一种高压固结仪用超高压固结容器的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及室内固结试验技术领域，特别涉及一种高压固结仪用超高压固结容器。
【【背景技术】】
[0002]修建在地基上的水工建筑物和土木建筑物，由于设计不当发生破坏，有部分原因是:过大的地基沉降产生。不同土体由于本身性状(如土体级配、矿物成分、土体结构)，土体所在的环境因素(如应力历史，温度等)有着不同的压缩性质，获得土体的压缩性质显得尤为重要。通常采用室内固结(压缩)试验，现场荷载试验，来测定土体的压缩特性指标。土的压缩特性指标主要包括:压缩系数av、体积压缩系数mv、压缩模量Es、压缩指数C。、固结系数Cv、次压缩系数Ca、前期固结压力P。。
[0003]室内固结试验主要用的仪器为:固结仪。现有固结仪，依据可提供最大压强值可分为:高压固结仪和低压固结仪，高压固结仪可提供压力范围值在:12.5kPa — 4000kPa，低压固结仪可提供压力范围在:12.5kPa — 800kPa。依据每台仪器所联立的固结容器的个数分为:三联固结仪、双联固结仪、单杠杆固结仪。
[0004]请参阅图1所示，现有YS-1型高压固结仪主要包括测量设备1、调节螺钉2、固结容器3和加压设备4。固结仪主要分为三个部分:固结容器、变形测量设备、加压设备三个部分组成。
[0005]现有的测量设备:主要为最小分度值为0.01mm，量程为1mm的百分表，或者为全量程的0.2%的位移传感器。
[0006]加压设备主要有:杠杆式、镑秤式、液压式、气压式4类。YS-1高压固结仪所用的加压设备为杠杆式加压设备。杠杆比为比10，I比12两档，可提供最大压力为:4000kPa。
[0007]请参阅图2所示，固结容器3包括护环6、环刀8、透水板9和加压上盖5 ;试样7设置于两个透水板9之间，护环6中设置有水槽10。YS-1高压固结仪压缩容器为铜质圆形容器，试样用不锈钢环刀切取，装于容器内的护环，试样上下各放80#氧化铝透水石一块及滤纸一张，上面透水石放置传压板。试样面积为:30cm2和50cm 2两种，试样高度为:2cm。
[0008]为了保证试样无侧向变形，需要用环刀切割土体，以保证土体能与环刀内部紧密结合，同时环刀外部用厚壁铜环箍住。但是硬质原状土或软岩类不能被环刀切割的土、岩样，便无法进行固结试验，无法获得该类土、岩的压缩特性指标。
【【实用新型内容】】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种超高压固结容器，以解决现有固结容器的环刀不能切割硬质原状土、软岩类的不足；本实用新型超高压固结容器不仅能解决硬质原状土、软岩难以切割的问题，减小了试样的受压面积使得固结仪可提供给试样最大压力为:16000kPa，以此保证了硬质原状土、软岩可测范围的e-lgP曲线可以出现曲率最大点，得到其前期固结压力Pc值。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0011]一种高压固结仪用超高压固结容器，包括加压上盖、护环和两个透水垫板；护环为圆筒形，护环的高度为:55mm，外径为90mm，内径为:30.025mm ;待测试样和两个透水垫板设置于护环的内孔中，且两个透水垫板中一个位于待测试样上方，一个位于待测试样下方；透水垫板为圆饼状，厚度为5mm，直径为30mm ;透水垫板的一侧面上设有同心的五个圆环槽；每个圆环槽宽1mm，相邻圆环槽间隔1.5mm ;五个圆环槽中均设有若干贯穿透水垫板的透水小孔；透水小孔的直径为Imm ;位于待测试样上方的透水垫板设置圆环槽的一面朝上，位于待测试样下方的透水垫板设置圆环槽的一面朝下；位于待测试样上方的透水垫板上设有加压上盖；加压上盖包括下部的圆柱体和位于圆柱体顶端的圆台体；圆台体高为:7mm，圆柱体高为:15mm ;圆台体顶部设有球形凹槽，该球形凹槽的深度为:4mm，球形面的半径为:12mm。
