CN214702973U - 一种工程检测手动压实试样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程检测手动压实试样装置，包括支架系统，为整个装置提供支撑和固定；试样盒系统，位于支架系统的底部，用于承装试样；压实系统，安装在支架系统上，用于对土样进行压实；测量系统，安装在所述压实系统上，用于测量土样的体积变化量，其中，所述压实系统包括：压实组件，用于施加向下的作用力；传力组件，位于所述压实组件的下方，用于传递来自所述压实组件的压力向下挤压试样盒系统内的试样。本实用新型采用手动压实的方式进行土样的压实试验，土样的受力均匀，减少了击实试验中土样颗粒的破碎；并通过对不同含水量的土样进行压实试验，可以测得土样在各个含水量下的最大密度，计算出土样的最大干密度和最佳含水量。

Description

一种工程检测手动压实试样装置

技术领域

本实用新型涉及压实试样装置的技术领域，尤其涉及一种工程检测手动压实试样装置，适用于测定土工试验中土体最大密度的压实装置。

背景技术

路基质量的好坏直接关系到整个公路的使用品质，为了提高路基的强度和稳定性，必须对路基进行充分压实。路基压实度是控制路基压实质量的一个重要指标，它直接影响路基的强度和稳定性，影响到路面的使用性能和使用寿命。最通用的确定土和路面材料标准干密度的方法是击实试验法。通过击实试验确定土和材料的最佳含水量和最大干密度，并以此最大干密度作为该土和该材料的标准干密度。

但现有通过击实方法所确定的材料压实度，与现有的工程施工方法有所出入。例如路基加固时，通常采用碾压的方式对路基土体进行加固，而这种方式通常是采用压路机进行。其荷载与路基土体的接触方式，类似于一种拟静力加载方式，而并非击实试验的瞬时锤击荷载。因此，击实法对于实际道路施工路基加固的参考主要是设计参数上，对于施工工艺效果的参考价值还有待于通过其它方法进行补充。有鉴于此，亟需设计一种工程检测手动压实试样装置，可以方便快捷的提供压实拟静力荷载对路基试样土进行压实，为道路施工提供参考。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种工程检测手动压实试样装置，采用手动压实的方式进行土样的压实试验，土样的受力均匀，减少了击实试验中土样颗粒的破碎；并通过对不同含水量的土样进行压实试验，可以测得各个含水量下的最大密度，计算出土样的最大干密度和最佳含水量。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种工程检测手动压实试样装置，包括支架系统，为整个装置提供支撑和固定；试样盒系统，位于所述支架系统的底部，用于承装试样；压实系统，安装在支架系统上，用于对土样进行压实；测量系统，安装在所述压实系统上，用于测量土样的体积变化量，其中，所述压实系统包括：压实组件，用于施加向下的作用力；传力组件，位于所述压实组件的下方，用于传递来自所述压实组件的压力，并向下挤压试样盒系统内的试样。

优选的，所述支架系统包括从下往上依次设置的底板、水平台和顶板，所述底板、水平台和顶板的四周具有用于穿过支撑杆的圆孔；所述顶板的中间位置形成有压实限位孔，所述水平台的中心位置形成有传力限位孔。

进一步的，所述传力组件包括压实板、固定于所述压实板上表面中心的丝杆；所述压实限位孔的内部设有螺纹，所述丝杆与所述压实限位孔螺纹连接，将丝杆的旋转运动转化为竖直向下的运动；所述丝杆的顶端安装有手轮，用于带动丝杆及压实板旋转。

优选的，所述传力组件包括传力板、固定于所述传力板上表面中心的圆筒，所述传力限位孔为光滑圆孔，所述传力板上的圆筒穿过所述传力限位孔并与其滑动连接；所述压实板的底面和传力板上的圆筒顶部均设有用于放置钢珠的球形凹槽，所述钢珠放置在压实板和传力板之间，用于传递压实板对传力板的压力，使得传力板正向挤压试样。

优选的，所述试样盒系统包括安装在所述底板中心的试样盒、放置在所述试样盒内部底端的透水石；所述透水石盖住所述试样盒底部的排水孔，用于透过压实过程中挤出的水分和空气，同时防止土样的流失。

进一步的，所述测量系统包括安装在所述传力板上的圆筒上的T型尺、安装在所述T型尺两端的位移计、与所述位移计电连接的采集板；所述位移计的主体用磁体固定在水平台上，所述位移计的伸缩杆与所述T型尺的表面相接触。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的手动压实试样装置的支架系统为整个试验装置提供支撑和固定作用，以及限制压实板和传力板的运动方向；试样盒系统用于承装试样进行压实试验，可根据不同土样选择合适大小的试样盒。本实用新型的压实系统用于对土样进行手动压实；测量系统用于测量土样的体积变化量。本装置采用手动压实的方式进行土样的压实试验，土样的受力均匀，减少了击实试验中土样颗粒的破碎。通过对不同含水量的土样进行压实试验，可以测得各个含水量下的最大密度，计算出土样的最大干密度和最佳含水量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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它附图。

