详情

原文传递一种提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置及方法

专利名称：	一种提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置及方法
摘要：	本发明公开了一种提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置及方法，装置置于控温箱内，包括成型腔体、支架、顶紧装置、纵向压紧装置、横向压紧装置、竖向压紧装置和压力测量装置；支架为由底架、纵向架、横向架和顶架围成；成型腔体置于支架内，成型腔体为由底板、2副纵向压板、2副横向压板和竖向压板围成；顶紧装置用于将纵向压板、横向压板压紧在底板上，纵向压紧装置用于将纵向压板压紧，横向压紧装置用于支撑挤压横向压板，竖向压紧装置用于提供压紧载荷；底板、纵向压板、横向压板和竖向压板上分别设有多个排水孔。本发明避免了在黏性土中填充排水板(袋)，可根据需要改变模具尺寸，拆装简便，以便研究不同尺寸、材料配比等对物体强度的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	中交天津航道局有限公司
发明人：	苏召斌;林森;王道甲;杨晨;郭喜亮;陈浩
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-06T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202310828389.8
公开号：	CN117074121A
代理机构：	天津市鼎和专利商标代理有限公司
代理人：	张倩
分类号：	G01N1/28;G01N1/36;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/28;G01N1/36
申请人地址：	300461 天津市河西区台儿庄路41号
主权项：	1.一种提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于：该装置置于控温箱内，包括成型腔体、支架、顶紧装置、纵向压紧装置、横向压紧装置、竖向压紧装置和压力测量装置；所述成型腔体置于支架内，成型腔体为由底板、2副纵向压板、2副横向压板和竖向压板围合而成，且内部形成容纳黏性土材料的方形空腔；所述纵向压板的底端面设有密封槽一，密封槽一内设置有密封条一；所述横向压板的左右两侧端面分别具有凸台一，横向压板的底端面和两侧的凸台一的内侧壁设有密封槽二，密封槽二内设置有密封条二，凸台一的顶端具有与纵向压板相配合的导向槽，使横向压板两侧可分别卡置在纵向压板上与纵向压板和底板贴合，并可沿纵向压板移动；2副横向压板与2副纵向压板卡置连接，使成型腔体的纵向尺寸可调节；所述竖向压板四周的侧端面设有密封槽三，所述密封槽三内设置密封条三，使竖向压板的四周与横向压板和纵向压板之间密封；所述底板、纵向压板、横向压板和竖向压板上分别设有多个排水孔，使在竖向压板不断压缩黏性土时，黏性土中的水分别通过各排水孔排出；所述支架为由底架、纵向架、横向架和顶架围成的方形框架式结构；所述顶紧装置设置在支架的顶部，用于将纵向压板、横向压板压紧在底板上，使纵向压板、横向压板与底板之间密闭贴合；所述纵向压紧装置设置在成型腔体的纵向侧和纵向架之间，用于将纵向压板压紧，使纵向压板内侧壁与横向压板密闭贴合；所述横向压紧装置设置在成型腔体的横向侧和横向架之间，用于支撑挤压横向压板，防止成型腔体内的黏性土材料挤压横向压板而变形；所述竖向压紧装置设置在成型腔体的上方和顶架之间，用于向成型腔体内的黏性土提供压紧载荷，使黏性土材料处于竖向受压状态；所述竖向压紧装置上设置有压力测量装置。 2.根据权利要求1所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述凸台一与横向压板呈垂直设置，使横向压板形成带折边的板状结构。 3.