[实用新型]一种圆柱形土体试样的安装夹持器

说明书

本实用新型属于岩土工程测试设备技术领域，涉及一种圆柱形土体试样的安装夹持器。

土是地质作用演变过程的产物，是多相分散系，具有类型的多样性，性质的复杂性和变化性。土不同于其它建筑材料如金属、混凝土和塑料等的性质具有相对的稳定性和规格化。同一类土，不同类型的仪器可测出不同的结果，同类仪器，试验方法和技巧不同也会产生较大的差异。在土工中由于力学参数的测试差误，往往比计算方法不同引起的差误更大，这就是人们之所以坚持不懈，从事土工仪器设备的研制，试验方法的探索和改进的原因。

在土体的单轴拉伸和扭剪强度试验中以往的研究者主要使用了三种方法使试样固定在加力仪器上：机械夹具法、化学粘结剂胶结法、冻结端头法。

在土体的单轴拉伸和扭剪强度试验中使用特制的端头夹具将土体试样的两端夹住并固定在测试仪器上，然后施加轴向力或扭矩。该法简单易行，但易在试样端头产生应力集中，使得试样端头应力状态复杂，同时，发现试验成功与否，其关键在于夹具下土体是否损伤，若有一定的损伤，试样沿着夹具部位开裂破坏，既不符合实际，也会导致试验结果不可靠。此外，在试验中由于夹具操作不当则会使试样受偏心力，也会导致试样试验结果不可靠。

在土体的单轴拉伸和扭剪强度试验中使用冻结端头法是将土体试样的两端冻结在测试仪器上，然后施加轴向力或扭矩。冻结端头法由于所需的制冷设备过于复杂，所以在使用上有较大困难。该法操作复杂，且在试样端头需要一定冻结长度，使得试样有效长度减小。此外，在冻结端头法中对于含水量较小的土体试样不宜冻结，而对对于含水量较大的土体试样易产生冻胀，也会导致试样试验结果不可靠。

在土体的单轴拉伸和扭剪强度试验中使用化学粘结剂胶结法是将土体试样的两端粘结在测试仪器上，然后施加轴向力或扭矩。化学粘结剂胶结法不需的额外设备、该法操作简单，但在试样端头粘结过程中，一方面，测试设备上下底座与试样产生偏心问题，另一方面，端头胶体分布不均匀亦会导致偏心问题，从而对试验结果产生影响。

本实用新型的目的是提供一种圆柱形土体试样的安装夹持器，解决了现有技术中，在测定标准圆柱体土样处于单轴拉伸、扭剪作用等条件下土体的强度特性时试样轴心和测试仪器上下底座轴心的对中问题和对试样的扰动问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种圆柱形土体试样的安装夹持器，包括对开固定圆筒，对开固定圆筒的上下两端口分别安装有上连接座和下连接座，上连接座和下连接座均设置有纵向的排水孔和粘结物溢流孔，上连接座向上与上加载柱固定连接，下连接座向下与下加载柱固定连接，上加载柱和下加载柱分别设置有排水孔对外相通；对开固定圆筒的内腔用于安置包裹橡皮膜的试样，对开固定圆筒的外圆表面上下位置分别套装有一个对开固定夹环。

本实用新型的有益效果是，针对在土体的单轴拉伸和扭剪强度试验中在安装土体试样时易产生的试样偏心问题和试样扰动问题，显著提高了试验的成功率；为土体拉伸、扭剪试验时试件的安装提供了一种有效的试验装置，配合土柱试样的扭剪试验以便测定土体的扭剪强度，直接地服务于土力学研究中土体拉、扭剪条件下土体力学特性的试验与应用，操作方便、扰动较少、便于拆卸组装，安装试样速度快和成功率较高，适应范围较广。

图1是本实用新型装置的竖向剖面结构示意图；

图1是本实用新型装置的竖向剖面结构示意图；

图2是本实用新型装置在试验安装完毕后的竖向剖面结构示意图；

图3是本实用新型装置的上加载柱的正面结构示意图；

图4是本实用新型装置的下加载柱的竖向剖面结构示意图；

图5是本实用新型装置的上连接座的竖向剖面结构示意图；

图6是本实用新型装置的下连接座的竖向剖面结构示意图；

图7是本实用新型中的对开固定圆筒的分拆及组合俯视结构示意图；

图8是本实用新型中的固定对开固定夹环分拆及组合俯视剖面示意图。

图中，1.上加载柱；2.下加载柱；3.上连接座；4.下连接座；5.螺栓孔；6.埋头螺栓孔；7.包裹橡皮膜的试样；8.对开固定圆筒；9.对开固定夹环；10.密封圈；11.排水孔；12.粘结物溢流孔，13.螺钉。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的圆柱形土体试样的安装夹持器的结构是，包括上下加载柱部分、上下连接座部分、对开固定圆筒部分和对开固定夹环部分，其中，对开固定圆筒部分是本实用新型的核心；上下连接座部分是本实用新型的关键；对开固定夹环是本实用新型的重点；上下加载柱部分是本实用新型装置使用的基础。