图1为本实用新型的工程检测手动压实试样装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型的支架系统的结构示意图；

图3为本实用新型的试样盒系统的结构示意图，其中(a)为立体图，(b)为剖面图；

图4为本实用新型的试样盒系统的安装示意图；

图5为本实用新型的压实系统的结构示意图；

图6为本实用新型的压实组件和传力组件的结构示意图，其中(a)为压实组件的结构示意图，(b)为传力组件的结构示意图；

图7为本实用新型的压实系统的安装示意图；

图8为本实用新型的测量系统的结构示意图；

图9为本实用新型的测量系统的安装示意图。

图中：

10—支架系统，11—支撑杆，12—底板，13—水平台，14—顶板，15—压实限位孔，16—传力限位孔；

20—试样盒系统，21—试样盒，22—透水石，23—排水孔；

30—压实系统，31—手轮，32—压实板，33—传力板，34—钢珠；

40—测量系统，41—T型尺，42—位移计，43—采集板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面参见图1～图9对本实用新型的工程检测手动压实试样装置进行详细说明。

图1为本发明的整体结构示意图，由支架系统10，试样盒系统20，压实系统30和测量系统40四部分构成。图2为支架系统10的结构示意图。

其中，支架系统10由支撑杆11，底板12，水平台13，顶板14，压实限位孔15和传力限位孔16组成，支架系统10为整个试验装置提供支撑和固定作用，以及限制压实板32和传力板33的运动方向。

本实用新型的支撑杆11为四根粗丝杆组成，用来安装底板12，水平台13和顶板14，为试验装置提供竖向支撑。

底板12为硬质钢板，四周有圆孔可以穿过支撑杆11，通过螺母固定在支撑杆11上，位于支撑杆11的下端，底板12用于提高装置的稳定性以及固定试样盒系统20。

水平台13为硬质钢板，四周有圆孔可以穿过支撑杆11，通过螺母固定在支撑杆11上，位于支撑杆1的中部，水平台13用于形成传力限制孔16。

顶板14为硬质钢板，四周有圆孔可以穿过支撑杆11，通过螺母固定在支撑杆11上，位于支撑杆11的上部，顶板14用于形成压实限制孔15。

压实限位孔15为一内部有螺纹的钢制圆筒，安装在顶板14的中心，中心可以穿过压实板32上的丝杠，与压实板32上的丝杠螺纹配合，压实限位孔15用于限制压实板 32的运动方向，使其只能竖直向下作用于传力板33。

传力限位孔16为一内部有光滑圆孔的钢制圆筒，安装在水平台13的中心，圆孔的内径略大于传力板33上的圆筒的直径，传力板33上的圆筒可在传力限位孔16内滑动，传力限位孔16用于限制传力板33的运动方向，使其只能竖直向下作用于试样盒系统20。

图3为试样盒系统20结构示意图，图4为试样盒系统20安装示意图。

本实用新型的试样盒系统20由试样盒21，透水石22和排水孔23组成，试样盒系统20用于承装试样进行压实试验。

试样盒21为一钢制圆桶，安装在底板12的中心，内部放置有透水石22，底面有排水孔23，可根据试验要求更换试样盒21的尺寸，试样盒21用于承装试验所需的土样。

透水石22为标准件，放置在试样盒21的内部，盖住排水孔23，内径略小于试样盒21的内径，透水石22用于透过压实过程中挤出的水分和空气，同时防止土样的流失。

排水孔23为一圆形筒，安装在试样盒21的底面，上面被透水石22盖住，排水孔 23用于排出试样在压实过程中挤出的水分和气体。

图5为压实系统30的结构示意图，图6为压实组件和传力组件的结构示意图，图7为压实系统30的安装示意图。

本实用新型的压实系统30由手轮31，压实板32，传力板33和钢珠34组成，压实系统30用于对土样进行压实。

手轮31为一钢制圆盘，安装在压实板32上的丝杆的顶端，手轮31用于带动压实板32旋转，在螺纹的作用下向下挤压钢珠34。

压实板32为一钢制圆板，上端有一丝杆，丝杆穿过压实限位孔15，与压实限位孔15相互螺纹配合，圆板底面有一球形凹槽用于放置钢珠34，压实板32在手轮31的带动下向下挤压钢珠34，从而带动传力板33挤压试样。

传力板33为一钢制圆盘，上端有一圆筒，圆筒穿过传力限位孔16内，圆筒顶部有一球形凹槽，用于放置钢珠34，传力板33的圆盘的直径略小于试样盒21的内径，下表面与土样的上表面相接触，传力板33用于传递来自压实板32的压力，对试样进行挤压。

