相连接，所述延长筒位于试验平台板的下方，插入待测土层内；所述灌砂筒放置于试验平台板的上方，所述灌砂筒的筒口与所述延长筒的筒口相对；在试验平台板的边缘处安装有使试验平台板保持水平的螺旋调节器。
优选地，所述试验平台板的侧面安装有把手，通过按压把手将延长筒插入待测土层内。
优选地，所述试验平台还包括焊接的加劲肋板，所述加劲肋板的一端连接延长筒的筒壁外侧，另一端连接试验平台板的下表面。
优选地，以试验平台板上的中心处为基准作相互垂直的XY轴直角坐标，在X轴方向上设置水平调平气泡，Y轴坐标方向上设置垂直调平气泡，所述水平调平气泡和垂直调平气泡用于保持试验平台板水平，并调节所述试验平台的安装方向。
优选地，所述灌砂筒的侧壁为筒状。
优选地，所述灌砂筒的筒口形状、试验平台板中心处的通孔及延长筒(5) 的筒口形状相同。
所述灌砂筒的筒口形状、试验平台板中心处的通孔及延长筒的筒口形状为直径相同的圆形。
优选地，所述试验平台板的形状为方形，所述螺旋调节器安装在试验平台板的四个角点位置处，所述把手安装在试验平台板的四个侧面。
和现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型所述灌砂法测密实度的装置，通过调节螺旋调节器，可以使试验平台适合各种不平整场地，尤其是坡地土层；
(2)本实用新型所述灌砂法测密实度的装置在试验过程中，测量了试验平台与地面之间的间隙，避免了间隙产生的误差，可以更准确的获得用标准砂灌砂后标准砂的质量，减小了试验误差；
(3)本实用新型所述灌砂法测密实度的装置在试验过程中，由于其有延长筒，因此在进行试坑掏挖的步骤时，试坑两侧壁不会形成塌陷，且试验操作更加便捷；
(4)本实用新型所述灌砂法测密实度的装置在实验过程中，试验平台与测试地面之间的缝隙可以通过标准砂进行测定，使得灌砂法标定更为精确；
(5)本实用新型所述灌砂法测密实度试验装置，适用于各种密实度的土，尤其适合松散土层的测试。
附图说明
图1为灌砂筒结构正视图；
图2为灌砂筒结构俯视图；
图3为金属标定罐结构图；
图4为标准砂密度标定示意图；
图5为试坑的结构示意图；
图6为常规灌砂法试验流程图；
图7为灌砂法测密实度试验平台结构正视图；
图8为灌砂法测密实度试验装置构俯视图；
图9a为灌砂法测密实度试验平台安放状态示意图；
图9b间隙标定灌砂操作状态示意图；
图9c试坑的结构示意图；
图9d试坑灌砂操作状态示意图。
1-灌砂筒；2-开关阀门；3-金属标定罐；4-试验平台板；5-延长筒；6-螺旋调节器；7-把手；8-加劲肋板；9-水平调平气泡；10-垂直调平气泡。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
本实施例提供了一种灌砂法测密实度的试验装置及试验方法。
如附图7和图8所示，所述试验装置包括灌砂筒1、开关阀门2、金属标定罐3、试验平台板4、延长筒5、螺旋调节器6、把手7、加劲肋板8、水平调平气泡9、垂直调平气泡10。
其中，灌砂筒1的内下部设置锥形结构，锥顶处设置开关阀门，所述试验装置还包括一试验平台，所述试验平台包括试验平台板4、延长筒5、螺旋调节器6，所述试验平台板的中心处设有与灌砂筒1的筒口相同形状的通孔，所述锥顶与通孔相对，所述延长筒5的筒口与试验平台板在通孔处相连接，所述延长筒5位于试验平台板4的下端面，插入待测土层内；所述灌砂筒1放置于试验平台板4的上端面，所述灌砂筒1的筒口与所述延长筒5的筒口相对；在试验平台板4的边缘处安装有使试验平台板4保持水平的螺旋调节器6。试验平台板 4的侧面安装有把手7，通过按压把手7将延长筒5插入待测土层内。在试验平台上焊接的加劲肋板8，所述加劲肋板8的一端连接延长筒5的筒壁外侧，另一端连接试验平台板4的下表面。以试验平台板4上的中心处为基准作相互垂直的XY轴直角坐标，在X轴坐标方向上设置水平调平气泡9和在Y轴坐标方向上垂直调平气泡10，所述水平调平气泡9和垂直调平气泡10用于保持试验平台板4水平，并调节所述安装平台的安装方向。
利用玻璃板标定椎体砂质量为m1，利用水标定金属标定罐3的体积为Vs，利用金属标定罐内标准砂质量ms，计算得金属标定罐3中的标准砂密度为ρs；
利用以上所述装置测密实度的试验方法包括以下步骤：
1)安放试验平台：按压把手7，使得延长筒5竖直压入待检测土层内，至试验平台板4的下表面与不平整地面的最高点接触，如图9a；
2)调平试验平台：调节螺旋调节器6至螺旋调节器6的底座与待测土层的表面接触，继续调节螺旋调节器6至水平调平气泡9和垂直调平气泡10居中，保证试验平台板4水平；
3)间隙标定灌砂：清理待测土层表面，用盛有量砂的灌砂筒1进行第一次灌砂，称量灌砂前后所述灌砂筒中量砂的质量差，得填充在土层与试验平台板之间的空隙中的标准砂质量m0，如图9b；
