一种室内用软黏土重塑固结装置的制作方法

本实用新型涉及一种室内试验制样用的软黏土重塑固结装置。

背景技术：

随着我国海洋战略的高速发展，如何合理高效利用海洋资源成了如今重要的问题。海上风电场工程作为近年来国家发展的重点，而岩土工程作为海洋工程中重要的一部分，存在许多亟待解决的问题。在海洋工程结构设计中，土体强度以及刚度参数的选取成为了目前设计中最重要的一环。

我国浙江和江苏沿海区域，尤其是浙江海域，表层土体多为淤泥质黏土，这些黏土具有孔隙比大、含水量大、强度低、灵敏度高、结构性强、压缩性高、渗透系数低等特点。在海上钻孔取样时，由于风浪流的影响，会导致取土作业时的扰动问题尤其突出，同时运输与贮存的时间也较长，因此如何反映真实的黏土的不排水抗剪强度是相当复杂的一个问题。

因此，通过对扰动的软黏土进行重塑制样，进行室内土工试验来反映海洋原位软黏土的强度是一种目前行业内普遍采用的方法。因此，开发一种重塑软黏土室内试验制样的固结装置具有重要的工程意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种结果可靠、操作便捷、成本低的室内试验制样用的软黏土重塑固结装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种室内用软黏土重塑固结装置，包括上下开口的桶体、水平地固定在桶体内底部的下固结板、活动且水平地设置于桶体内上部的上固结板以及可升降的加载平台；上固结板和下固结板的直径均等同桶体内径；上固结板的下表面和下固结板的上表面均被土工布覆盖，上固结板通过连杆与桶体上方的所述加载平台连接从而可以竖直上移或下压；上固结板和下固结板设有多个均匀分布的排水孔。

进一步的，该装置还包括支架，支架包括桶体下方的底座和竖直设置在底座上且围绕桶体环向设置的轴杆；加载平台设有与轴杆位置对应的通孔，通孔内设置滑动轴承；加载平台通过滑动轴承穿套在轴杆上且可沿着轴杆上下运动。

进一步的，加载平台的中心、上固结板的中心以及连杆均处于同一条垂线上。

进一步的，轴杆通过螺纹连接固定在底座上。

进一步的，轴杆为4根且分别位于底座的四角。

进一步的，桶体的底部设有脚垫，下固结板固定安装于脚垫上。

进一步的，桶体为透明材质且侧壁设有刻度线。

本实用新型结构简单、操作方便、成本低，使用时只要在加载平台上搁置重物即可带动上固结板下压桶体内的软黏土进行固结，桶体材质透明和刻度线方便有利于观察软黏土的固结位移大小，并实时观察土体固结是否完成。同时，桶体上下开口的设计一方面可进行双面快速排水，大大节约了固结所需时间，另一方面结束后可以轻松地将土样推出。制作完成后的土样可以进行土体物理特性试验、一维压缩试验、直接剪切试验、三轴试验等物理力学特性试验，效果可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型支架的结构示意图。

图3为本实用新型上固结板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参照附图。本实用新型设有上下开口的桶体2、水平地固定在桶体2内底部的下固结板11、活动且水平地设置于桶体2内上部的上固结板8、可升降的加载平台5以及支架。其中，支架包括方形钢板制的底座1和竖直设置在底座上的轴杆3。底座1四角上设有四个带内螺纹的孔，轴杆3通过与该内螺纹匹配的外螺纹竖直地紧固于底座1上。加载平台对应轴杆3的位置设置通孔，每个通孔内均设有滑动轴承4。加载平台5通过通孔水平地穿套在轴杆3上且可以沿着轴杆3上下移动。在本实施例中，加载平台5大小及形状与底座1相同。

在底座1的中部设有圆形安装槽，桶体2正好匹配地放置在该圆形槽中，轴杆3环向围绕着桶体。上固结板8和下固结板11的直径均等同桶体2内径，下固结板11的底部设有脚垫12且两者固定连接。上固结板8和下固结板11设有多个均匀分布的排水孔14，方便重塑软黏土时水从桶体2的上开口和下开口流出。桶体2内还设有底部土工布10和顶部土工布9，底部土工布10和顶部土工布9分别覆盖下固结板11的上表面和在上固结板8的下表面。

