高聚物固化土用模具的制作方法

本实用新型涉及土工测试技术领域，具体涉及一种高聚物固化土用模具。

背景技术：

道路的黄土层基础、软黏土层基础或膨胀土层基础的承载力不足，此种道路承载超重物后，路面发生沉降。目前主要采用混入其它材料的方式提高黄土层、软黏土层或膨胀土层构造基础的承载力。为试验高聚物固化土的注浆及固化效果，或者为试验其他固化剂固化效果或选择更合适的固化剂，需要在试验室中制作相应的试样，故而需要相应的制作模具。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是提供一种高聚物固化土用模具，以解决高聚物固化土试样不易制作的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种高聚物固化土用模具，包括试样管模、注浆模组和压样机构；所述注浆模组包括用于使所述试样管模满足带压注浆条件的上端盖和下端盖，在所述上端盖上设有注浆口，在所述下端盖上设有溢浆孔；所述压样机构包括压样件和用于连接所述试样管模的试样管模延长模，所述压样件用于在所述试样管模或所述试样管模延长模的轴向活动，以用于推压所述试样管模内的构造物。

优选的，在所述试样管模与所述上端盖及所述下端盖的连接处设有密封结构。

优选的，所述压样机构包括压样座台、轧杆、竖压杆和具锁止功能的限位游标，所述压样座台上表面固定连接有“┣”形支撑杆，所述轧杆的一端与所述“┣”形支撑杆的上端铰支连接，所述竖压杆的中部与所述“┣”形支撑杆的侧杆滑动配合，以形成滑轨机构，所述竖压杆的上端与所述轧杆活动连接，以使轧杆的摆动转换为竖压杆的竖向运动，所述竖压杆的下端与所述压样件固定连接，所述具锁止功能的限位游标安装在所述压样件和所述“┣”形支撑杆的侧杆之间的竖压杆上。

进一步的，在所述竖压杆上设有用于形成标尺的刻痕。

进一步的，在所述压样座台上设有用于脱模的模件脱落口，所述压样机构还包括用于支撑所述试样管模的脱模托和用于支撑所述试样管模及所述构造物的底托，所述压样件和所述底托的用于连接所述试样管模的一侧且对应于所述试样管模的内腔区域为平面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）通过压样机构将固态材料制作形成可渗透式中间件，然后在可渗透式中间件内带压注入液态固化浆料，液态固化浆料固化后脱模就获得了高聚物固化土试样。

（2）竖压杆与“┣”形支撑杆配合使压样件能够垂直升降，保证了可渗透式中间件的受力均衡，具锁止功能的限位游标能够保证可渗透式中间件的高度固定。

附图说明

图1为使用本实用新型一种高聚物固化土用模具压制可渗透式中间件的使用状态图。

图2为图1中的压样座台的俯视图。

图3为本实用新型一种高聚物固化土用模具的竖压杆的局部图。

图4为使用本实用新型一种高聚物固化土用模具制作浸液中间件的使用状态图。

图5为图4的主视结构图。

图6为使用本实用新型一种高聚物固化土用模具脱模试样的使用状态图。

图7为本实用新型一种高聚物固化土用模具的多种规格试样管模的剖面图。

图8为本实用新型一种高聚物固化土用模具的试样管模延长模的剖视图。

图中，11-压样座台，111-台面，1111-模件脱落口，112-直杆，113-侧杆，12-轧杆，121-槽形导轨，131-竖压杆，132-具锁止功能的限位游标，1321-游标，1322-紧定螺栓，133-压样件，21-小号试样管模，211-外嵌台阶，212-密封圈放置槽，213密封圈放置槽，22-中号试样管模，23-大号试样管模，24-试样管模延长模，241-外嵌台阶，242-内嵌台阶，31-上端盖，311-注浆口，32-下端盖，321-溢浆孔，322-托肩，33-固定零件，34-密封圈，35-密封圈，36-底托，37-脱模托，371-脱模口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种高聚物固化土用模具，参见图1-8，包括试样管模、注浆模组和压样机构。

