三軸試驗圍壓裝置的製作方法
2023-05-09 21:03:31
專利名稱：三軸試驗圍壓裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三軸試驗圍壓裝置。
背景技術：
根據現行《巖土工程勘察規範》(GB50021-2001 )2009年版第11章的有關要求，當需進行土的應力應變分析、對經預壓處理的地基、排水條件好的地基、加荷速率不高的工程或加荷速率較快但土的超固結程度較高的工程以及需驗算水位迅速下降時的土坡穩定性時需進行三軸試驗。三軸試驗分為不固結不排水試驗、固結不排水試驗、固結排水試驗,可測定土體的抗壓強度、抗剪強度、泊松比，它是土工試驗中基本項目之一。現行的《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999)中第13. 3節中明確規定了三軸試驗的設備基本參數、試驗過程及計算方法，但對試驗中採用的量測系統沒有做具體要求。在實際試驗過程中，所採用的量測系統由於圍壓室空間限制，不能同時進行多個三軸試驗，導致試驗效率較低，很大程度上制約著工程進度。
實用新型內容本實用新型的目的就是為解決上述問題，提供一種可以同時進行多個三軸試驗的圍壓裝置，它結構簡單，使用方便。為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案三軸試驗圍壓裝置，包括壓力傳感器，圍壓室內腔，加壓底座，排水孔，圍壓室底座，加壓平臺，圍壓室，壓力傳感器垂直安裝在圍壓室的頂端；圍壓室內腔採用多腔結構；排水孔在加壓底座的頂部和/或側部；加壓底座安裝在加壓平臺上；加壓平臺安裝在圍壓室底座上，圍壓室底座安裝圍壓室的底端。所述的加壓底座的個數與圍壓室內腔的腔數相同。所述的加壓平臺設有入水孔與圍壓室內腔相連，一管多通，同時向各個圍壓室內腔加水；入水孔處設有反逆流開關。所述的圍壓室內腔的腔數為兩腔、三腔、四腔、五腔或六腔，各腔內可分別施加不同的圍壓，也可分別施加同級圍壓。本實用新型的有益效果可同時進行多組(2 6組)三軸試驗，也可分別進行單組試驗，提高了工作效率。主要特點分述如下I、結構合理，安全性高本裝置採用封閉式鋼架結構且在與固定面板接觸位置設置防震墊片，有效抵禦外力破壞，在很大程度上提高了圍壓裝置的牢固性和安全性；2、試驗效率高利用該系統可以同時進行多組(2 6組)三軸試驗，極大地提高工作效率，加快工程進度。
圖I三軸圍壓裝置整體構造圖；[0014]圖2圍壓室頂部；圖3圍壓室底部；圖4入水孔和進水管的結構圖；在圖中，I、壓力傳感器，2、圍壓室內腔，3、加壓底座，4、排水孔，5、螺栓，6、圍壓室底座，7、加壓平臺、8、圍壓室、9、出水孔、10、入水孔、11、進水管。
具體實施方式
如圖1、2、3、4所示，壓力傳感器I垂直安裝在圍壓室內腔2的頂端，將作用在試樣上的垂直壓力轉換為電信號輸入到電腦，從而達到實時採集三軸試驗中主應力的目的；進行三軸試驗時內腔呈封閉狀態，裡面充滿液態水以保證順利施加圍壓；本設計採用了四腔，可同時安裝四個試樣；同時也可設計為兩腔、三腔、五腔或六腔，各腔可以施加不同的圍壓，也可同時施加同一圍壓；四個加壓底座3可同時升降，用以對試樣施加垂直壓力；排水孔4設計在加壓底座3的頂部和側部，在三軸固結排水試驗中，用以將試樣中的水排掉，同時通過排水孔測量試樣中孔隙水壓力；螺栓5用以固定圍壓室8和加壓平臺7 ;圍壓室底座6用以固定圍壓室8，在施加不同圍壓時保證圍壓室更加牢固安全；加壓平臺7承接加壓底座3，並設有出水孔9與圍壓室8相連，通過底部的密封技術保證圍壓室8封閉完好；入水孔10與進水管11相連通，可實現一管多通，同時向圍壓室8加水；入水孔處設有反逆流開關，可有效防止加壓時液體回流；本裝置可同時進行多組不同圍壓的三軸試驗。在具體進行系統試驗時，系統採用軸平移技術控制吸力，使試樣頂端與提供氣壓的壓力生成裝置相連，底端與孔隙水壓力生成裝置相接，通過高透氣值陶瓷板提供水壓，特點是允許水體自由進出，而氣相則需在壓強超過陶瓷板的最大吸力值後才能通過，據此控制試樣內部的吸力。首先將圓柱形土樣置於乳膠膜內，放入密閉的壓力室中，然後向壓力室充滿水，再使土樣與頂部的應力傳感器輕微接觸，接著通過水施加圍壓，使土樣在三個方向受到相同的圍壓σ3，在圍壓達到設定值後，開始施加軸向應力。此時土樣中開始出現剪應力，隨著垂直壓應力σν的增大，剪應力隨之直至土樣破壞。根據作用於土樣的最大主應力(O1=O^O3)和最小主應力σ 3可畫出一個摩爾應力圓；製作四個含水率、顆粒組成、含根量一致的土樣，分別在100kpa、200kpa、300kpa、400kpa的圍壓作用下進行剪切實驗，得到各土樣破壞時的最大主應力σ i，畫出三個大小不同的極限應力圓，這些應力圓的公切線就是土樣的抗剪強度包絡線，從而就可得到土體的粘聚力和內摩擦角。
權利要求1.三軸試驗圍壓裝置，包括壓カ傳感器，圍壓室內腔，加壓底座，排水孔，圍壓室底座，加壓平臺，圍壓室，其特徵在幹壓カ傳感器垂直安裝在圍壓室的頂端；圍壓室內腔採用多腔結構；排水孔在加壓底座的頂部和/或側部；加壓底座安裝在加壓平臺上；加壓平臺安裝在圍壓室底座上，圍壓室底座安裝圍壓室的底端。
2.如權利要求1所述的三軸試驗圍壓裝置，其特徵在於，加壓底座的個數與圍壓室內腔的腔數相同。
3.如權利要求1所述的三軸試驗圍壓裝置，其特徵在於，加壓平臺設有入水孔與進水管相連通，一管多通，同時向各個圍壓室內腔加水；入水孔處設有反逆流開關。
4.如權利要求1所述的三軸試驗圍壓裝置，其特徵在幹，圍壓室內腔的腔數為三腔、四腔、五腔或六腔。
專利摘要本實用新型涉及一種三軸試驗圍壓裝置，包括壓力傳感器，圍壓室內腔，加壓底座，排水孔，圍壓室底座，加壓平臺，圍壓室，壓力傳感器垂直安裝在圍壓室的頂端；圍壓室內腔採用兩腔、三腔、四腔、五腔或六腔設計；排水孔在加壓底座的頂部和側部；加壓底座安裝在加壓平臺上，加壓平臺設有入水孔與進水管相連通，一管多通，同時向各個圍壓室內腔加水；入水孔處設有反逆流開關；加壓平臺安裝在圍壓室的底座上，圍壓室的底座安裝圍壓室的底端。本實用新型可同時進行多組(2～6組)三軸試驗，也可分別進行單組試驗，提高了工作效率。
文檔編號G01N3/12GK202757828SQ20122033056
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者矯震 申請人:矯震