上固结板8通过连杆7与桶体上方的加载平台5固定，其中，加载平台5的中心、上固结板8的中心以及连杆7均处于同一条垂线上，从而使得上固结板8受重后水平地下压。

桶体2采用有机透明玻璃，可以在桶体2外侧壁或者在轴杆3上设置刻度线，以方便观察软黏土的固结情况。上固结板8和下固结板11均为钢材质。

使用时，将下固结板11上放置底部土工布10，再倒入已配置好的软黏土13，到达相应高度处，铺设顶部土工布9，再将上固结板8放置于顶部土工布9之上，同时将连接的加载平台5通过滑动轴承4放置于四根固定轴杆3之中，在加载平台5上进行竖向加载6，进行分级加载至所需竖向荷载，通过观察固定轴杆3上的刻度，可以读取软黏土固结位移值，当固结位移值稳定后，可认为软黏土完成固结。固结完成后，卸除竖向加载6，移除加载平台5及其焊接附属的连杆和上固结板，将桶体2放平，从下固结板11处将土样推出，重塑软黏土制样完成。对软黏土重塑样进行不同形状的切削，即可进行基本土体物理特性试验、一维压缩试验、直接剪切试验、三轴试验等试验。

应当指出，上述描述了本实用新型的实施例。然而，本领域技术的技术人员应该理解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型范围的前提下本实用新型还会有多种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

技术特征：

1.一种室内用软黏土重塑固结装置，其特征在于包括上下开口的桶体、水平地固定在所述桶体内底部的下固结板、活动且水平地设置于所述桶体内上部的上固结板以及可升降的加载平台；所述上固结板和下固结板的直径均等同所述桶体内径；所述上固结板的下表面和所述下固结板的上表面均被土工布覆盖，所述上固结板通过连杆与所述桶体上方的所述加载平台连接从而可以竖直上移或下压；所述上固结板和所述下固结板设有多个均匀分布的排水孔。

2.如权利要求1所述的一种室内用软黏土重塑固结装置，其特征在于还包括支架，所述支架包括所述桶体下方的底座和竖直设置在所述底座上且围绕所述桶体环向设置的轴杆；所述加载平台设有与所述轴杆位置对应的通孔，所述通孔内设置滑动轴承；所述加载平台通过所述滑动轴承穿套在所述轴杆上且可沿着所述轴杆上下运动。

3.如权利要求2所述的一种室内用软黏土重塑固结装置，其特征在于所述加载平台的中心、所述上固结板的中心以及所述连杆均处于同一条垂线上。

4.如权利要求2所述的一种室内用软黏土重塑固结装置，其特征在于所述轴杆通过螺纹连接固定在所述底座上。

5.如权利要求2所述的一种室内用软黏土重塑固结装置，其特征在于所述轴杆为4根且分别位于所述底座的四角。

6.如权利要求1所述的一种室内用软黏土重塑固结装置，其特征在于所述桶体的底部设有脚垫，所述下固结板固定安装于所述脚垫上。

7.如权利要求1所述的一种室内用软黏土重塑固结装置，其特征在于所述桶体为透明材质且侧壁设有刻度线。

技术总结
本实用新型提供了一种室内用软黏土重塑固结装置，包括上下开口的桶体、水平地固定在桶体内底部的下固结板、活动且水平地设置于桶体内上部的上固结板以及可升降的加载平台；上固结板和下固结板的直径均等同桶体内径；上固结板的下表面和下固结板的上表面均被土工布覆盖，上固结板通过连杆与桶体上方的所述加载平台连接从而可以竖直上移或下压；上固结板和下固结板设有多个均匀分布的排水孔。本实用新型结构简单、操作方便、成本低。制作完成后的土样可以满足本土体物理特性试验、一维压缩试验、直接剪切试验、三轴试验等试验的需求，效果可靠。

技术研发人员：王宽君;单治钢;周光辉;汪明元;杜文博
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2019.07.26
技术公布日：2020.05.29