用于土体的三轴流变试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种应力-应变控制式三轴仪，特别涉及一种用于土体的三轴流变试验装置。

背景技术：

应变控制式三轴仪用于测量最大周围压力在1.0MPa，直径为39.1mm的土试样。用于在轴向静荷载条件下测试土体强度和变形特性的三轴剪切力试验，可以进行不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)和固结排水剪(CD)的三轴试验。在土体三轴流变试验中，需要进行轴向恒定力加载，不能做到一步到位，加载过程中仪器摇晃和测量不精确等一系列常见的问题，因而导致得到的实验数据存在相当大的偏差，例如通过砂和水加载，会产生瞬间冲击力；采用加砝码的方式，会产生晃动，且上述方式在加载中，都存在一定的时间差，可控性差，不能准确、迅速的将力加载到预想值，影响实验的准确性和精确性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于土体的三轴流变试验装置，能准确，迅速地将恒定力加载到预想值，实现一步到位的轴向恒定力加载，可控性好，测量精确，系统稳定。

本实用新型的用于土体的三轴流变试验装置，包括在试验土样轴向加载磁力以向土样施加轴向力的磁力加载装置；

进一步，所述磁力加载装置包括固定土样的基座和设置于土样轴向两端的上电磁铁和下电磁铁，所述上电磁铁沿试验土样轴向连接有压力杆；

进一步，还包括用于试验土样的轴向变形测量仪；

进一步，所述轴向变形测量仪为沿试验土样轴向相对两侧设置于基座的测量杆，所述测量杆上设置有刻度；

进一步，所述测量杆之间设置有可沿测量杆上下滑动的连接横梁，所述连接横梁上对应试验土样端面设置上电磁铁；

进一步，所述基座包括底板和设置于底板上与试验土样固定连接的基台，所述基台内对应试验土样端面设置有下电磁铁；

进一步，所述基台沿试验土样外侧周向设置有用于注水的压力室腔体，所述压力室腔体上方开口部设置有盖板，所述压力杆贯穿盖板与试验土样连接并可沿盖板上下运动；

进一步，所述盖板通过螺栓柱固定于基台上；

进一步，所述盖板上设置有限位凸台；

进一步，所述压力室腔体上设置有用于控制注水量的电磁阀。

本实用新型的有益效果：本实用新型的用于土体的三轴流变试验装置，通过控制电磁铁中的电流大小，从而对土体施加稳定的轴向恒定力，实现土体三轴流变试验，能准确，迅速的将恒定力加载到预想值，实现一步到位的轴向恒定力加载，可控性好，测量精确，系统稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的俯视图。如图所示：本实施例的用于土体的三轴流变试验装置，包括在试验土样1轴向加载磁力以向土样施加轴向力的磁力加载装置。

本实施例中，所述磁力加载装置包括固定土样的基座2和设置于土样轴向两端的上电磁铁3和下电磁铁4，所述上电磁铁沿试验土样1轴向连接有压力杆 5；在通过电流后，产生的电磁力直接作用在试样土上，为土体的三轴蠕变试验提供稳定的轴向应力，通过控制电磁铁中的电流大小，从而对土体施加稳定的轴向力，实现土体三轴流变试验。在电磁力的作用下，带动压力杆5向土样施加轴向的压力，力的大小可控且稳定，现一步到位的重量加载。基座2和压力杆5都是绝缘材料，不影响电磁力的作用。

本实施例中，还包括用于试验土样1的轴向变形测量仪；测量仪用于测量试验土样1在力的作用下的轴向变形。

本实施例中，所述轴向变形测量仪为沿试验土样1轴向相对两侧设置于基座2的测量杆6，所述测量杆6上设置有刻度；通过试验土样1在测量杆6上的初始刻度和变形后的刻度，计算获得试验土样1在力的作用下的轴向变形大小。测量杆6页为绝缘材料。

本实施例中，所述测量杆6之间设置有可沿测量杆6上下滑动的连接横梁7，所述连接横梁7上对应试验土样1端面设置上电磁铁3；电磁铁通电后，带动连接横梁7沿测量杆6下滑到停止，通过计算测量杆6上初始刻度和最终刻度以获得试验土样1在力的作用下的变形大小，连接横梁7可以确保活动的上电磁铁3在实验过程中处于水平状态，确保整个系统的稳定性和可控性，为了便于试验的操作，连接横梁7可以为水平玻璃尺。

本实施例中，所述基座2包括底板21和设置于底板21上与试验土样1固定连接的基台22，所述基台22内对应试验土样1端面设置有下电磁铁4；底板 21作为整个装置的支撑板，基台22用于安装固定试验土样1和下电磁铁，通过通电的上电磁铁3和下电磁铁4之间的磁力作用，使上电磁铁3带动带动连接横梁7沿测量杆6下滑，需要加载多少力，可直接精确控制，一步到位的实现力的加载和控制。

本实施例中，所述基台22沿试验土样1外侧周向设置有用于注水的压力室腔体8，所述压力室腔体8上方开口部设置有盖板9，所述压力杆5贯穿盖板9 与试验土样1连接并可沿盖板9上下运动；试验开始前，对压力室腔体8加注额定的水，使试验样土处于水环境下，以模拟土样的自然环境，压力杆5穿过压力室腔体8的盖板9与试验样土连接，在电磁力的作用下，对样土施加压力，以获得样土的变形参数。盖板9、压力室腔体8和基座2的基台22形成密闭的容腔。

本实施例中，所述盖板9通过螺栓柱11固定于基台22上；螺栓柱11沿盖板9的四周等间距分布，通过螺帽固定。

本实施例中，所述盖板9上设置有限位凸台10；连接横梁7在电磁力的作用下带动压力杆5穿过限位凸台10和盖板9向下运动，限位凸台10用于限制连接横梁7与盖板9之间的最大位移。

本实施例中，所述压力室腔体8上设置有用于控制注水量的电磁阀，电磁阀用于控制向压力室腔体8的注水量。

上述实施例中，为了保证实验的准确性，整个装置除了电磁铁，其他均为绝缘材料。

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。