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原文传递低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置及方法

专利名称：	低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置及方法
摘要：	本发明涉及一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置和方法，该装置包括模型箱系统和真空泵系统；模型箱系统包括一模型箱和一堆载板，模型箱的顶部设置密封顶盖用于密封模型箱，模型箱上距模型箱内底部一定距离处的侧壁上设抽气孔；模型箱的箱底布置十字交叉型的真空滤管；模型箱的内壁贴紧布置若干个塑料排水带；真空滤管的任一端部与抽气孔连通，其他端部与塑料排水带的底部贴紧；真空泵系统包括一自带水汽分离箱的水环式真空泵；水环式真空泵通过一抽气管与模型箱上的抽气孔连通。该方法是将泥浆注入模型箱内，先在自重作用下排水固结，再进行真空固结，得到原状软粘土试样。本发明的方法能保证制样含水率、密度和强度的均一性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	东华大学
发明人：	杨爱武;梁振振;杨少坤;杨少朋;朱燚
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-23T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111390860.7
公开号：	CN114112577A
代理机构：	上海统摄知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	贾春林
分类号：	G01N1/28;G01N1/36;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/28;G01N1/36
申请人地址：	201620 上海市松江区人民北路2999号
主权项：	1.一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征是：包括模型箱系统和真空泵系统；模型箱系统包括一模型箱和一堆载板(5)；模型箱的顶部设置密封顶盖(7)用于密封模型箱；模型箱的侧壁上距模型箱内底部一定距离处设抽气孔；模型箱的箱底布置十字交叉型的真空滤管(8)；真空滤管(8)的4个端部均为开口结构；真空滤管(8)的周面均匀设置孔；模型箱的内壁贴紧布置若干个塑料排水带(4)；塑料排水带(4)由塑料芯板及覆盖其两面的滤层构成，塑料芯板的断面呈并联十字，起到支撑作用并将滤层渗入的水排出；真空滤管(8)的任一端部与抽气孔连通，其他端部与塑料排水带(4)的底部贴紧；堆载板(5)的外边缘与模型箱的内侧壁的保持一定间距避免二者之间产生摩擦；真空泵系统包括一自带水汽分离箱的水环式真空泵(18)；水环式真空泵(18)通过一抽气管(16)与模型箱上的抽气孔可拆卸连接。 2.根据权利要求1所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征在于，抽气孔上连接抽气孔阀门(9)，抽气管(16)与抽气孔阀门(9)螺纹连接，且连接处位于模型箱的外部；抽气管(16)与水环式真空泵(18)的连接处设一止气阀(17)。 3.根据权利要求2所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征在于，所述装置还包括数据采集系统；数据采集系统包括一回弹式位移传感器(12)、一孔隙水压力传感器(13)和一全自动数据采集仪(15)；回弹式位移传感器(12)固定安装在模型箱的内侧壁上，且回弹式位移传感器(12)的探头与堆载板(5)接触；孔隙水压力传感器(13)安装在模型箱内制样高度的中部；回弹式位移传感器(12)和孔隙水压力传感器(13)通过数据传输线路(14)与全自动数据采集仪(15)连接。 4.根据权利要求2所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征在于，模型箱为圆柱形；模型箱的材质为有机玻璃；模型箱的外壁上贴有刻度线。 5.根据权利要求2所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征在于，真空滤管(8)用透水透气土工布包裹。 6.根据权利要求2所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征在于，堆载板(5)上开设引线孔(11)。 7.根据权利要求2所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征在于，堆载板(5)上均匀堆放若干个砝码(6)。 8.根据权利要求2所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置，其特征在于，密封顶盖(7)上设置2个引线螺栓孔(10)。 9.采用权利要求2～8中任一项所述的一种低位真空堆载联合预压制备原状软粘土试样的装置制备原状软粘土试样的方法，其特征是包括如下步骤： (1)装置准备：先在模型箱底部铺着一定厚度的砂垫层，再铺设若干层透水透气土工布；然后在该透水透气土工布上放置所述真空滤管(8)，并保持真空滤管(8)的一端与模型箱底部的抽气孔连通；然后紧贴模型箱的内壁垂直布置所述塑料排水带(4)，使塑料排水带(4)的底部与真空滤管(8)的其它三个端部贴紧；最后再在真空滤管(8)上先后铺设一层砂垫层(3)和一层透水透气土工布(2)；该砂垫层(3)完全覆盖真空滤管(8)以及真空滤管(8)与塑料排水管(4)的连接处； (2)将含水率为100％～120％的泥浆注入模型箱内，待泥浆液面距模型箱顶一定距离且低于塑料排水带(4)时停止注浆，并用密封顶盖(7)封闭模型箱； (3)打开模型箱底部的抽气孔阀门(9)，且断开抽气孔阀门(9)与抽气管(16)的连接，使含水率为100％～120％的泥浆在自重作用下排水固结7～10天； (4)打开密封顶盖(7)，在所述自重作用下排水固结后的泥浆上方放置堆载板(5)； (5)连接抽气孔阀门(9)与抽气管(16)且打开止气阀(17)和抽气孔阀门(9)，开启水环式真空泵(18)，控制水环式真空泵(18)的真空压力不低于85kPa，当达到目标含水率时，停止抽真空； (6)取样得到所述原状软粘土试样。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，堆载板(5)上还均匀堆放若干个砝码(6)。
所属类别：	发明专利