一种空心圆柱试样饱和器制造技术

本发明专利技术公开了一种空心圆柱试样饱和器，包括中空的试样外筒机构和中空的试样内筒机构，试样内筒机构设置于试样外筒机构内，试样外筒机构和试样内筒机构均固定设置于试样底座上，外成模筒机构包括试样外筒，试样外筒由三个瓣膜围成圆筒；试样外筒的外层由外箍环固定，试样外筒的外侧设置有外支撑杆，外支撑杆围成圆形；试样外筒和外支撑杆的下端固定于试样底座上，试样外筒和外支撑杆的上端设置有外筒顶帽。空心圆柱试样饱和器结构简单、使用方便、省时省力、适用性强，各个设计环节合理而有效地利用了材料特性和试验经验，避免了试验仪器重复配置造成的资源浪费，从而达到了良好的试验效果，为空心圆柱扭剪仪的饱和试样试验提供了极大的帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土工试验仪器设备
，具体涉及一种空心圆柱试样饱和器。
技术介绍
饱和试样在土木工程实践与理论研宄过程中，特别是研宄土的强度、变形和孔隙水压力等力学特征时具有极为重要的作用。空心圆柱扭剪仪是目前室内土工试验仪器中最为复杂、功能最为强大的仪器之一，然而在制备饱和空心圆柱试样时存在以下问题:1)通常采用击实法制备重塑试样，但是并没有与之匹配的饱和器，无法制得饱和的重塑试样；2)真空抽吸法采用真空泵抽吸泥浆状土样10天以上，取芯后可以制得饱和重塑粘土试样。然而，固结完成的试样的孔隙比及含水率存在较大的不均匀性，且制样所需设备造价高、操作复杂、制样时间较长，难以广泛的推广；3)反压饱和法通过仪器对试样施加较大的反压以使试样饱和，对于砂土效果尚可，对于粘性土而言，由于其渗透系数小，使得饱和过程漫长、饱和效果较差；4)现有的圆柱形饱和器由于无法对试样内径提供支撑，不能直接应用于空心圆柱试样的饱和。为了解决上述问题，采用了真空饱和法，考虑到土工试验室均具备相关仪器，有效地避免了重复配置造成的资源浪费。然而，空心圆柱试样没有现成的饱和器，由于粘性土渗透性较差，而空心圆柱试样体积较大且内部中空，常规的三轴试样饱和器已不能满足要求，因此需要重新设计和配置饱和器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种空心圆柱试样饱和器，针对空心圆柱扭剪仪，可以解决空心圆柱试样的饱和问题，完成饱和空心圆柱试样的制备。本专利技术所采用的技术方案是，一种空心圆柱试样饱和器，包括中空的试样外筒机构和中空的试样内筒机构，试样内筒机构设置于试样外筒机构内，试样外筒机构和试样内筒机构均固定设置于试样底座上，外成模筒机构包括试样外筒，试样外筒由三个瓣膜围成圆筒；试样外筒的外层由外箍环固定，试样外筒的外侧设置有外支撑杆，外支撑杆围成圆形；试样外筒和外支撑杆的下端固定于试样底座上，试样外筒和外支撑杆的上端设置有外筒顶帽。本专利技术的特点还在于，试样内筒机构包括试样内筒，试样内筒是由2个内筒大瓣膜和2内筒小瓣膜围成的中空的圆筒；试样内筒的腔体内设置有竖直的内支撑杆；试样内筒和内支撑杆的下端固定于试样底座上，试样内筒和内支撑杆的上端固定于试样内筒顶帽上；空心圆柱试样放置于试样外筒和试样内筒之间，两端设置有环形透水石。试样底座上由内向外依次设有底座内支撑杆固定孔、底座外筒槽和底座内筒槽，底座内筒槽外设置有外支撑杆固定孔。内筒顶帽的中心设置有顶帽内支撑杆固定孔，内筒顶帽的边缘处设置有内筒顶帽固定槽。外筒顶帽上设置有外筒顶帽固定槽，外筒顶帽的边缘处设置有外支撑杆固定孔。外成膜筒的瓣膜为环形瓣膜。内筒大瓣膜为中心角为150°的环形瓣膜；内筒小瓣膜为中心角为30°的环形瓣膜。本专利技术的有益效果是:空心圆柱试样饱和器结构简单、使用方便、省时省力、适用性强，各个设计环节合理而有效地利用了材料特性和试验经验，避免了试验仪器重复配置造成的资源浪费，从而达到了良好的试验效果，为空心圆柱扭剪仪的饱和试样试验提供了极大的帮助。