一种土样的排水固结装置以及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106353155A(43)申请公布日2017.01.25(21)申请号201610651402.7(22)申请日2016.08.09(71)申请人河海大学常州校区地址213022江苏省常州市晋陵北路200号河海大学常州校区(72)发明人顾磊李振升戴伟周凡郑庆云杨金宝沈圆谢子阳刘光远陈秀静袁斌(74)专利代理机构常州市科谊专利代理事务所32225代理人孙彬(51)Int.Cl.G01N1/28(2006.01)G01N1/38(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种土样的排水固结装置以及制备方法(57)摘要本发明公开了一种土样的排水固结装置以及制备方法，包括底板组、左侧板、右侧板、前面板组、后面板组、若干底座横杆、上压板组、若干T型施压件组、横向拉杆、纵向拉杆、手动葫芦、拉力传感器和称重底座。本发明改变了在实验室内针对大尺度土样进行排水固结缺少装置的现状；与传统的土样排水固结方式相比，上述制备装置操作过程简易，结构简单，拆卸搬运轻松；排水固结的施压方式轻易简单，压力可调性大，无需消耗电能，且能实时获知施加压力的大小，并记录土样固结过程的排水质量。CN106353155ACN106353155A权利要求书1/2页1.一种土样的排水固结装置，其特征在于，包括底板组、左侧板、右侧板、前面板组、后面板组、若干底座横杆、上压板组、若干T型施压件组、横向拉杆、纵向拉杆、手动葫芦、拉力传感器和称重底座，所述称重底座的底端四角各安装有一个压力传感器，所述底座横杆均匀布置在称重底座上，所述底板组设置在底座横杆上方，所述左侧板和右侧板分别通过螺栓安装于底板组的左右两侧，所述前面板组和后面板组分别通过螺栓安装于底板组的前后方，所述上压板组压在土料之上，且与底板组，左、右侧板，前、后面板组形成一个矩形空间，所述T型施压件组包括支撑件和加压件，且两者成T字形组合，所述支撑件通过螺栓固定于上压板组之上，所述T型施压件组的位置与底座横杆上下对应，所述加压件两端各设有一个吊环，且每个吊环上各挂一个手动葫芦，所述手动葫芦的下吊钩与拉力传感器的一端连接，底座横杆两端与T型施压件组对应位置各设有一个吊环，所述拉力传感器的另一端与底座横杆上的吊环连接，所述横向拉杆设置在前面板组与后面板组之间，用于固定前面板组与后面板组之间的距离；所述纵向拉杆设置在左侧板和右侧板之间，用于固定左侧板和右侧板之间的距离。2.根据权利要求2所述的一种土样的排水固结装置，其特征在于：所述底板组由中间具有间隙的第一底板和第二底板拼接而成。3.根据权利要求1或2所述的一种土样的排水固结装置，其特征在于：所述前面板组由前上固定面板和前下固定面板组成，所述后面板组由后上固定面板和后下固定面板组合而成。4.根据权利要求3所述的一种土样的排水固结装置，其特征在于：所述上压板组由中间设有间隙的第一上压板和第二上压板组成。5.根据权利要求1所述的一种土样的排水固结装置，其特征在于：所述左、右侧板均设有插槽。6.根据权利要求2或4所述的一种土样的排水固结装置，其特征在于：所述底板组、左、右侧板和前、后面板组的面板上均开有Φ6mm间隔20mm的密集通孔。7.一种土样制备方法，其特征在于：采用权利要求1所述的一种土样的排水固结装置进行土样制备，具体步骤如下：1）土料准备1a）测定取土的基本性质，主要包括：含水率、粒级分布、颗粒比重、液塑限、最优含水率和最大干密度；1b）根据所需土粒质量备取一定质量的土料，考虑测量误差以及制备时土料的浪费，所取土量应当比理论计算值多30%；1c）将步骤1b）中所取得土料晒干，去除其中杂物，干燥后用平板振动器碾碎，再将碾碎土粒过2mm筛，取筛下土粒密封保存，并测定其含水率；2）准备制备装置2a）安装制备装置，先将底座横杆布置在称重底座对应的位置上，放上底板组，安装前、后面板组时，先将下固定面板用螺栓紧固在底板组上，再紧固上固定面板，然后将左、右侧板的插槽沿前、后面板组两侧插入，最后用螺栓固定四周面板与底板组，从而形成上方开口的箱体空间；2b）铺设砂垫层，在箱体内铺设粗砂和细砂两层砂垫，粗砂在下，细砂在上，厚度根据所2CN106353155A权利要求书2/2页需透水量和土样尺度而定；2c）在细砂层之上以及箱体四面内壁铺设一层土工布，并在四周预留比箱体宽度长10%的土工布，再在土工布内侧铺设相同面积的200目不锈钢网；3）拌合土料3a）根据比土体液限高出10～20%的含水率，称量一定质量的水，倒入搅拌机内筒；3b）开动搅拌机，称量一定质量的干土料，缓慢、均匀地逐渐投放与搅拌机内，与水充分搅拌，待其均匀后再搅拌15分钟，停止搅拌；3c）取出搅拌好的粘土料，置于密封塑料桶内静置一昼夜