一种模拟压实试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种模拟压实试验装置，属于土工试验技术领域。

背景技术：

土木工程中，压实作为物理加固土体最为常用的措施，对提高土体强度的效果显著。压路机是以特制钢轮或光面轮胎作为作业装置的压实施工机械，通过自身重力和振动对土石填方及路面铺装材料进行压实作业。平板夯则通过平板振动对土体进行夯实，主要适用于颗粒之间粘结力及摩擦力较小的材料(如河砂、碎石)的压密；也可使用履带式推土机进行压实砂性土的压实。由于压实作业的工况千差万别，压实机械系列和品种规格繁多，各类压实机械对作业工况的适用性能有显著差异，工程实践中往往需要在正式施工之前，组织多种类型的压实机械的现场压实试验，以检测压实机械的适用性能，再确定使用何种类型的压实机械。多种类型压实机械的现场压实试验，费时费力，既影响工期，也增加工程造价。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种模拟压实试验装置，该种装置能在室内模拟出多种类型压实机械对土的压实过程，并测出压实机械与待压土体的适用性能，以确定正式施工所使用的压实机械的类型；其对压实机械适用性能的检测简单、方便、快速，对工期影响小，能有效降低工程造价。

本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是：一种模拟压实试验装置，一种模拟压实试验装置，包括三个压实组件和一个模型箱，其特征在于：

所述的三个压实组件的构成分别是：

压实组件一：平底压板上表面的中心与落锤导杆的下端螺纹连接，落锤导杆外套有圆筒状的穿心落锤；

压实组件二：凹底压板上表面的中心与落锤导杆的下端螺纹连接，落锤导杆外套有圆筒状的穿心落锤；所述的凹底压板的底面呈弧形内凹状；

压实组件三：半圆筒形的压辊的平整面的中心与落锤导杆的下端螺纹连接，落锤导杆外套有圆筒状的穿心落锤；

所述的压辊的平整面，凹底压板的上表面、平底压板的上表面为大小相同的正方形；

所述的模型箱为刚性透明的无盖长方体，其内腔的长度、宽度、高度分别为平底压板上表面边长的4-6倍、1-1.2倍、2-3倍。

本实用新型的工作过程和使用方法是：

平板夯的模拟压实试验：

在模型箱内分层填筑土层填料，制作出施工工程中需压实土体的模型填土。将压实组件一置于模型填土表面，居中放置，保持落锤导杆竖直，然后将穿心落锤抬升至设定的落距(高度)；随后松开，穿心落锤在重力的作用下，沿落锤导杆加速下落，最后撞击(撞击)平底压板的上表面，通过平底压板的平整底部对模型填土施加碾压，完成一次碾压。进行设定次数的碾压后即完成平板夯对土体压密过程的模拟。最后通过模型箱两侧透明有机玻璃板观测土样的变形情况，并检测记录模型填土压实后的干密度。

履带式推土机的模拟压实试验：

在模型箱内分层填筑土层填料，制作出施工工程中需压实土体的模型填土。将压实组件二置于模型填土表面，居中放置，保持落锤导杆竖直，然后将穿心落锤抬升至设定的落距(高度)；随后松开，穿心落锤在重力的作用下，沿落锤导杆加速下落，最后撞击(撞击)凹底压板的上表面，通过凹底压板的弧形内凹底部对模型填土施加碾压，完成一次碾压。进行设定次数的碾压即完成履带式推土机对土体压密过程的模拟。最后通过模型箱两侧透明有机玻璃板观测土样的变形情况，并检测记录模型填土压实后的干密度。

压路机的模拟压实试验：

在模型箱内分层填筑土层填料，制作出施工工程中需压实土体的模型填土。将压实组件三置于模型填土表面，居中放置，保持落锤导杆竖直，然后将穿心落锤抬升至设定的落距(高度)；随后松开，穿心落锤在重力的作用下，沿落锤导杆加速下落，最后撞击(撞击)压辊的平整面，通过压辊的半圆形底部对模型填土施加碾压，完成一次碾压。进行设定次数的碾压后即完成履带式推土机对土体压密过程的模拟。最后通过模型箱两侧透明有机玻璃板观测土样的变形情况，并检测记录模型填土压实后的干密度。

对三种试验测得的模型填土干密度进行比较，找出最大干密度值的试验，该试验对应的的压实机械的类型，即为选定的正式施工所使用的压实机械的类型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的试验装置通过三个压实组件对模型填土进行三个压实试验，能模拟出三种不同压实机械-土接触形式下对待压实土体的压实过程，并通过透明模型箱直接观察模型填土内部的压缩和剪切变形规律；并根据测出的模型填土干密度的最大值对应的压实试验，即可选出正式施工所使用的压实机械的类型。较之，费时费工的三种类型压实机械的现场压实试验，使用本实用新型的装置对压实机械适用性能的检测简单、方便、快速，对工期几乎无影响，费用大幅降低，进而降低工程造价。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型使用压实组件一进行压实试验时的剖视结构示意图。

图2是本实用新型使用压实组件二进行压实试验时的剖视结构示意图。

图3是本实用新型使用压实组件三进行压实试验时的剖视结构示意图。

图4是本实用新型使用压实组件一、压实组件二或压实组件三进行压实试验时的俯视结构示意图。

具体实施方式

实施例

图1-4示出，本实用新型的一种具体实施方式是：一种模拟压实试验装置，包括三个压实组件和一个模型箱5，其特征在于：

所述的三个压实组件的构成分别是：

压实组件一1：平底压板1a上表面的中心与落锤导杆A的下端螺纹连接，落锤导杆A外套有圆筒状的穿心落锤B；

压实组件二2：凹底压板2a上表面的中心与落锤导杆A的下端螺纹连接，落锤导杆A外套有圆筒状的穿心落锤B；所述的凹底压板2a的底面呈弧形内凹状；

压实组件三3：半圆筒形的压辊3a的平整面的中心与落锤导杆A的下端螺纹连接，落锤导杆A外套有圆筒状的穿心落锤B；

所述的压辊3a的平整面，凹底压板2a的上表面、平底压板1a的上表面为大小相同的正方形；

所述的模型箱5为刚性透明的无盖长方体，其内腔的长度、宽度、高度分别为平底压板2a上表面边长的4-6倍、1-1.2倍、2-3倍。