详情

原文传递一种超软土大尺寸固结试验装置及试验方法

专利名称：	一种超软土大尺寸固结试验装置及试验方法
摘要：	本发明公开了一种超软土大尺寸固结试验装置及试验方法，包括手动调平杠杆加载装置、传力杆、传力杆导向装置、固结容器、机架；手动调平杠杆加载装置安装在机架顶部，传力杆导向装置固定在机架中部，传力杆竖直滑动安装在传力杆导向装置上，并且传力杆的顶端与所述手动调平杠杆加载装置连接，传力杆的底端与固结容器的加压顶盖连接，由手动调平杠杆加载装置负责对传力杆施加载荷，并通过传力杆将载荷传递至加压顶盖，加压顶盖再将载荷传递至固结容器中的土体；在固结容器的侧壁和加压顶盖上安装量测传感器系统，可对固结荷载和土体的应力应变进行精确测量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	中交天津港湾工程研究院有限公司
发明人：	王雪奎;朱耀庭;侯晋芳;茅加峰;郑爱荣;李东军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910355935.4
公开号：	CN109991099A
代理机构：	天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王海滨
分类号：	G01N3/14(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	300222 天津市河西区大沽南路1002号
主权项：	1.一种超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：包括手动调平杠杆加载装置、传力杆、传力杆导向装置、固结容器、机架；所述手动调平杠杆加载装置包括加载杠杆、加载吊盘、加载砝码、配平装置和手动调平装置，所述手动调平装置采用一涡轮丝杠升降机，其机身固定安装在机架顶部，所述加载杠杆的内端转动安装在涡轮丝杠升降机的丝杠的底端，所述加载吊盘铰接在加载杠杆的外端，所述传力杆的顶部转动安装在加载杠杆的靠近其内端的位置上；所述的配平装置由配平杠杆、配平吊盘、配平砝码组成，配平杠杆的内端与所述加载杠杆的内端固定连接，配平吊盘铰接在配平杠杆的外端，可通过调整配平吊盘上的配平砝码，能够将加载杠杆、加载吊盘、传力杆和加压顶盖的自重平衡掉，以便通过加载砝码控制传力杆对固结容器的固结加载力；所述传力杆导向装置固定在机架中部，传力杆竖直滑动安装在传力杆导向装置上；所述固结容器包括一加压顶盖，加压顶盖与传压杆的底端固定连接，固结容器的侧壁上设置有若干组孔隙水压力传感器，加压顶盖上设置有位移传感器。 2.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：所述机架包括底座、立柱和顶板，通过高强度螺丝连接，为整个试验装置提供一个稳定平台。 3.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：加载杠杆的杠杆比为1:30，即加载吊盘端到加载杠杆内端的距离与传力杆端到加载杠杆内端的距离之比为30：1，也即加载吊盘的加载力与传力杆所传递的载荷之比为1:30。 4.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：加载吊盘的加载力要大于传力杆所传递的载荷。 5.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：传力杆导向装置包括固定架和直线轴承，所述固定架的中心位置设置有中心孔，所述直线轴承紧密嵌装在中心孔中，所述传力杆竖直滑动安装在该直线轴承中，以使传力杆在试验过程中保持竖直。 6.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：所述固结容器侧壁由高强度有机玻璃制成，方便观测土样的分层沉降。 7.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：所述固结容器底板上设置有排水阀，可实现双面排水，也可在固结过程中测定土体的渗透系数。 8.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：所述传力杆上具有压力传感器，可实现固结载荷的精确测量，避免机械构件加工和装配中带来的压力误差。 9.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置，其特征在于：固结容器放置在滚针排装置上。所述滚针排装置由滚轴、框架、转动连接件组成，滚轴的数量为多组，多组滚轴通过转动连接件平行安装在框架上，组成滚动导轨结构，方便固结容器的移动进出。 10.根据权利要求1所述的超软土大尺寸固结试验装置的试验方法如下： (1)试验前，根据要求，选取研究土样，搅拌均匀，制备给定含水率的土样，将固结容器的内表面涂一层凡士林，降低容器壁的侧摩阻力；将孔隙水压力传感器外接管头用滤布进行处理，防止淤堵； (2)在固结容器底部依次放置透水板、滤布，将制备好的土样分层装入固结容器中；当填装到预定标高时，在预定的标记点处安装孔隙水压力传感器；重复上述操作，依次填装下层土样和孔隙水压力传感器，直到预定标高；最后，在固结容器上部依次放置滤布、透水板、加压顶盖； (3)装样完毕，将固结容器推入机架底部，对中后，转动手动调平装置上的手轮将丝杠下移，进而带动传力杆和加压顶盖下移，直至加压顶盖和固结容器顶部的透水板接触，并在加压顶盖上预定位置安装位移传感器； (4)调节配平装置上的配平砝码将加载杠杆、加载吊盘、传力杆和加压顶盖的自重平衡掉，保持杠杆水平；然后按照试验设计，依次添加加载砝码，分级施加固结载荷，开始固结试验；在土体排水固结的过程中，不断调节手动调平装置的手轮，使加载杠杆保持水平； (5)当土样在一级固结载荷下固结稳定后，可打开固结容器底部的排水阀进行渗透试验，测定该级固结载荷下的渗透系数； (6)试验结束后，移出固结容器，根据需要测定土样的强度、密度、含水率等参数，如需制备新的土样，重复上述(1)-(5)过程。
所属类别：	发明专利