参见图7，本实施例中，试样管模有小号试样管模21、中号试样管模22和大号试样管模23三种规格，具体的，小号试样管模21的内径为50mm，内管腔高40mm；中号试样管模22的内径为50mm，内管腔高50mm；大号试样管模23的内径为50mm，内管腔高100mm。为便于连接试样管模延长模24，试样管模与试样管模延长模24嵌合连接。例如，参见图1和图7-8，在试样管模21的一端设有外嵌台阶211，在试样管模延长模24的一端设有内嵌台阶242，内嵌台阶242和外嵌台阶211相匹配，以实现试样管模延长模24与试样管模的嵌合连接。试样管模延长模24也可以有多个，为便于试样管模延长模之间的相互连接，试样管模延长模24的另一端也可以设置外嵌台阶241。

参见图4-5，注浆模组包括用于使试样管模满足带压注浆条件的上端盖31和下端盖32，在上端盖31上设有注浆口321，在下端盖32上设有溢浆孔321。注浆口321选择直径5mm的通孔，溢浆孔321选择直径3mm的通孔。根据需要优选的，在试样管模与上端盖31及下端盖32的连接处设有密封结构。具体的，以试样管模21为例，在试样管模21的上端设有密封圈放置槽212，密封圈放置槽212最好设置在外嵌台阶211的顶面上，在试样管模21的下端设有密封圈放置槽213。高压注浆时，在密封圈放置槽212内放置密封圈34，在密封圈放置槽213内放置密封圈35，并将上端盖31、下端盖32分别抵接试样管模的两端设置，上端盖31和下端盖35通过固定零件33可拆卸连接，固定零件33可以是螺栓连接件、铰支扣件等，选择螺栓连接件时，在上端盖31、下端盖32上需要设置螺栓穿孔，采用铰接扣件时，铰支扣件的一端与下端盖铰支连接或球铰连接，铰支扣件扣合在上端盖31上时，密封圈34和密封圈35应能被挤压变形，这样才可以发挥密封效果。

参见图1-4和图8，压样机构包括压样件133和用于连接试样管模21的试样管模延长模24。本实施例中，试样管模延长模24内径为50mm，内管腔高40mm。当试样管模延长模24连接在试样管模21上时，试样管模延长模24与试样管模共轴。试样管模延长模有多个。压样件133用于在试样管模21的轴向活动，以用于推压试样管模21内的构造物，这里的构造物可以是土样，也可以是模件。本实施例中，试样管模内腔截面为圆形，所以压样件133选择直径略小于40mm的圆形片。在制备可渗透式中间件时，压样件133仅在试样管模延长模24内活动，用于使土样形成与试样管模21的高度一致的可渗透式中间件。在脱模试样管模21内的模件时，压样件133在试样管模21内活动，以顶压模件从试样管模21的脱模口脱出。

优选的，参见图1-4和图8，压样机构包括压样座台11、轧杆12、竖压杆131和具锁止功能的限位游标132，压样座台11上表面固定连接有“┣”形支撑杆，“┣”形支撑杆由直杆112和焊接在直杆112侧面的侧杆113形成，侧杆113可以垂直于直杆112，也可以与直杆112形成锐角或钝角夹角。轧杆12的一端与直杆112的上端铰支连接，以形成曲柄滑块机构，所述竖压杆131的中部与侧杆113滑动配合，以形成滑轨机构，竖压杆131的上端与轧杆12活动连接，以使轧杆的摆动转换为竖压杆的竖向运动。具体的，竖压杆131可以通过曲柄与轧杆12活动连接，形成曲柄滑块机构，也可以如图1所示的，在轧杆12上设有槽形滑轨121，竖压杆121的端部设有能够在槽形滑轨121内滑动的滑块，滑块设置在槽形滑轨121内。竖压杆131的下端与压样件133焊接固定，由于压样件133选择圆形片，所以圆形片要水平设置，即垂直于竖压杆131的轴线。具锁止功能的限位游标132可以采用现有结构，即包括限位游标1321和安装在限位游标1321上的紧定螺栓1322，具锁止功能的限位游标132安装在压样件133和侧杆113之间的竖压杆131上。通过调整紧定螺栓1322，当紧定螺栓1322顶压竖压杆131时，限位游标1321相对于竖压杆131锁止，当紧定螺栓1322与竖压杆131之间留有间隙时，限位流标1321可以在竖压杆131上滑动。进一步优选的，在竖压杆131上设有用于形成标尺的刻痕。