钢珠34为一钢制圆球，放置在压实板32和传力板33间的球形凹槽内，钢珠34用于传递压实板32对传力板33的压力，使得传力板33正向挤压试样。

图8为测量系统结构示意图，图9为测量系统安装示意图。

本实用新型的测量系统40由T型尺41，位移计42和采集板43组成，测量系统40 用于测量土样的体积变化量。

T型尺41为一钢制直尺，安装在传力板33上的圆筒上，两端与位移计42的伸缩杆相接触，T型尺41和位移计42用于测量土样的高度变化量。

位移计42为标准件，其伸缩杆的顶端与T型尺41的表面接触，位移计42的主体用磁体固定在水平台13上，电路部分与采集板43相连，T型尺41和位移计42用于测量土样的高度变化量。

采集板43为标准件，与位移计42相连，用于采集位移计42测量的数据。

下面，参照图1至图9并结合上述区别技术特征的描述，对本实用新型的手动压实试样装置的具体工作流程进行简单介绍：

本试验装置可进行土样最大干密度和最佳含水量测试试验，具体工作流程如下：

(1)安装装置

第一步：将底板12，水平台13和顶板14安装在支撑杆11上，将试样盒21安装在底板12的中心，将透水石22放置在试样盒21的底部。

第二步：将压实限位孔15形成在顶板14的中心，将传力限位孔16形成在水平台 13的中心，将压实板32的丝杆穿过压实限位孔15，将手轮31安装在压实板32的丝杆上。

(2)压实试验

第一步：取一定量的土样，放置在试样盒21内，试样上表面与试样盒21的上表面平齐。

第二步：将传力板33上的圆筒穿过传力限位孔16，传力板33放置在土样表面，在传力板33上的圆筒上放置钢珠34，将T型尺41固定在传力板33上的圆筒上，在T型尺41两端安装位移计42，将位移计42的电路部分与采集板43相连。

第三步：开始试验，转动手轮31带动压实板32向下运动，通过钢珠34传递到传力板33板上，再由传力板33传递到土样上，土样被向下挤压，位移计42记录土样被挤压的高度，直到手轮31无法转动为止，取出试样盒21中的土样。

第四步：称量土样的质量得到M₁，将土样烘干称量的干重为M₀，测量试样盒21内径为D，透水石22表面到试样盒21表面的高度为H₀，位移计42测得土样下降高度为H₁。

(3)数据处理

含水量计算：

湿密度计算：

干密度计算：

即在W的含水量下，土样的干密度为ρ_d。

最大干密度与最佳含水量计算：

采用不同含水量的土样进行压实试验，再由数据处理得到不同组的含水量和干密度。

利用计算机绘制ρ_d-W曲线，拟合计算出

的点，即为土样最大干密度ρ_dm和最佳含水量。

以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本实用新型的包含范围之内。

Claims (6)

1.一种工程检测手动压实试样装置，其特征在于，包括：

支架系统，为整个装置提供支撑和固定；

试样盒系统，位于所述支架系统的底部，用于承装试样；

压实系统，安装在支架系统上，用于对土样进行压实；

测量系统，安装在所述压实系统上，用于测量土样的体积变化量，其中，所述压实系统包括：

压实组件，用于施加向下的作用力；

传力组件，位于所述压实组件的下方，用于传递来自所述压实组件的压力向下挤压试样盒系统内的试样。

2.根据权利要求1所述的工程检测手动压实试样装置，其特征在于，所述支架系统包括从下往上依次设置的底板、水平台和顶板，所述底板、水平台和顶板的四周具有用于穿过支撑杆的圆孔；

所述顶板的中间位置形成有压实限位孔，所述水平台的中心位置形成有传力限位孔。

3.根据权利要求2所述的工程检测手动压实试样装置，其特征在于，所述传力组件包括压实板、固定于所述压实板上表面中心的丝杆；所述压实限位孔的内部设有螺纹，所述丝杆与所述压实限位孔螺纹连接，将丝杆的旋转运动转化为竖直向下的运动；

所述丝杆的顶端安装有手轮，用于带动丝杆及压实板旋转。

4.根据权利要求3所述的工程检测手动压实试样装置，其特征在于，所述传力组件包括传力板、固定于所述传力板上表面中心的圆筒，所述传力限位孔为光滑圆孔，所述传力板上的圆筒穿过所述传力限位孔并与其滑动连接；

所述压实板的底面和传力板上的圆筒顶部均设有用于放置钢珠的球形凹槽，所述钢珠放置在压实板和传力板之间，用于传递压实板对传力板的压力，使得传力板正向挤压试样。

5.根据权利要求2所述的工程检测手动压实试样装置，其特征在于，所述试样盒系统包括安装在所述底板中心的试样盒、放置在所述试样盒内部底端的透水石；

所述透水石盖住所述试样盒底部的排水孔，用于透过压实过程中挤出的水分和空气，同时防止土样的流失。

6.根据权利要求4所述的工程检测手动压实试样装置，其特征在于，所述测量系统包括安装在所述传力板上的圆筒上的T型尺、安装在所述T型尺两端的位移计、与所述位移计电连接的采集板；

所述位移计的主体用磁体固定在水平台上，所述位移计的伸缩杆与所述T型尺的表面相接触。

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