一種高壓固結儀用超高壓固結容器的制造方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及室內(nèi)固結試驗技術領域，特別涉及一種高壓固結儀用超高壓固結容器。
【【背景技術】】
[0002]修建在地基上的水工建筑物和土木建筑物，由于設計不當發(fā)生破壞，有部分原因是:過大的地基沉降產(chǎn)生。不同土體由于本身性狀(如土體級配、礦物成分、土體結構)，土體所在的環(huán)境因素(如應力歷史，溫度等)有著不同的壓縮性質，獲得土體的壓縮性質顯得尤為重要。通常采用室內(nèi)固結(壓縮)試驗，現(xiàn)場荷載試驗，來測定土體的壓縮特性指標。土的壓縮特性指標主要包括:壓縮系數(shù)av、體積壓縮系數(shù)mv、壓縮模量Es、壓縮指數(shù)C。、固結系數(shù)Cv、次壓縮系數(shù)Ca、前期固結壓力P。。
[0003]室內(nèi)固結試驗主要用的儀器為:固結儀。現(xiàn)有固結儀，依據(jù)可提供最大壓強值可分為:高壓固結儀和低壓固結儀，高壓固結儀可提供壓力范圍值在:12.5kPa — 4000kPa，低壓固結儀可提供壓力范圍在:12.5kPa — 800kPa。依據(jù)每臺儀器所聯(lián)立的固結容器的個數(shù)分為:三聯(lián)固結儀、雙聯(lián)固結儀、單杠桿固結儀。
[0004]請參閱圖1所示，現(xiàn)有YS-1型高壓固結儀主要包括測量設備1、調節(jié)螺釘2、固結容器3和加壓設備4。固結儀主要分為三個部分:固結容器、變形測量設備、加壓設備三個部分組成。
[0005]現(xiàn)有的測量設備:主要為最小分度值為0.01mm，量程為1mm的百分表，或者為全量程的0.2%的位移傳感器。
[0006]加壓設備主要有:杠桿式、鎊秤式、液壓式、氣壓式4類。YS-1高壓固結儀所用的加壓設備為杠桿式加壓設備。杠桿比為比10，I比12兩檔，可提供最大壓力為:4000kPa。
[0007]請參閱圖2所示，固結容器3包括護環(huán)6、環(huán)刀8、透水板9和加壓上蓋5 ;試樣7設置于兩個透水板9之間，護環(huán)6中設置有水槽10。YS-1高壓固結儀壓縮容器為銅質圓形容器，試樣用不銹鋼環(huán)刀切取，裝于容器內(nèi)的護環(huán)，試樣上下各放80#氧化鋁透水石一塊及濾紙一張，上面透水石放置傳壓板。試樣面積為:30cm2和50cm 2兩種，試樣高度為:2cm。
[0008]為了保證試樣無側向變形，需要用環(huán)刀切割土體，以保證土體能與環(huán)刀內(nèi)部緊密結合，同時環(huán)刀外部用厚壁銅環(huán)箍住。但是硬質原狀土或軟巖類不能被環(huán)刀切割的土、巖樣，便無法進行固結試驗，無法獲得該類土、巖的壓縮特性指標。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0009]本實用新型的目的在于提供一種超高壓固結容器，以解決現(xiàn)有固結容器的環(huán)刀不能切割硬質原狀土、軟巖類的不足；本實用新型超高壓固結容器不僅能解決硬質原狀土、軟巖難以切割的問題，減小了試樣的受壓面積使得固結儀可提供給試樣最大壓力為:16000kPa，以此保證了硬質原狀土、軟巖可測范圍的e-lgP曲線可以出現(xiàn)曲率最大點，得到其前期固結壓力Pc值。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0011]一種高壓固結儀用超高壓固結容器，包括加壓上蓋、護環(huán)和兩個透水墊板；護環(huán)為圓筒形，護環(huán)的高度為:55mm，外徑為90mm，內(nèi)徑為:30.025mm ;待測試樣和兩個透水墊板設置于護環(huán)的內(nèi)孔中，且兩個透水墊板中一個位于待測試樣上方，一個位于待測試樣下方；透水墊板為圓餅狀，厚度為5mm，直徑為30mm ;透水墊板的一側面上設有同心的五個圓環(huán)槽；每個圓環(huán)槽寬1mm，相鄰圓環(huán)槽間隔1.5mm ;五個圓環(huán)槽中均設有若干貫穿透水墊板的透水小孔；透水小孔的直徑為Imm ;位于待測試樣上方的透水墊板設置圓環(huán)槽的一面朝上，位于待測試樣下方的透水墊板設置圓環(huán)槽的一面朝下；位于待測試樣上方的透水墊板上設有加壓上蓋；加壓上蓋包括下部的圓柱體和位于圓柱體頂端的圓臺體；圓臺體高為:7mm，圓柱體高為:15mm ;圓臺體頂部設有球形凹槽，該球形凹槽的深度為:4mm，球形面的半徑為:12mm。