进一步的，在压样座台11的台面111上设有用于脱模的模件脱落口1111，压样机构还包括用于支撑试样管模的脱模托37和用于支撑试样管模及构造物的底托36。压样件133用于连接试样管模的一侧且对应于试样管模的内腔区域为平面，底托36的用于连接试样管模的一侧且对应于试样管模的内腔区域为平面。为提高在压样或脱模时试样管模的对位效率并避免其侧向滑移，模件脱落口1111设有内嵌台阶，底托36和脱模托37能够嵌设在模件脱模口1111处，在底托36和脱模托37上均设有用于嵌设试样管模的嵌槽，在脱模托37的嵌槽上还设有同轴的脱模口，本实施例中，脱模口371的内径应大于40mm，但小于试样管模的外径，这样既能支撑试样管模，又能保证模件能够从脱模口371及模件脱落口1111中脱出。底托36和脱模托37上均设有托肩，这样可以分散底托36或脱模托37对模件脱落口1111的压力。

使用该高聚物固化土用模具制作高聚物固化土试样时,

先制备可渗透式中间件。在要使用的试样管模及试样管模延长模24的内壁涂上脱模剂（例如硅油），其中，试样管模延长模24连接在试样管模上端，试样管模的下端放置在底托36上后一并放置在模件脱落口1111处，这样试样管模的下端就封闭了。将具锁止功能的限位游标132的底面与压样件13的底面的距离调整为试样管模延长模24延长的内腔距离并锁固限位游标1321。将土样放入试样管模延长模24内后，按压轧杆12，轧杆12沿铰接轴摆动，由于竖压杆131的上端与轧杆12活动连接形成了曲柄滑块机构，竖压杆131的上端能够在槽形导轨121内滑动，而竖压杆131的中部与侧杆113滑动配合形成了滑轨机构，所述竖压杆131能够维持竖直状态，这样，当轧杆12压动竖杆131的端部时，曲柄滑块机构使轧杆12的摆动压力转换为竖压杆131的轴向推力，这样就可以使压样件133在试样管模的轴向下降，并按压试样管模延长模24及试样管模21内的土样，当土样形成与试样管模的高度一致时，可渗透式中间件就制作完成了。最好的，土样能够一次成形与所述试样管模的高度一致的可渗透式中间件。制作中间件的步骤主要用于制作所需要的土样空隙率的中间件。

然后制备浸液中间件。其中，将上端盖31和下端盖32分别设置在带可渗透式中间件的试样管模的两端，判断上端盖31、试样管模、下端盖32之间的间隙是否满足带压注浆条件，如果满足，将上端盖31和下端盖32通过连接零件33可拆卸连接后，就可以带压注浆了。如果不能满足，就在试样管模两端的密封圈放置槽内分别放置密封圈34、密封圈35，然后将上端盖31和下端盖32通过连接零件33可拆卸连接。在满足带压注浆条件后，向注浆口311内注入带压的固化浆液，在观察到溢浆孔321处溢出浆液后，堵塞溢浆孔321。

最后浸液中间件固化后脱模。其中，静置浸液中间件，待浆液反应固化后（约需24小时），模件制作完成。将上端盖31、下端盖32拆除，将带模件的试样管模放置在脱模托37上后一并放置在模件脱落口1111处，按压轧杆12，轧杆12推动竖压杆131及压样件133沿试样管模的轴向下降，压样件133推动模件从试样管模的下端口经脱模口371、模件脱落口1111落下，模件脱出后，要及时接住模件，以避免碰撞损伤其结构。

以一种模件制作为例，选择含水率为10%的黄土，控制其密度为1.8g/cm³作为土样。具体的，称取完全干燥的黄土127.2g，称取水14.1g，拌和均匀后形成土样。使用小号试样管模21和一节试样管模延长模24，所以调节具锁止功能的限位游标132与压样件133底面的距离等于试样管模延长模24的长度，即一节试样管模延长模24的有效内腔高度。将土样倒入试样管模21及试样管模延长模24的内腔中后，按压轧杆12，当具锁止功能的限位游标132受试样管模延长模24的顶面阻挡后，可渗透式中间件制作完成。在制备浸液中间件时，带压浆液的压力为1mpa恒压，溢浆孔321兼作排气孔。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。