一种土工三轴砂样的制备装置的制造方法
【专利摘要】本发明属于土木工程领域，涉及一种土工三轴砂样的制备装置，包括漏斗、落砂开关、上有机玻璃管、分散器、分散片、下有机玻璃管、对开模和三轴室底座；下有机玻璃管通过对开模设置在三轴室底座上；对开模上设置有下抽气孔；分散器包括截面均呈凸字形的上分散器和下分散器；上分散器套装在上有机玻璃管外部；下分散器套装在下有机玻璃管外部；分散片镶嵌在上分散器和下分散器中间；上分散器和下分散器背对设置并通过连接螺栓相连；上有机玻璃管通过分散器中的分散片与下有机玻璃管相贯通；漏斗设置在上有机玻璃管顶部并通过落砂开关与上有机玻璃管相贯通；上有机玻璃管上设置有上抽气孔。本发明具有能制得均匀性良好的砂样和操作方便的优点。
【专利说明】
一种土工三轴砂样的制备装置
技术领域
[0001 ]本发明属于土木工程领域，涉及一种土工三轴砂样的制备装置，尤其涉及一种真空落砂法制备砂样的装置。
【背景技术】
[0002]由于砂土易受扰动，室内土工试验中很难获得原状砂样。因此，土工试验中无粘性土试样的人工模拟制备就显得尤为重要，目前常用的方法包括:空中落砂法，水中落砂法，干装法以及湿装法等。落砂法中，由于颗粒在下落的过程中受到阻力和浮力的作用，通常情况下，大颗粒会先落下，细小颗粒会慢一些。对于细粒含量较多的砂样，细粒随机飘散，所制备出的砂样非常不均匀，且密度区间范围有限。这些问题制约着土工试验中三轴砂样制备技术的发展。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有落砂装置不能满足制备均匀三轴砂样的需要，进而提供了一种可制得均匀性良好的砂样以及操作方便的土工三轴砂样的制备装置。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述土工三轴砂样的制备装置包括漏斗、落砂开关、上有机玻璃管、分散器、分散片、下有机玻璃管、对开模以及三轴室底座;所述下有机玻璃管通过对开模设置在三轴室底座上;所述对开模上设置有下抽气孔;所述分散器包括上分散器以及下分散器;所述上分散器以及下分散器的截面均呈凸字形;所述上分散器套装在上有机玻璃管外部;所述下分散器套装在下有机玻璃管外部;所述分散片镶嵌在上分散器以及下分散器中间；所述上分散器以及下分散器背对设置并通过连接螺栓相连;所述上分散器以及下分散器之间设置有一道或多道O型圈；所述上有机玻璃管通过分散器中的分散片与下有机玻璃管相贯通;所述漏斗设置在上有机玻璃管顶部并通过落砂开关与上有机玻璃管相贯通;所述上有机玻璃管上设置有上抽气孔。
[0006]作为优选，本发明所提供的土工三轴砂样的制备装置还包括乳胶膜，所述乳胶膜的底部固定在三轴室底座上，所述乳胶膜的顶部翻开撑在对开模上;所述下有机玻璃管通过乳胶膜套在对开模外部。
[0007]作为优选，本发明所米用的分散器与上有机玻璃管之间、分散器与下有机玻璃管之间以及对开模与下有机玻璃管之间均设置有一道或多道O型圈。
[0008]作为优选，本发明所采用的漏斗顶部设置有密封盖。
[0009]作为优选，本发明所提供的土工三轴砂样的制备装置还包括分别设置在上抽气孔以及下抽气孔上的上抽气阀门以及下抽气阀门。
[0010]作为优选，本发明所提供的土工三轴砂样的制备装置还包括基座、支架以及双层横架;所述支架设置在基座上;所述分散器通过双层横架设置在支架上并可在支架上自如上下滑动。
[0011]作为优选，本发明所提供的土工三轴砂样的制备装置还包括设置在支架上的单层横架，所述漏斗通过单层横架设置在支架上并可在支架上自如上下滑动。
[0012]本发明相比现有技术具有以下优点:
[0013]本发明提供的一种土工三轴砂样的制备装置，主要由基座，支架，单层横架，双层横架，对开模，下抽气孔，乳胶膜，下有机玻璃管，分散器，螺栓，分散片，上有机玻璃管，漏斗，落砂开关，上抽气孔，密封盖，O型圈，三轴室底座，下抽气阀门，上抽气阀门组成。其中，下有机玻璃管通过对开模设置在三轴室底座上;对开模上设置有下抽气孔;分散片镶嵌在分散器中；上有机玻璃管通过分散器中的分散片与下有机玻璃管相贯通;漏斗设置在上有机玻璃管顶部并通过落砂开关与上有机玻璃管相贯通;上有机玻璃管上设置有上抽气孔。本发明所提供的装置，实现了在抽真空的状态下进行砂砂法制备砂样，针对级配不均匀和细粒含量较多的砂样，也能制得均匀性良好的砂样，而且可通过调节横架高度和更换不同孔径的分散片制得不同密度的砂样，满足土工试验砂样制备的要求。该装置原理明确，操作方便。
【附图说明】
[0014]图1是本发明所提供的土工三轴砂样的制备装置的结构示意图；
[0015]图2是本发明所采用的对开模的结构示意图；
[0016]图3是本发明所采用的分散器的结构示意图；
[0017]图4是本发明所采用的分散器的俯视结构示意图；
[0018]图5是本发明所采用的漏斗的结构示意图；
[0019]图中:
[0020]1-基座;2-支架;3-单层横架;4-双层横架;5-对开模;6_下抽气孔;7_乳胶膜;8_下有机玻璃管;9_分散器;10-螺栓;11-分散片；12-上有机玻璃管；13-漏斗；14-落砂开关;15-上抽气孔;16-密封盖;17-0型圈；18-三轴室底座，19-下抽气阀门；20-上抽气阀门。
【具体实施方式】
[0021]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0022]参见图1至图5，本实施例提供的一种土工三轴砂样的制备装置，主要由基座I，支架2，单层横架3，双层横架4，对开模5，下抽气孔6，乳胶膜7，下有机玻璃管8，分散器9，螺栓10，分散片11，上有机玻璃管12，漏斗13，落砂开关14，上抽气孔15，密封盖16，0型圈17，三轴室底座18，19下抽气阀门以及20上抽气阀门组成。
[0023]其中:
[0024]下有机玻璃管通过对开模设置在三轴室底座上；对开模上设置有下抽气孔;分散器包括上分散器以及下分散器;上分散器以及下分散器的截面均呈凸字形；上分散器套装在上有机玻璃管外部;下分散器套装在下有机玻璃管外部;分散片镶嵌在上分散器以及下分散器中间；上分散器以及下分散器背对设置并通过连接螺栓相连;上分散器以及下分散器之间设置有一道或多道O型圈；上有机玻璃管通过分散器中的分散片与下有机玻璃管相贯通;漏斗设置在上有机玻璃管顶部并通过落砂开关与上有机玻璃管相贯通;上有机玻璃管上设置有上抽气孔。
[0025]乳胶膜的底部固定在三轴室底座上，乳胶膜的顶部翻开撑在对开模上；下有机玻璃管通过乳胶膜套在对开模外部;分散器与上有机玻璃管之间、分散器与下有机玻璃管之间以及对开模与下有机玻璃管之间均设置有一道或多道O型圈;漏斗顶部设置有密封盖。
[0026]土工三轴砂样的制备装置还包括分别设置在上抽气孔以及下抽气孔上的上抽气阀门以及下抽气阀门。土工三轴砂样的制备装置还包括基座、支架以及双层横架;支架设置在基座上；分散器通过双层横架设置在支架上并可在支架上自如上下滑动。土工三轴砂样的制备装置还包括设置在支架上的单层横架，漏斗通过单层横架设置在支架上并可在支架上自如上下滑动。
[0027]支架2固定在基座I上，单层横架3套接在支架2上部，并沿支架2上下滑动，双层横架4套接在支架2中部，沿支架2上下滑动，对开模5撑在三轴室底座18上，乳胶膜7下部固定在三轴室底座18上，上部翻开撑在对开模5上，下抽气孔6位于对开模5中部，下抽气阀门19位于下抽气孔6上，下有机玻璃管8下部通过O型圈17密封在对开模5上部，下有机玻璃管8上部连接分散器9，同样通过O型圈17密封，分散器9固定在双层横架4上，分散片11位于分散器9中部，通过O型圈17和螺栓10密封，上有机玻璃管12下部通过O型圈17与分散器9上部密封，上有机玻璃管12上部同样通过O型圈17与漏斗13密封，落砂开关14固定在漏斗13上遮住漏斗13孔，上抽气孔15位于漏斗13侧面，上抽气阀门20位于上抽气孔15上，密封盖16位于漏斗13顶部。