[0012]優(yōu)選的，加壓上蓋底部與位于待測試樣上方的透水墊板頂面直接接觸；加壓上蓋周設置均勻設置四個豎向引流溝槽與位于加壓上蓋底部設置的十字形橫向引流溝槽相連，豎向引流溝槽和橫向引流溝槽的寬度、深度均為Imm ;加壓上蓋的底部設有與透水墊板上的水流溝槽相配合的環(huán)形引流溝槽。
[0013]優(yōu)選的，五個圓環(huán)槽由內(nèi)至外依次設有4、8、12、16、20個透水小孔。
[0014]優(yōu)選的，待測試樣直徑為30mm，高度為40mm。
[0015]優(yōu)選的，待測試樣與護環(huán)內(nèi)孔之間為滑動耦合。
[0016]優(yōu)選的，待測試樣外徑與護環(huán)內(nèi)徑為H7/f7公差配合。
[0017]優(yōu)選的，透水墊板與待測試樣之間設有一層濾紙。
[0018]優(yōu)選的，加壓上蓋、護環(huán)和兩個透水墊板均由40#鋼制成。
[0019]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下有益效果:
[0020]本實用新型僅為更換YS-1型固結儀原有的固結容器，并配備相適應的壓頭、墊板，則試驗方法與試驗原理都與原試驗相同，方便了實驗人員，節(jié)約了對新試驗儀器操作規(guī)范、操作原理的學習；本實用新型可對小直徑(30mm)試樣進行壓縮試驗，相比原有儀器對大直徑(61.8_)試樣進行壓縮試驗，由于加荷設備沿用原有的設備，所以能提高儀器對試樣的加壓上限約4倍，如此就能保證硬質原狀土、軟巖可測范圍的e-lgP曲線出現(xiàn)曲率最大點；本實用新型試樣需要預先用搖臂鉆床小鉆頭鉆取、車床精加工制樣，很好地解決了環(huán)刀無法切割硬質土巖樣的問題；該改裝設備設計了透水墊板，來代替原有的80#氧化鋁透水石，確保了在高壓下不被破壞，并且均勻密布了透水小孔，小孔的直徑為:Φ Imm,在與試樣接觸的墊板面上覆蓋濾紙，這樣既能迅速排出試樣內(nèi)的孔隙水，也保證試樣在高壓不被擠入透水小孔內(nèi)；該實用新型設計了環(huán)向、豎向、橫向引流溝槽，從墊板至壓頭，溝槽構成一體式，直接可將孔隙水引流至護環(huán)上方，及時消散孔隙水壓，保證加載設備所加壓力與土體有效應力相等，消除孔隙水壓力的影響；制作該固結容器費用較低，且不破壞原試驗儀器的零件，這樣就使得改裝后YS-1型固結儀既能對常規(guī)土巖進行壓縮試驗，也能對硬質原狀土巖進行壓縮試驗，極大的提高了該儀器的用途，同時價格經(jīng)濟。
【【附圖說明】】
[0021]圖1是YS-1型高壓固結儀的構造圖。
[0022]圖2是YS-1型高壓固結儀的固結容器構造圖。
[0023]圖3是本實用新型超高壓固結容器的示意圖。
[0024]圖4a至圖4c分別是透水墊板頂面的正視圖、底面正視圖和半剖圖。
[0025]圖5a至圖5c分別是加壓上蓋的半剖圖、底面正視圖和頂面正視圖。
[0026]圖6a和圖6b是護環(huán)的正視圖和半剖圖。
【【具體實施方式】】
[0027]本實用新型設計一個小直徑的圓形固結容器，并配備相適應的壓頭、墊板；對硬質原狀土、軟巖類預先用搖臂鉆床小鉆頭鉆取，再用加工車床對試樣細致加工，保證圓柱試樣表面的光滑，使得試樣的直徑與固結容器的內(nèi)徑為滑動耦合；切取磨制試樣至固結容器允許的高度；將試樣放入固結容器，開始加荷并記錄變形數(shù)據(jù)，從而有效的解決了硬質原狀土、軟巖類的不能進行固結試驗的問題。
[0028]請參閱圖3至圖6b所示，本實用新型一種高壓固結儀用超高壓固結容器，包括加壓上蓋11、護環(huán)12和兩個透水墊板13。
[0029]請參閱圖4a至圖4c所示，透水