根据权利要求1所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述纵向压紧装置上也设置有压力测量装置，所述纵向压紧装置包括螺栓一、凸缘一、挡板一和支撑板一，所述纵向架上开设有与螺栓一螺纹连接的螺纹通孔，所述螺栓一螺纹连接在纵向架上，所述螺栓一的尾部穿过螺纹通孔与凸缘一固定连接，所述支撑板一固定在纵向压板上，两个所述挡板一呈对称安装在支撑板一上形成容纳对应压力测量装置和凸缘一的空腔，对应所述压力测量装置的压力传感器位于支撑板一和凸缘一之间，使旋紧螺栓一可压紧纵向压板并测量纵向侧压力。 4.根据权利要求1所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述横向压紧装置上也设置有压力测量装置，所述横向压紧装置包括螺栓二、凸缘二、挡板二和支撑板二，所述横向架上开设有与螺栓二螺纹连接的螺纹通孔，所述螺栓二螺纹连接在横向架上，所述螺栓二的尾部穿过螺纹通孔与凸缘二固定连接，所述支撑板二固定在纵向压板上，两个所述挡板二呈对称安装在支撑板二上形成容纳对应压力测量装置和凸缘二的空腔，对应所述压力测量装置的压力传感器位于支撑板二和凸缘二之间，使旋紧螺栓二可压紧横向压板并测量横向侧压力。 5.根据权利要求1所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述竖向压紧装置包括螺栓三、凸缘三、挡板三和支撑板三，所述顶架上开设有与螺栓三螺纹连接的螺纹通孔，所述螺栓三螺纹连接在顶架上，所述螺栓三的尾部穿过螺纹通孔与凸缘三固定连接，所述支撑板三固定在纵向压板上，两个所述挡板三呈对称安装在支撑板三上形成容纳对应压力测量装置和凸缘三的空腔，对应所述压力测量装置的压力传感器位于支撑板三和凸缘三之间，使旋紧螺栓三可压紧竖向压板并测量竖向侧压力。 6.根据权利要求3至5任一项所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述压力测量装置包括压力传感器、隔板、导线和信号传输器，所述压力传感器和隔板位于对应压紧装置的空腔中，压力传感器两侧分别与对应支撑板、隔板贴合，压力传感器通过导线与信号传输器连接，所述信号传输器具有电源和信号放大器，所述隔板位于对应压力传感器和对应凸缘之间。 7.根据权利要求1所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述顶紧装置沿横向布置，所述顶紧装置包括顶板、滑动板和螺栓四，所述滑动板搭设在支架上，滑动板上开设有与螺栓四螺纹连接的螺纹通孔，所述螺栓四螺纹连接在滑动板上，所述顶板位于滑动板的下方，且顶板上设有与螺栓四相配合的沉孔，使旋紧螺栓四可将顶板压紧在纵向压板和横向压板上。 8.根据权利要求6所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述顶板的两端压合在纵向压板和横向压板卡接处；所述滑动板套置在纵向架顶部的纵梁上。 9.根据权利要求1所述的提高黏性土抗剪强度和均匀性的装置，其特征在于，所述密封条一、密封条二、密封条三的材质均为橡胶材质，所述密封条一的横截面为圆形或椭圆形，所述密封条二的横截面为圆形或椭圆形，所述密封条三的横截面为圆形或椭圆形。 10.一种提高黏性土抗剪强度和均匀性的方法，包括如下步骤：第一步，组装整个装置：首先将底板贴合于底架上表面，其次将2副纵向压板置于支架内底板上并将2副纵向压板分别通过螺栓一与纵向架连接，将2副横向压板置于支架内底板上、并分别卡接在2副纵向压板上、并将2副横向压板分别通过螺栓二与横向架连接；将顶紧装置安装在支架上；第二步，铺设隔土布：在纵向压板的内侧、横向压板的内侧、底板的上表面铺设隔土布，依次旋紧螺栓四、螺栓一、螺栓二；第三步，拌制黏性土试样：向成型腔体内注入液性指数在0.60～1.0之间的土样，并振捣密实，称量整体重量，将竖向压板置于支架内并将竖向压板通过螺栓三与顶架连接，旋紧螺栓三，记录此时螺栓三的压力值；第四步，将装好土样的整个装置放入控温箱，设置计划温度；第五步，在固定时间间隔后，记录此时螺栓三的压力值，再提高其压力值，记录整体重量；第六步，当整体重量达到预计值以后，依次旋松螺栓三、螺栓四、螺栓二和螺栓一，清洁支架及成型腔体各压板，取出土样。
所属类别：	发明专利