用于膨胀土试验的定向排水控制环的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及岩土勘探领域，尤其是用于膨胀土试验的定向排水控制环。
【背景技术】
[0002]国铁、地铁、工民建、水利等各项目建设过程中，经常会遇到膨胀土，膨胀土作为一种特殊岩土，其物理力学性质也异于常规黏性土。由于膨胀土黏粒成分主要由蒙脱石、伊利石等亲水矿物组成，土体随环境的干湿变化，具有吸水显著膨胀、软化、崩解和失水急剧收缩、开裂、硬结的现象，从而影响其承载力特性及建、构筑物的基础稳定性。随着国家研究技术的不断完善，膨胀土失水方向对膨胀土裂缝开展特性的影响试验已经逐步开展，由于该课题尚新，故相应的试验仪器并无成型。现在进行该试验的技术人员，多采用塑料薄膜等裁剪粘贴使用，过程繁琐，且不同方向排水控制效果不佳，严重影响了试验准确性。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了用于膨胀土试验的定向排水控制环，通过轴向或径向封闭膨胀土试样，使得膨胀土试样只能从未封闭的方向蒸发失水，使膨胀土试样的排水方向得到精确控制，从而提高试验准确性。
[0004]本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0005]—种用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于:所述定向排水控制环包括一半封闭体，所述半封闭体内设置有膨胀土的容置位。
[0006]所述半封闭体为水平向封闭的环形半封闭体，所述环形半封闭体所围成的区域为所述容置位。
[0007]所述环形半封闭体外围设置有卡销和卡头，所述环形半封闭体通过所述卡销与所述卡头间的配合连接实现启闭。
[0008]所述环形半封闭体的开口侧分别铰接有透水盖板，所述透水盖板上开设有透水孔。
[0009]所述半封闭体为由上、下两块挡板和至少两根支杆构成竖直向封闭的竖向半封闭体，所述支杆固定支撑在所述上、下挡板之间且呈对称分布。
[0010]所述竖向半封闭体包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆的一端与所述上挡板通过转轴铰接，另一端与所述下挡板连接固定，所述第二支杆的一端与所述上挡板通过转轴连接，另一端与所述下挡板之间构成可开合式的连接固定。
[0011]本实用新型的优点是:可精确控制膨胀土试样的排水方向，从而提高试验准确性；结构合理、整体性强，可操作性强、携带方便、实用性强、设计新颖。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型中水平向半封闭体的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型中水平向半封闭体打开后的结构示意图；
[0014]图3为本实用新型中竖直向半封闭体的结构示意图；
[0015]图4为本实用新型中竖直向半封闭体打开后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0017]如图1-4所示，图中标记1-16分别表示为:水平向半封闭体1、竖直向半封闭体2、透水盖板3、透水盖板4、透水孔5、卡销6、卡头7、转轴8、上挡板9、下挡板10、第一支杆11、第二支杆12、转轴13、转轴14、转轴15、容置位16。
[0018]实施例一:本实施例中用于膨胀土试验的定向排水控制环是使膨胀土试样只可以竖直向蒸发失水的水平向半封闭体1，水平向半封闭体1指的便是使膨胀土试样水平向表面封闭的半封闭体。此时，由于膨胀土试样一般是由技术人员通过环刀切取所获得的呈圆饼状的标准样，因此，水平向半封闭体1便是呈圆饼状的膨胀土试样的径向半封闭体，即使呈圆饼状的膨胀土试样的径向表面被封闭。
[0019]如图1和图2所示，水平向半封闭体1呈环形，其环形所围成的区域为膨胀土试样的容置位16。卡销6和卡头7设置在水平向半封闭体1的外侧表面，卡销6和卡头7的形状、大小吻合适配，两者可配合连接固定；通过分离卡销6和卡头7可使水平向半封闭体1打开，以便于将膨胀土试样置放到容置位16之中。
[0020]在水平向半封闭体的上、下两侧开口侧分别通过转轴8铰接透水盖板3和透水盖板4，透水盖板3和透水盖板4可通过转轴8打开或关闭，两者的作用在压紧试验时置放在膨胀土试样表面的滤纸。此时，为了保证透水盖板3、4不影响蒸发面积，因此在两者表面分别开设若干透水孔5，透水孔5的开设面积尽量大。
[0021]本实施例在具体实施时具有如下操作步骤:
[0022]1、选取内轮廓尺寸(膨胀土试样外轮廓尺寸)与水平向半封闭体1的内轮廓尺寸(容置位16外轮廓尺寸)相同的环刀将膨胀土试样切成标准样。
[0023]2、将水平向半封闭体1的卡销6和卡头7拉开，同时将上、下透水盖板3、4通过转轴8转动打开。