【附图说明】图1是本专利技术空心圆柱试样饱和器的纵剖面构造图；图2是本专利技术空心圆柱试样饱和器的内筒顶帽仰视图；图3是本专利技术空心圆柱试样饱和器的内筒顶帽的剖视图；图4是本专利技术空心圆柱试样饱和器的外筒顶帽的仰视图；图5是本专利技术空心圆柱试样饱和器的外筒顶帽的剖视图；图6是本专利技术空心圆柱试样饱和器的试样底座的仰视图；图7是本专利技术空心圆柱试样饱和器的试样底座的剖视图；图8是本专利技术空心圆柱试样饱和器的试样内筒和内支撑杆的配合结构示意图；图9是本专利技术空心圆柱试样饱和器的环形透水石的结构示意图；图10是本专利技术空心圆柱试样饱和器的试样外筒和外箍环的结构示意图。图中，1.底座，2.外支撑杆，3.外筒顶帽，4.外箍环，5.试样外筒，6.环形透水石，7.试样内筒，8.内筒顶帽，9.内支撑杆，10.空心圆柱试样，11.外支撑杆固定孔，12.外筒顶帽固定槽，13.内筒顶帽固定槽，14.顶帽内支撑杆固定孔，15.底座外筒槽，16.底座内筒槽，17.底座内支撑杆固定孔，18.内筒小瓣膜，19.透水石，20.内筒大瓣膜，21.瓣膜。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。本专利技术公开一种空心圆柱试样饱和器，如图1所示，包括中空的试样外筒机构和中空的试样内筒机构，试样内筒机构设置于试样外筒机构内，试样外筒机构和试样内筒机构均固定设置于试样底座I上，外成模筒机构包括试样外筒5，试样外筒5由三个瓣膜21围成圆筒；试样外筒5的外层由外箍环4固定，试样外筒5的外侧设置有外支撑杆2，外支撑杆2围成圆形；试样外筒5和外支撑杆2的下端固定于试样底座I上，试样外筒5和外支撑杆2的上端设置有外筒顶帽3。试样内筒机构包括试样内筒7，试样内筒7是由2个内筒大瓣膜20和两个内筒小瓣膜18围成的中空的圆筒；试样内筒7的腔体内设置有竖直的内支撑杆9 ;试样内筒7和内支撑杆9的下端固定于试样底座I上，试样内筒7和内支撑杆9的上端固定于内筒顶帽8上；试样外筒5和试样内筒7之间设置有空心圆柱试样10，空心圆柱试样10的两端设置有环形透水石6。如图6和图7所示，试样底座I上由内向外依次设有底座内支撑杆固定孔17、底座外筒槽15和底座内筒槽16，底座内筒槽16外设置有外支撑杆固定孔11。如图2和图3所示，内筒顶帽8的中心设置有顶帽内支撑杆固定孔14，用于固定内支撑杆9，内筒顶帽8的边缘处设置有内筒顶帽固定槽13，用于固定试样内筒7。如图4和图5所示，外筒顶帽3上设置有外筒顶帽固定槽12，用于固定试样外筒5的顶部，外筒顶帽3的边缘处设置有外支撑杆固定孔11，用于固定外支撑杆2。外成膜筒13的瓣膜21为环形瓣膜。内筒大瓣膜20为中心角为150°的环形瓣膜；内筒小瓣膜18为中心角为30°的环形瓣膜。内筒大瓣膜20上嵌有铜质透水石19。在底座I上设有外支撑杆固定孔11、底座外筒槽15、底座内筒槽16、底座内支撑杆固定孔17，用以固定外支撑杆2、试样外筒5、试样内筒7、内支撑杆9。试样外筒5外面由四个外箍环4箍紧，环形透水石6放置在试样外筒5与试样内筒7之间，上面放置待饱和试样，试样顶端也放置环形透水石6。内筒顶帽8中空，仅有一支杆支撑，以便水流入内当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心圆柱试样饱和器，其特征在于，包括中空的试样外筒机构和中空的试样内筒机构，所述试样内筒机构设置于试样外筒机构内，所述试样外筒机构和试样内筒机构均固定设置于试样底座(1)上，所述外成模筒机构包括试样外筒(5)，所述试样外筒(5)由三个瓣膜(21)围成圆筒；所述试样外筒(5)的外层由外箍环(4)固定，所述试样外筒(5)的外侧设置有外支撑杆(2)，所述外支撑杆(2)围成圆形；所述试样外筒(5)和外支撑杆(2)的下端固定于试样底座(1)上，所述试样外筒(5)和外支撑杆(2)的上端设置有外筒顶帽(3)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董彤，柘美，唐晓松，王永甫，
申请(专利权)人：董彤，
类型：发明
国别省市：重庆;85