双腔体孔压静力触探真空饱和机的制作方法

本发明属于岩土工程原位测试领域，具体涉及一种双腔体孔压静力触探真空饱和机。

背景技术：

静力触探试验在岩土工程原位测试技术中占有举足轻重的作用，而配有孔压测量装置的孔压静力触探锥头则可以测试土体的孔隙水压力随着深度的变化关系，在孔隙水、超孔隙水压力测试方面具有卓越表现。

孔压测试时，土体中水体进入静力触探锥头上的多孔隙滤环，而后引起内部电子元件电阻电压变化，转换成电子信号传导至电脑显示屏中，显示水压曲线。多孔隙滤环的饱和成为影响测试准确度的关键，这是因为多孔隙滤环内部的空气与液体的体积压缩比可达到10²～10³数量级，在静力触探锥头贯入过程中，有一部分孔隙水压力在传递时消耗在压缩空气上，空气压缩后又有一部分水量补充进入多孔隙滤环内，造成孔隙水压力测试值比真实值偏低及消峰滞后效应，使得测试数值失真，在淤泥及淤泥质土、黏性土的消散试验过程中，失真度尤为显著。

此外，由于多孔隙滤环是安装在静力触探锥头上，不能随时拆下来进行饱和，即使能拆下饱和，安装时又将其暴露于空气中。因此需要将静力触探锥头整体放入密闭腔体中进行饱和除气。值得注意的是，静力触探锥头完成饱和后与贯入土体测试前这段时间，需将静力触探锥头取出饱和密闭腔体并安装在探杆和贯入设备上，如何保持多孔隙滤环不被暴露于空气中是岩土工程师需面对的问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双腔体孔压静力触探真空饱和机，以实现对静力触探锥头的快捷、高效饱和。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双腔体孔压静力触探真空饱和机，包括静力触探锥头、圆柱外腔体、圆柱内腔体、进液管、排液管、排气管、真空泵、腔体密封顶盖、紧固螺杆以及压力表；圆柱内腔体设置在圆柱外腔体内，静力触探锥头设置在圆柱内腔体内，腔体密封顶盖设置在静力触探锥头、圆柱内腔体以及圆柱外腔体的顶部；圆柱外腔体上分别联通有进液管、排液管以及排气管，排气管又与真空泵相连，压力表与真空泵相连；圆柱内腔体的上部腔壁上设有筛孔，以供液体进入圆柱内腔体。

进一步，腔体密封顶盖和圆柱外腔体通过紧固螺杆相连，腔体密封顶盖和圆柱外腔体上设有与紧固螺杆相匹配的螺纹。

进一步，静力触探锥头以及圆柱内腔体均与腔体密封顶盖可拆卸连接。

进一步，设置在圆柱内腔体上部腔壁上的筛孔中，位于最底部一排的筛孔至少高于静力触探锥头的多孔隙滤环10cm。

进一步，进液管、排液管以及排气管上均设有阀门，排气管上的阀门位于真空泵与圆柱外腔体之间。

本发明的有益效果在于：

本发明原理清晰、结构简单、易于操作、移动方便，可为静力触探触探锥头提供一种快捷、高效的饱和装置。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明结构示意图；

图2为腔体密封顶盖的平面示意图。

附图标记：静力触探锥头-1、圆柱外腔体-2、圆柱内腔体-3、进液管-4、排液管-5、排气管-6、真空泵-7、腔体密封顶盖-8、紧固螺杆-9、压力表-10。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图2，为一种双腔体孔压静力触探真空饱和机，包括静力触探锥头1、圆柱外腔体2、圆柱内腔体3、进液管4、排液管5、排气管6、真空泵7、腔体密封顶盖8、紧固螺杆9以及压力表10；圆柱内腔体3设置在圆柱外腔体2内，静力触探锥头1设置在圆柱内腔体3内，腔体密封顶盖8设置在静力触探锥头1、圆柱内腔体3以及圆柱外腔体2的顶部；圆柱外腔体2上分别联通有进液管4、排液管5以及排气管6，排气管6又与真空泵7相连，压力表10连在真空泵7上，用于监测加真空压力的压力数值；圆柱内腔体3的上部腔壁上设有筛孔，以供液体进入圆柱内腔体。

腔体密封顶盖8和圆柱外腔体2通过紧固螺杆9相连，腔体密封顶盖8和圆柱外腔体2上对应设有与紧固螺杆相匹配的螺纹，以实现连接。

静力触探锥头1以及圆柱内腔体3均与腔体密封顶盖8可拆卸连接。饱和完成后，静力触探锥头1、圆柱内腔体3则与腔体密封顶盖8分离。

设置在圆柱内腔体3上部腔壁上的筛孔中，位于最底部一排的筛孔至少高于静力触探锥头1的多孔隙滤环10cm。

进液管4、排液管5以及排气管6上均设有阀门，排气管6上的阀门位于真空泵7与圆柱外腔体2之间。

该真空饱和机的具体使用方法包括以下几步：

步骤一：在实施前连接设备，将静力触探锥头1与腔体密封顶盖8连接，然后将圆柱内腔体3与腔体密封顶盖8连接。将静力触探锥头1、圆柱内腔体3放入圆柱外腔体2中，腔体密封顶盖8扣在圆柱外腔体2上，通过紧固螺杆9将圆柱外腔体2与腔体密封顶盖8连接，圆柱外腔体2与腔体密封顶盖8之间可以加一层橡胶垫片，以增加气密性。

步骤二：关闭排液管5及阀门，打开进液管4及阀门，将液体充填内、外腔体中，且使液面高度至少大于静力触探锥头的多孔隙滤环5cm。

步骤三：关闭排液管5及阀门，关闭进液管4及阀门，打开排气管6及阀门，启动真空泵7，抽真空，直至完全饱和探头，持续时间约1～2h。

步骤四：饱和完成后，将真空泵7关闭，进液管4及阀门保持关闭状态，排液管5及阀门打开，取出腔体密封顶盖8、圆柱内腔体3以及静力触探锥头1。

步骤四：将圆柱内腔体3与静力触探锥头1浸入有足够空间的液面下(如水桶水下或者脸盆水下)，将腔体密封顶盖8与圆柱内腔体3、静力触探锥头1分离；分离过程中，保持多孔隙滤环一直在液面以下。

步骤五：圆柱内腔体3与静力触探锥头1分离，分离过程中，保持多孔隙滤环一直在液面以下，并将橡胶薄膜(诸如橡胶避孕套)套在静力触探锥头上，完全覆盖住多孔隙滤环且气密不渗漏。

步骤六：操作完成，将仪器整理备下次使用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。