[0028]本发明提供的土工三轴砂样的制备装置在使用时，按下列步骤进行:
[0029]在三轴室底座18上安装乳胶膜7，方法为土工试验中公开的方法。将装置连接安装好。
[0030]称取一定质量的砂子，倒入漏斗13中，盖上密封盖16，打开下抽气孔6连接的真空栗和下抽气阀门19抽气，接着打开上抽气孔15连接的真空栗和上抽气阀门20，控制下抽气孔6的负压力小于上抽气孔15的负压力，当压力达到所需的负压时，关闭下抽气阀门19和上抽气阀门20，打开落砂开关14。
[0031]当砂子完全落下后，打开上抽气阀门20，使筒内恢复常压，然后打开下抽气阀门19。拆完装置以后，刮平砂样表面，砂样制备完成。
[0032]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述土工三轴砂样的制备装置包括漏斗、落砂开关、上有机玻璃管、分散器、分散片、下有机玻璃管、对开模以及三轴室底座;所述下有机玻璃管通过对开模设置在三轴室底座上;所述对开模上设置有下抽气孔;所述分散器包括上分散器以及下分散器;所述上分散器以及下分散器的截面均呈凸字形;所述上分散器套装在上有机玻璃管外部;所述下分散器套装在下有机玻璃管外部;所述分散片镶嵌在上分散器以及下分散器中间；所述上分散器以及下分散器背对设置并通过连接螺栓相连;所述上分散器以及下分散器之间设置有一道或多道O型圈；所述上有机玻璃管通过分散器中的分散片与下有机玻璃管相贯通;所述漏斗设置在上有机玻璃管顶部并通过落砂开关与上有机玻璃管相贯通;所述上有机玻璃管上设置有上抽气孔。2.根据权利要求1所述的土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述土工三轴砂样的制备装置还包括乳胶膜，所述乳胶膜的底部固定在三轴室底座上，所述乳胶膜的顶部翻开撑在对开模上;所述下有机玻璃管通过乳胶膜套在对开模外部。3.根据权利要求2所述的土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述分散器与上有机玻璃管之间、分散器与下有机玻璃管之间以及对开模与下有机玻璃管之间均设置有一道或多道O型圈。4.根据权利要求3所述的土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述漏斗顶部设置有密封盖。5.根据权利要求4所述的土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述土工三轴砂样的制备装置还包括分别设置在上抽气孔以及下抽气孔上的上抽气阀门以及下抽气阀门。6.根据权利要求1-5任一所述的土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述土工三轴砂样的制备装置还包括基座、支架以及双层横架;所述支架设置在基座上;所述分散器通过双层横架设置在支架上并可在支架上自如上下滑动。7.根据权利要求6所述的土工三轴砂样的制备装置，其特征在于:所述土工三轴砂样的制备装置还包括设置在支架上的单层横架，所述漏斗通过单层横架设置在支架上并可在支架上自如上下滑动。
【文档编号】G01N1/28GK105910872SQ201610519758
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】王勇, 程朋, 孔令伟, 王艳丽, 管向阳, 汪明沅, 蔡可键
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所