高含水率淤泥预压制样与监测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，包括制样装置、固定装置、加压装置和数据采集监测装置，所述的制样装置为一个空心的圆柱制样筒（8）；所述的固定装置包括通过若干螺纹钢套杆B（7）连接固定的上固定板（6）和下固定板（9）两块固定板；所述的加压装置包括集水筒（5）、铺设在集水筒（5）上部的方形加载盘（4）和螺纹钢套杆A（3）；所述的数据采集监测装置包括位于螺纹钢套杆A（3）上端的位移传感器（1），和通过数据线与位移传感器（1）连接的数据监测仪（12）。本实用新型结构简单、使用方便、制样过程中沿水平和竖向试样含水均匀性较好，重复性和可操作性较强，实用性强。
【专利说明】
高含水率淤泥预压制样与监测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种土体室内制样装置，尤其涉及一种高含水率疏浚/吹填淤泥预压排水制样与实时监测装置。【背景技术】
[0002]疏浚/吹填淤泥室内制样是困扰广大岩土科研工作者的重要问题之一，对研究高含水率淤泥压缩和强度性质造成严重阻碍。造成这种现象的根本原因是，疏浚/吹填淤泥含水率高、流动性较强，从而导致试样难以成型，无法进行室内压缩和强度试验。因此，需要一种针对高含水率淤泥试样难以成型的问题研究一种满足试验要求的预压成型装置，将淤泥中过量水分有效分离，并采用自动化数据采集系统监测预压过程中淤泥实时沉降量，通过反算方法定量控制不同时刻对应的淤泥试样含水量。【实用新型内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下:
[0004]—种高含水率淤泥预压制样与监测装置，包括制样装置、固定装置、加压装置和数据采集监测装置，其特征在于:所述的制样装置为一个空心的圆柱制样筒8;
[0005]所述的固定装置包括上固定板6和下固定板9两块固定板，所述的上下固定板四周通过若干螺纹钢套杆B7连接固定，所述的上下固定板中间对应开设有与圆柱制样筒8外径相同的圆孔，用于嵌套固定圆柱制样筒8;
[0006]所述的加压装置包括集水筒5、铺设在集水筒5上部的方形加载盘4和螺纹钢套杆 A3，所述的螺纹钢套杆A3通过螺母Bl 1与方形加载盘4上端连接固定；
[0007]所述的数据采集监测装置包括位于螺纹钢套杆A3上端的位移传感器1，和通过数据线与位移传感器1连接的数据监测仪12。
[0008]所述的螺纹钢套杆A3上端设有护帽2,所述护帽2顶端水平，内部通过螺纹与螺纹钢套杆A3顶部连接，护帽2顶部位于位移传感器1正下方，以监测预压过程中试样沉降位移随时间变化过程。
[0009]所述的集水筒5外径与圆柱试样筒8内径尺寸一致，所述的集水筒5上端开口，下端封闭，筒底开设有若干细小的排水孔，所述的集水筒5底部铺设有滤水石和滤纸，使得试样筒内的淤泥在预压载荷作用下排出的水收集到集水筒5内。
[0010]所述的上固定板6和下固定板9四周通过四根螺纹钢套杆B7连接固定，所述的螺纹钢套杆B7均通过螺母A10与上下固定板旋合连接。
[0011]所述的上固定板6—侧连接有固定杆14，所述的固定杆14上端连接有一塑料连接板13,所述的连接板13上开设有与位移传感器1周向尺寸一致的孔，供位移传感器1卡合于连接板13上，所述开孔位置与护帽2的位置上下对应，连接板13限制了位移传感器1的移动， 并将位移传感器1定位于护帽2上部，进而采集圆柱制样筒8内的试样的高度变化，得到淤泥试样的排水量。
[0012]所述的圆柱制样筒8筒体内径根据试验标准试样尺寸而定。
[0013]所述的圆柱制样筒8、上固定板6、下固定板9和方形加载盘4均采用轻质光滑有机玻璃材质制成。
[0014]本实用新型的工作原理如下:
[0015]在预压荷载作用下，高含水率淤泥压缩性理论上可被认为全部由于孔隙体积减少而引起的。对于饱和淤泥试样，水由于其流动特性而在外力作用下沿着孔隙排出，从而引起淤泥体积减少而发生压缩。制样时由于刚性环所限，试样在竖向预压荷载作用下只能产生竖向压缩变形，而不可能产生侧向变形。因此，淤泥竖向压缩变形量与圆柱筒内侧横断面积之乘积，可被认为是预压荷载作用下排出的水量，从而结合试样初始含水率计算不同预加载时刻对应的淤泥含水量。
[0016]本实用新型具有如下优点:
[0017]1、采用轻质光滑有机玻璃材质，强度和耐久性较好、移动方便。[〇〇18]2、玻璃筒内壁十分光滑，与加压传力装置磨合性能良好，利于荷载传递。
[0019]3、由于制样筒内试样压制后高度较高，使得每个成型的试样可制备至少两个标准试样，便于批量制备制样。
[0020]4、制作过程更加简单方便，沿水平和竖向试样含水均匀性较好，重复性和可操作性较强。
[0021]5、通过数据采集系统，可反算不同加载时刻试样含水量，便于制备和控制满足特定要求含水量试样。【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0023]图2为本实用新型中加压上盖和监测系统的结构示意图；
[0024]图3为本实用新型中圆柱制样筒固定装置的立体结构示意图；
[0025]其中:1_位移传感器、2-护帽、3-螺纹钢套杆A、4_方形加载盘、5-集水筒、6-上固定板、7-螺纹钢套杆B、8-圆柱制样筒、9-下固定板、10-螺母A、ll-螺母B、12-数据监测仪、13-连接板、14-固定杆。【具体实施方式】
