一种环形击实装置的安装、土样制备和拆卸的方法，底盘(8)整体呈凹型圆盘式结构，底盘(8)的内侧顶部设置有击实底座模块(1)，内四瓣膜模块(2)插入击实底座模块(1)且其顶端安装有中心定位模块(4)；外三瓣膜模块(15)的底端依次插入击实底座模块(1)中；空心圆柱土样(3)的顶部设置有落锤模块(6)，落锤模块(6)安装于定位击实量测模块(7)的底部，定位击实量测模块(7)的顶部与中心定位模块(4)连接。本发明专利技术具有原理简单、操作容易、制样快速、成样标准、含水率准确、密实度均匀、脱模扰动小、节约材料等特点，还适用于非饱和空心圆柱试样的制备。还适用于非饱和空心圆柱试样的制备。
【技术实现步骤摘要】
一种环形击实装置的安装、土样制备和拆卸的方法
[0001]本专利技术涉及空心圆柱试样的制备
，尤其是一种制备空心圆柱试样的环形击实装置的安装、土样制备和拆卸的方法。
技术介绍
[0002]随着城市化的不断推进，岩土地下工程设计由土体破坏控制向土体变形控制转变，对土体进行更符合实际应力路径的力学试验是现阶段的土力学研究的关键任务。
[0003]空心圆柱扭剪仪作为最先进的土工仪器之一，是探究土体在含主应力轴偏转的复杂应力路径下力学性质的重要手段。然而，空心圆柱试样高度大、侧壁薄的特点给制样工作带了很大困难。
[0004]击实法操作简单、制样快速，是目前使用最广泛的重塑土样制备方法之一。利用该方法制备重塑空心圆柱试样时，通常击出圆柱土样(直径100mm
×
高度200mm)，再利用切削器切削出内孔，得到标准空心圆柱试样(内径60mm
×
外径100mm
×
高度200mm)。
[0005]但是，实际操作过程中发现该方法存在以下问题：
[0006]问题(1)在钻孔过程中，端部会产生明显的挤土效应，土体被挤出，增大端部土体的高度并破坏其内、外径边缘的土体结构；
[0007]问题(2)在刀头进入土体一定深度后，钻孔的竖直度很难保证，易造成空心圆柱试样壁厚的不均匀；
[0008]问题(3)切削后试样顶端与内壁的密实度较其他部位均有不同程度的增大，特别是对于不经后续饱和步骤、含水率控制严格的非饱和土来说，该问题将会对后续试验产生不可忽视的影响；
[0009]问题(4)若击实所用土样含水率不高或土颗粒粒径较大，在钻孔过程中易导致内径壁形成不可修补的坑洼，在试验中内压会使乳胶膜嵌入其中形成麻面，导致试验数据量测的不准确，甚至增加乳胶膜破裂的风险。
[0010]问题(5)土样中水的存在、钻孔产生的挤土效应使得试样与护壁贴合十分紧密，且完成钻孔的试样侧壁很薄(厚度为20mm)，拆卸护壁过程中，护壁与土样脱离困难，极易造成土样侧壁不同程度的开裂，最终导致制样的失败。
[0011]针对以上问题，提出了一种制备空心圆柱试样的环形击实装置的安装、土样制备和拆卸的方法。
技术实现思路
[0012]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种制备空心圆柱试样的环形击实装置的安装、土样制备和拆卸的方法。
[0013]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0014]一种环形击实装置的安装方法，包括有以下步骤：
[0015]1‑
1.内四瓣膜模块2外壁均匀涂抹凡士林，将内四瓣膜A201、内四瓣膜B202、内四
瓣膜C203和内四瓣膜D204依次插入击实底盘101的内四瓣膜放置孔102中；
[0016]1‑
2.将橡胶内膜塞104上部塞入内四瓣膜模块2形成的内膜孔，并检查橡胶内膜塞104底部与击实底座101的贴合程度与整体平整度，完成内四瓣膜模块2的下部定位；
[0017]1‑
3.将击实底座101置于底盘8；
[0018]1‑
4.在中心定位杆基座401的四瓣膜卡槽405处涂抹适量凡士林，将其安装至内四瓣膜模块2顶部，完成内四瓣膜模块2的上部固定；
[0019]1‑
5.通过预留的连接螺栓及螺孔将中心定位杆基座401、中心定位杆延长段402、中心定位杆403从下往上依次连接，从而完成中心定位模块4的组装。其中，可根据实际情况增加或减少中心定位杆延长段402的使用数量；对内四瓣膜模块2的位置进行微调，直至中心定位杆403顶部的水准气泡404处于中心位置；
[0020]1‑
6.将内壁已涂抹凡士林的外三瓣膜模块15依次插入击实底座101的外三瓣放置槽103，套上外箍14，并安装顶盘10，检查整体平整后拧紧支撑杆9上部的调节螺栓12；
[0021]1‑
7.选择合适重量的环形落锤5，通过落锤杆连接螺孔502，将其与落锤杆601组装，组成落锤模块6；
[0022]1‑
8.通过击实杆孔(503)将落锤模块6套入击实杆702，此时环形落锤5置于环形击实底盘701之上，通过连接螺栓703将中心定位器704与击实杆702相连，组成定位击实量测模块7；
[0023]1‑
9.将定位击实量测模块7上部的中心定位孔705穿过中心定位杆403，并将环形击实底盘701置于内、外膜形成的土样槽中。
[0024]一种环形击实装置的土样制备方法，包括有以下步骤：
[0025]2‑
1.根据实际制样需求，将土样配至目标含水率，通过预击实试验确定每层的击实高度及所需的土样质量；
[0026]2‑
2.选择油纸筒作为工具进行填土；将油纸卷至适当粗细制成筒状并伸入土样槽，使筒口尽量低，然后将土样填入油纸筒内，沿土样槽移动油纸筒，将土样均匀铺撒到土样槽内，并用玻璃棒进行进一步平整；
[0027]2‑
3.击实操作方法如下：