[0012]优选的，加压上盖底部与位于待测试样上方的透水垫板顶面直接接触；加压上盖周设置均匀设置四个竖向引流沟槽与位于加压上盖底部设置的十字形横向引流沟槽相连，竖向引流沟槽和横向引流沟槽的宽度、深度均为Imm ;加压上盖的底部设有与透水垫板上的水流沟槽相配合的环形引流沟槽。
[0013]优选的，五个圆环槽由内至外依次设有4、8、12、16、20个透水小孔。
[0014]优选的，待测试样直径为30mm，高度为40mm。
[0015]优选的，待测试样与护环内孔之间为滑动耦合。
[0016]优选的，待测试样外径与护环内径为H7/f7公差配合。
[0017]优选的，透水垫板与待测试样之间设有一层滤纸。
[0018]优选的，加压上盖、护环和两个透水垫板均由40#钢制成。
[0019]相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0020]本实用新型仅为更换YS-1型固结仪原有的固结容器，并配备相适应的压头、垫板，则试验方法与试验原理都与原试验相同，方便了实验人员，节约了对新试验仪器操作规范、操作原理的学习；本实用新型可对小直径(30mm)试样进行压缩试验，相比原有仪器对大直径(61.8_)试样进行压缩试验，由于加荷设备沿用原有的设备，所以能提高仪器对试样的加压上限约4倍，如此就能保证硬质原状土、软岩可测范围的e-lgP曲线出现曲率最大点；本实用新型试样需要预先用摇臂钻床小钻头钻取、车床精加工制样，很好地解决了环刀无法切割硬质土岩样的问题；该改装设备设计了透水垫板，来代替原有的80#氧化铝透水石，确保了在高压下不被破坏，并且均匀密布了透水小孔，小孔的直径为:Φ Imm,在与试样接触的垫板面上覆盖滤纸，这样既能迅速排出试样内的孔隙水，也保证试样在高压不被挤入透水小孔内；该实用新型设计了环向、竖向、横向引流沟槽，从垫板至压头，沟槽构成一体式，直接可将孔隙水引流至护环上方，及时消散孔隙水压，保证加载设备所加压力与土体有效应力相等，消除孔隙水压力的影响；制作该固结容器费用较低，且不破坏原试验仪器的零件，这样就使得改装后YS-1型固结仪既能对常规土岩进行压缩试验，也能对硬质原状土岩进行压缩试验，极大的提高了该仪器的用途，同时价格经济。
【【附图说明】】
[0021]图1是YS-1型高压固结仪的构造图。
[0022]图2是YS-1型高压固结仪的固结容器构造图。
[0023]图3是本实用新型超高压固结容器的示意图。
[0024]图4a至图4c分别是透水垫板顶面的正视图、底面正视图和半剖图。
[0025]图5a至图5c分别是加压上盖的半剖图、底面正视图和顶面正视图。
[0026]图6a和图6b是护环的正视图和半剖图。
【【具体实施方式】】
[0027]本实用新型设计一个小直径的圆形固结容器，并配备相适应的压头、垫板；对硬质原状土、软岩类预先用摇臂钻床小钻头钻取，再用加工车床对试样细致加工，保证圆柱试样表面的光滑，使得试样的直径与固结容器的内径为滑动耦合；切取磨制试样至固结容器允许的高度；将试样放入固结容器，开始加荷并记录变形数据，从而有效的解决了硬质原状土、软岩类的不能进行固结试验的问题。
[0028]请参阅图3至图6b所示，本实用新型一种高压固结仪用超高压固结容器，包括加压上盖11、护环12和两个透水垫板13。
[0029]请参阅图4a至图4c所示，透水