[0026]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，如图1-3所示，一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，包括制样装置、固定装置、加压装置和数据采集监测装置，其特征在于:所述的制样装置为一个空心的圆柱制样筒8;
[0027]所述的固定装置包括上固定板6和下固定板9两块固定板，所述的上下固定板四周通过若干螺纹钢套杆B7连接固定，所述的上下固定板中间对应开设有与圆柱制样筒8外径相同的圆孔，用于嵌套固定圆柱制样筒8;
[0028]所述的加压装置包括集水筒5、铺设在集水筒5上部的方形加载盘4和螺纹钢套杆 A3，所述的螺纹钢套杆A3通过螺母Bl 1与方形加载盘4上端连接固定；
[0029]所述的数据采集监测装置包括位于螺纹钢套杆A3上端的位移传感器1，和通过数据线与位移传感器1连接的数据监测仪12。
[0030]所述的螺纹钢套杆A3上端设有护帽2,所述护帽2顶端水平，内部通过螺纹与螺纹钢套杆A3顶部连接，护帽2顶部位于位移传感器1正下方，以监测预压过程中试样沉降位移随时间变化过程。[〇〇31]所述的集水筒5外径与圆柱试样筒8内径尺寸一致，所述的集水筒5上端开口，下端封闭，筒底开设有若干细小的排水孔，所述的集水筒5底部铺设有滤水石和滤纸，使得试样筒内的淤泥在预压载荷作用下排出的水收集到集水筒5内。[〇〇32]所述的上固定板6和下固定板9四周通过四根螺纹钢套杆B7连接固定，所述的螺纹钢套杆B7均通过螺母A10与上下固定板旋合连接。
[0033]所述的上固定板6—侧连接有固定杆14,所述的固定杆14上端连接有一塑料连接板13,所述的连接板13上开设有与位移传感器1周向尺寸一致的孔，供位移传感器1卡合于连接板13上，所述开孔位置与护帽2的位置上下对应，连接板13限制了位移传感器1的移动， 并将位移传感器1定位于护帽2上部，进而采集圆柱制样筒8内的试样的高度变化，得到淤泥试样的排水量。[〇〇34]所述的圆柱制样筒8筒体内径根据试验标准试样尺寸而定。
[0035]所述的圆柱制样筒8、上固定板6、下固定板9和方形加载盘4均采用轻质光滑有机玻璃材质制成。
[0036]实用新型在使用时，先将下部固定板9和螺纹钢套杆B7用螺母固定，然后放置圆柱制样筒8,用上部固定板6和螺母A10将制样筒固定，填充均匀搅拌高含水率淤泥至预定高度，在圆柱集水筒5底部放置透水石和滤纸之后，将圆柱集水筒5放入圆柱制样筒8中，将连接塑料护帽2、钢套杆A3和螺母B11的方形加载盘4轻轻放置在圆柱集水筒5上部，调节位移传感器1位置后，将传感器1紧紧卡在连接板13上的开孔内部，阻止传感器发生移动，最后将位移传感器1接入数据监测仪12,用微型计算机实时记录位移数据以跟踪不同时刻淤泥试样含水状态。
[0037]本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。
【主权项】
1.一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，包括制样装置、固定装置、加压装置和数据 采集监测装置，其特征在于:所述的制样装置为一个空心的圆柱制样筒(8);所述的固定装置包括上固定板(6)和下固定板(9)两块固定板，所述的上下固定板四周 通过若干螺纹钢套杆B(7)连接固定，所述的上下固定板中间对应开设有与圆柱制样筒(8) 外径相同的圆孔；所述的加压装置包括集水筒(5)、铺设在集水筒(5)上部的方形加载盘(4)和螺纹钢套 杆A(3)，所述的螺纹钢套杆A(3)通过螺母B(ll)与方形加载盘(4)上端连接固定；所述的数据采集监测装置包括位于螺纹钢套杆A(3)上端的位移传感器(1)，和通过数 据线与位移传感器(1)连接的数据监测仪(12)。2.如权利要求1所述的一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，其特征在于:所述的螺 纹钢套杆A(3)上端设有护帽(2)，所述护帽(2)顶端水平，内部通过螺纹与螺纹钢套杆A(3) 顶部连接，护帽(2)顶部位于位移传感器(1)正下方。3.如权利要求1所述的一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，其特征在于:所述的集 水筒(5)外径与圆柱试样筒(8)内径尺寸一致，所述的集水筒(5)上端开口，下端封闭，筒底 开设有若干细小的排水孔，所述的集水筒(5)底部铺设有滤水石和滤纸。4.如权利要求1所述的一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，其特征在于:所述的上 固定板(6)和下固定板(9)四周通过四根螺纹钢套杆B(7)连接固定，所述的螺纹钢套杆B(7) 均通过螺母A (10)与上下固定板旋合连接。5.如权利要求1所述的一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，其特征在于:所述的上 固定板(6)—侧连接有固定杆(14)，所述的固定杆(14)上端连接有一塑料连接板(13)，所述 的连接板(13)上开设有与位移传感器(1)周向尺寸一致的孔，供位移传感器(1)卡合于连接 板(13)上，所述开孔位置与护帽(2)的位置上下对应。6.如权利要求1所述的一种高含水率淤泥预压制样与监测装置，其特征在于:所述的圆 柱制样筒(8)、上固定板(6)、下固定板(9)和方形加载盘(4)均采用轻质光滑有机玻璃材质 制成。
【文档编号】G01N33/24GK205607731SQ201620424385
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】王东星, 邹维列
【申请人】武汉大学