4)取样：取出步骤3)中的标定间隙用量砂，在延长筒内继续取待测土层样品，一并称重后，扣除步骤3)中的标定间隙用量砂的质量，得待测土层的样品质量mw，其中待测土层处挖出的待测土层样品后得试坑，如图9c；
5)含水率测试：测定取出的待测土层样品的含水率为w；
6)试坑灌砂：对试坑再次进行灌砂，称量灌砂前后灌砂筒1中量砂的质量，并扣除步骤3)中测得的灌入间隙空间标准量砂的质量m0，得灌入试坑内灌入的标准砂质量mb，如图9d；
7)计算待测土层的样品湿密度：根据步骤4)测定的待测土层样品的质量mw，步骤6)测定的灌入试坑内的标准砂质量mb，以及标准砂的密度ρs，计算得待测土层样品的湿密度ρw，计算公式为：
式中：ρw—待测土层样品的湿密度(g/cm3)；
mw—待测土层样品的质量(g)；
mb—填满试坑中标准砂质量(g)；
ρs—标准砂的单位密度(g/cm3)。
8)计算测试土层干密度：利用步骤7)计算得的待测土层样品的湿密度ρw以及步骤5)所测待测土层样品的含水率w，计算待测土层样品的干密度ρd，计算公式为
式中：w—试坑内试样的含水率(％)。
以上所述，仅为本实用新型较佳的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种灌砂法测密实度的试验装置，包括灌砂筒(1)、金属标定罐(3)，灌砂筒(1)的内下部设置锥形部件，所述锥形部件的锥顶处设置开关阀门(2)，其特征在于，所述试验装置还包括一试验平台，所述试验平台包括试验平台板(4)、延长筒(5)和螺旋调节器(6)，所述试验平台板(4)的中心处设有通孔，所述锥顶与通孔相对，所述延长筒(5)的筒口与试验平台板(4)在通孔处相连接，所述延长筒(5)位于试验平台板(4)的下方，插入待测土层内；所述灌砂筒(1)放置于试验平台板(4)的上方，灌砂筒(1)的筒口与所述延长筒(5)的筒口相对；在试验平台板(4)的边缘处安装有使试验平台板(4)保持水平的螺旋调节器(6)。
2.根据权利要求1所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述试验平台板(4)的侧面安装有把手(7)，通过按压把手(7)将延长筒(5)插入待测土层内。
3.根据权利要求1所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述试验平台还包括焊接的加劲肋板(8)，所述加劲肋板(8)的一端连接延长筒(5)的筒壁外侧，另一端连接试验平台板(4)的下表面。
4.根据权利要求1所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，以试验平台板(4)上的中心处为基准作相互垂直的XY轴直角坐标，在X轴方向上设置水平调平气泡(9)，Y轴坐标方向上设置垂直调平气泡(10)，所述水平调平气泡(9)和垂直调平气泡(10)用于保持试验平台板(4)水平，并调节试验平台的安装方向。
5.根据权利要求1所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述灌砂筒(1)的侧壁(101)为筒状。
6.根据权利要求1所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述灌砂筒(1)的筒口形状、试验平台板(4)中心处的通孔及延长筒(5)的筒口形状相同。
7.根据权利要求1所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述灌砂筒(1)的筒口形状、试验平台板(4)中心处的通孔及延长筒(5)的筒口形状为直径相同的圆形。
8.根据权利要求1所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述试验平台板(4)的形状为方形。
9.根据权利要求8所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述螺旋调节器(6)安装在试验平台板(4)的四个角点位置处。
10.根据权利要求2所述的灌砂法测密实度的试验装置，其特征在于，所述把手(7)安装在试验平台板(4)的四个侧面。
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|---|---|---|---|---|
| CN113737767A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 山东大学 | 一种用于路基大厚度施工压实度分层检测的方法及装置 |
| CN117418524A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 山西省交通规划勘察设计院有限公司 | 一种电石渣路基性能检测装置及其使用方法 |
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