[0024]3、将膨胀土试样从环刀内推出，放置水平向半封闭体1的容置位16之中；之后慢慢合并水平向半封闭体1，扣紧卡销6、卡头7，闭合上、下透水盖板3、4，此前可根据试验需要，在上、下透水盖板3、4的内侧，膨胀土试样的上、下表面铺设滤纸等。
[0025]4、重复步骤3，在各个水平向半封闭体1的容置位16内装入其他需要做竖直向(膨胀土试样的轴向)排水试验的膨胀土试样。
[0026]实施例二:本实施例与实施例一的不同之处在于:本实施例中的竖直向半封闭体2是使膨胀土试样只可以水平向蒸发失水的竖直向半封闭体2，竖直向半封闭体2指的便是使膨胀土试样竖直向表面封闭的半封闭体。此时，由于膨胀土试样一般是由技术人员通过环刀切取所获得的呈圆饼状的标准样，因此，竖直向半封闭体2便是呈圆饼状的膨胀土试样的轴向半封闭体，即使呈圆饼状的膨胀土试样的轴向表面被封闭。
[0027]如图3和图4所示，竖向半封闭体2由上挡板9、下挡板10、第一支杆11和第二支杆12构成，第一支杆11和第二支杆固定支撑在上挡板9和下挡板10之间，且呈对称分布。上挡板9和下挡板10之间的位置为容置位16。第一支杆11的上端与上挡板9之间通过转轴13构成铰接，下端与下挡板10之间固定连接；第二支杆12的上端与上挡板9通过转轴14连接，下端与下挡板10之间通过转轴15构成可开合式的连接固定。
[0028]本实施例在具体操作时，具有如下步骤:
[0029]1、选取内轮廓尺寸(膨胀土试样外轮廓尺寸)与竖直向半封闭体2的内轮廓尺寸(容置位16外轮廓尺寸)相同的环刀将膨胀土试样切成标准样。
[0030]2、逆时针转动第一支杆11的上端转轴13，利用第二支杆12与下挡板10之间的可开合式连接固定使第二支杆脱离下挡板10 ;将制备好的膨胀土试样放置在下挡板10上；随后顺时针转动转轴13，放平上挡板9，同时使第二支杆12与下挡板10的转轴15连接并扣紧。
[0031]3、重复步骤2，在各个水平向半封闭体1的容置位16内装入其他需要做竖直向(膨胀土试样的轴向)排水试验的膨胀土试样。
[0032]上述两实施例在具体实施时:水平向半封闭体1和竖直向半封闭体2各自的主体部件:上、下挡板9、10，第一、第二支杆11、12，透水盖板3、4等均可用质量较轻、易于成型、且具有一定刚度的塑料或其它复合材料制作。由于本控制环需成批量大量生产，故当可选材料具有相同性质时，建议选用最经济的材料，且保证控制环材料可重复利用。
[0033]虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如:水平向半封闭体1、竖直向半封闭体2的形状、大小等，故在此不一一赘述。
【主权项】
1.一种用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于:所述定向排水控制环包括一半封闭体，所述半封闭体内设置有膨胀土的容置位。2.根据权利要求1所述的一种用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于:所述半封闭体为水平向封闭的环形半封闭体，所述环形半封闭体所围成的区域为所述容置位。3.根据权利要求2所述的一种用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于:所述环形半封闭体外围设置有卡销和卡头，所述环形半封闭体通过所述卡销与所述卡头间的配合连接实现启闭。4.根据权利要求2所述的一种用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于:所述环形半封闭体的开口侧分别铰接有透水盖板，所述透水盖板上开设有透水孔。5.根据权利要求1所述的一种用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于:所述半封闭体为由上、下两块挡板和至少两根支杆构成竖直向封闭的竖向半封闭体，所述支杆固定支撑在所述上、下挡板之间且呈对称分布。6.根据权利要求5所述的一种用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于:所述竖向半封闭体包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆的一端与所述上挡板通过转轴铰接，另一端与所述下挡板连接固定，所述第二支杆的一端与所述上挡板通过转轴连接，另一端与所述下挡板之间构成可开合式的连接固定。
【专利摘要】本实用新型涉及岩土勘探领域，尤其是用于膨胀土试验的定向排水控制环，其特征在于：所述定向排水控制环包括一半封闭体，所述半封闭体内设置有膨胀土的容置位。本实用新型的优点是：可精确控制膨胀土试样的排水方向，从而提高试验准确性；结构合理、整体性强，可操作性强、携带方便、实用性强、设计新颖。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN205139133
【申请号】CN201520866114
【发明人】雷文
【申请人】中铁上海设计院集团有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月3日