[发明专利]制作重模土壤试体的方法及其设备

说明书

技术领域

    本发明涉及一种方法与设备，特别是一种制作重模土壤试体的方法及其设备。 

背景技术

在操作土壤的室内试验时，所使用的试体包括现地取样与重模试体。对于制作凝聚性土壤的重模试体，分层夯实为经常使用的方式。但是对于凝聚性土壤的重模试体而言，试体使用分层夯实的方式会有以下的缺点，进而影响整体的均匀性、紧密度与饱和度。例如：夯实各层次的紧密度不易控制，形成各层次不同的干单位重，而整体的干单位重是为各层次单位重的平均值，而非均匀分布的实际单位重；分层容易形成光滑之层面，界面土壤颗粒并未与上下层次之试体完整嵌入，容易造成分层位置的不连续性；由于其低渗透性之特质，试体的饱和必须耗费很长的时间才能够完成；饱和过程中亦可能发生除气水经由试体底端沿着试体与橡皮膜的交界面向上流动，而使得试体内部始终无法充分饱和的现象；由于试验设备必须进行试体饱和的动作，若增加等待饱和的时间，则此试体饱和期间无法再使用于操作其他试验工作。此外，传统凝聚性重模试体制作，多使用人工分层夯实之方式进行，必须具备熟练之技术方可维持试体质量于均一之标准，且后续之试体饱和工作更需要耗费很长的时间才能够完成。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种制作重模土壤试体的方法及其设备，用以解决上述的现有问题。

本发明的技术方案如下：一种制作重模土壤试体的方法，其特征在于：该方法包含：a.将反力架放入盛满水之储水桶中，以使试体制作系保持于水中之状态；b.将第一试体模具、第二试体模具、长试体模具依照顺序锁上，但在前两者或后两者的间隔中须先锁上第一环形透水垫片、第二环形透水垫片，然后将试体模具组小心的移到反力架上；c.将活塞气压缸锁在反力架上的上调整盘上，锁好后调整垂直与水平；d.将第一透水石放置最下方的长试体模具第三内孔底部，并将试体模具组锁在反力架下面的下调整盘上，完成后注意试体模具组与活塞气压缸上面的压力轴推杆是否有平行与垂直；e.将已经与除气水充分拌和的土壤置入第一试体模具、第二试体模具、长试体模具的第一内孔、第二内孔、第三内孔；f.调整调压阀推动活塞气压缸进行加压；g.试体压密完后，使用调压阀将活塞气压缸中的压力全部泄掉，此时压力轴推杆会慢慢的升起，然后就可将反力架移出然后将试体模具组拆下；h.拆下后将试体模具组两个不同大小的第二试体模具、长试体模具分离；i.移除反力架上的上调整盘，装入第一顶土调整盘、第二顶土调整盘，两顶土调整盘中央具有第一开孔、第二开孔，两开孔与贯通内孔相同尺寸；j.将千斤顶以螺帽紧密固定于反力架下调整盘与第二顶土调整盘之间，将充满土壤的长试体模具以螺帽紧密固定于千斤顶上方的两个顶土调整盘之间；k.若要操作土壤三轴试验，则将铝制试体模具组装好在内侧套上橡皮膜，以O形环暂时固定，装上真空抽气机的导管进行抽真空的动作，使橡皮膜紧贴在铝制试体模具上，然后对应到反力架上，由千斤顶将试体顶出至铝制试体模具中。 

若是操作其他土壤试验或试体不需橡皮膜包覆者，则直接由千斤顶将诚体顶出使用。

步骤f、g间可增加一解压步骤，即如需制作过压密的重模试体，也可以进行解压的动作。

该设备由一压力控制系统、一反力架、一活塞气压缸及一试体模具组所组成，该压力控制系统供气及控制活塞气压缸动作，活塞气压缸装设于反力架的一上调整盘底部，而反力架的下调整盘装设试体模具组，并使活塞气压缸的压力轴推杆正确活动在试体模具组的贯通内孔内，进而正确压密贯通内孔内的试体。