[0028]1、正式击实第一层之前要进行预备层的击实，预备层厚度满足拉毛即可；
[0029]2、环形落锤5下落之前，应利用上部中心杆的水准气泡404检查是否水平，以保证击实杆702的竖直，进而保证环形落锤5的竖直下落；
[0030]3、每层击实完毕后应先对土样高度进行读数，再利用拉毛钩进行拉毛；且边缘拉毛程度宜适当大于中心部位，以避免土样的分层；读数时，使视线与顶盘上边缘保持水平，读取击实杆702的刻度数，击实前后的差值即为实际击实高度；
[0031]4、击实最后一层或两层土样时可安装外筒延长段13进行辅助击实，此时，应先对击实杆702上的刻度进行读数，再进行击实；读数时，视线应与外筒延长段13上边缘保持水平，读取击实杆702上的刻度数。
[0032]一种环形击实装置的拆卸的方法方法，包括有以下步骤：
[0033]3‑
1.击实完成后，取下外筒延长段13，将定位击实量测模块7沿中心定位模块4提出；
[0034]3‑
2.依次拆卸中心定位杆延长段402、顶盘10、底盘8、击实底座101；
[0035]3‑
3.在空心圆柱土样顶部放置顶面拆样垫圈1102，取下外箍14后，将装置整体倒置于拆样台16上，并在空心圆柱土样底部与橡胶内膜塞104之间安装底面拆样垫圈1101；
[0036]3‑
3.依次拆卸外三瓣膜模块15，利用小钢锤竖直敲击外三瓣膜模块15上沿，将其向下滑动拆下，在此过程中应注意土体保持水平；
[0037]3‑
4.可将试验中用到的承膜筒套至试样外壁以保护试样；若制备土样为无需进行饱和的非饱和土，则可将套有乳胶膜的承膜筒直接套到试样外壁进行保护；
[0038]3‑
5.取下底部中心定位杆基座401，应注意撬缝保持对称；取下橡胶内膜塞；
[0039]3‑
6.竖直轻击内四瓣膜模块2204，待本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环形击实装置的安装方法，其特征在于，包括有以下步骤：1
‑
1.内四瓣膜模块(2)外壁均匀涂抹凡士林，将内四瓣膜A(201)、内四瓣膜B(202)、内四瓣膜C(203)和内四瓣膜D(204)依次插入击实底盘(101)的内四瓣膜放置孔(102)中；1
‑
2.将橡胶内膜塞(104)上部塞入内四瓣膜模块(2)形成的内膜孔，并检查橡胶内膜塞(104)底部与击实底座(101)的贴合程度与整体平整度，完成内四瓣膜模块(2)的下部定位；1
‑
3.将击实底座(101)置于底盘(8)；1
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4.在中心定位杆基座(401)的四瓣膜卡槽(405)处涂抹适量凡士林，将其安装至内四瓣膜模块(2)顶部，完成内四瓣膜模块(2)的上部固定；1
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5.通过预留的连接螺栓及螺孔将中心定位杆基座(401)、中心定位杆延长段(402)、中心定位杆(403)从下往上依次连接，从而完成中心定位模块(4)的组装；其中，可根据实际情况增加或减少中心定位杆延长段(402)的使用数量；可对内四瓣膜模块(2)的位置进行微调，直至中心定位杆(403)顶部的水准气泡(404)处于中心位置；1
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6.将内壁已涂抹凡士林的外三瓣膜模块(15)依次插入击实底座(101)的外三瓣放置槽(103)，套上外箍(14)，并安装顶盘(10)，检查整体平整后拧紧支撑杆(9)上部的调节螺栓(12)；1
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7.选择合适重量的环形落锤(5)，通过落锤杆连接螺孔(502)将其与落锤杆(601)组装，组成落锤模块(6)；1
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8.通过击实杆孔(503)将落锤模块(6)套入击实杆(702)，此时环形落锤(5)置于环形击实底盘(701)之上，通过连接螺栓(703)将中心定位器(704)与击实杆(702)相连，组成定位击实量测模块(7)；1
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9.将定位击实量测模块(7)上部的中心定位孔(705)穿过中心定位杆(403)，并将环形击实底盘(701)置于内、外膜形成的土样槽中。2.一种环形击实装置的土样制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：2
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1.根据实际制样需求，将土样配至目标含水率，通过预击实试验确定每层的击实高度及所需的土样质量；2
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2.选择油纸筒作为工具进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕越，扈萍，马少坤，刘莹，张西文，何本富，雍浩然，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：
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