[发明专利]一种真空固定式砂土干装制样器及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土力学三轴试验试样制备技术领域，特别涉及一种真空固定式砂土干装制样器及使用方法。

背景技术

砂土一般为无黏性土，其三轴试样一般采用干装法制备，因此试样极易受到扰动。而传统制样工具采用圆箍紧固，一方面没有定位导致易错动，另一方面因圆箍的紧固程度受人为因素影响，极易造成紧固力过大，而导致圆箍脱离时用力过大，使得制好的砂土试样受到极大扰动。此外，现有常规承膜筒内部未设置排气槽，往往易导致橡胶膜无法与对开模贴合，击使得击样器边缘易与橡皮膜贴合紧密，在上拔过程中形成负压，导致砂土上涌。因此保证砂土试样在制样前后的稳定性非常重要。

发明内容

本发明的目的在于：为解决上述现有技术中的技术问题，提供一种经济、可靠的砂土干装制样器，其能够减少砂土制样前后受到的各种扰动影响，提高试样的。

本发明采用的技术方案：

一种真空固定式砂土干装制样器，包括翼式对开承膜筒、可升降管路稳定架和真空控制台；

所述的翼式对开承膜筒包括对开模1、中空翼2和稳定三角翼9；

所述的对开模1是半圆柱体，两个对开模1组合成翼式对开承膜筒的主体空腔结构；对开模1的顶部设有承膜台3，底部为包容腔4，包容腔4通过可调密封条5实现密封；翼式对开承膜筒内水平均匀布置多个环向排气槽7和多个纵向排气槽6，环向排气槽7和纵向排气槽6的交界处设排气孔b11；

所述的中空翼2对称位于翼式对开承膜筒外，与对开模1为一体结构，中空翼2对接处设有定位孔8，通过金属销相互连接；其中一个中空翼2上分别设置排气孔a10和排气孔c12，其一体结构的对开模1上设置排气孔b11，排气孔a10和排气孔c12对称布置在排气孔b11两侧，排气孔b11外固定有稳定三角翼9；另一个中空翼2一体结构的对开模1上固定有稳定三角翼9；

所述的可升降管路稳定架，包括底座17、螺纹杆a18、螺纹杆b19、管路连接板20、下固定片a21、下固定片b24、上固定片a22和上固定片b23；所述的螺纹杆a18和螺纹杆b19旋入螺纹圆槽29固定于底座17上；所述的管路连接板20通过下固定片a21、下固定片b24、上固定片a22和上固定片b23固定在螺纹杆a18和螺纹杆b19之间，管路连接板20的高度可调；所述的管路连接板20上均匀设有穿板接头a25、穿板接头b26和穿板接头c27；穿板接头b26位于管路连接板20的中间，其上方设置水准器28；

所述的真空控制台，包括三角台13、三向球阀a14、三向球阀b15和三向球阀c16；所述的三角台13为长方体面板，所述的三向球阀a14、三向球阀b15和三向球阀c16均匀布置在三角台13上，三向球阀b15位于中间位置；所述的穿板接头a25、穿板接头b26和穿板接头c27，一端分别与排气孔a10、排气孔b11、排气孔c12相连接，另一端分别与三向球阀a14、三向球阀b15、三向球阀c16相连接。

所述的纵向排气槽6与环向排气槽7，宽1mm、深1.5mm。

所述的承膜台3，厚3mm，高20mm。

一种真空固定式砂土干装制样器，在制样时，先将穿板接头a25、穿板接头b26和穿板接头c27的一端分别与排气孔a10、排气孔b11和排气孔c12相连，另一端分别与三向球阀a14、三向球阀b15和三向球阀c16相连；将橡胶膜固定在三轴仪底座上，在翼式对开承膜筒内表面涂抹一薄层阻尼油，通过金属销将对开模1定位贴合；橡胶膜穿过翼式对开承膜筒内部，打开真空泵，再打开三向球阀a14和三向球阀c16，通过真空使得对开模1紧固；将橡胶膜顶部套在承膜台3上，打开三向球阀b15，由排气孔b11通真空使橡胶膜与翼式对开承膜筒内壁贴紧；翼式对开承膜筒内放入透水石与滤纸，将砂土逐份倒入翼式对开承膜筒中完成试样制作；通过三向球阀b15将排气孔b11通大气，然后将试样与三轴仪顶帽相连；通过三向球阀a14和通过三向球阀c16将排气孔a10和排气孔c12通大气，拆除对开模1，然后直接进行相关饱和试验。

本发明的有益效果是：本发明解决了干装法制样过程中以及承膜筒脱离时，对砂土试样产生的扰动问题，提高了试样初始物理性状的稳定性和均一性。其通过在中空翼部位施加和释放真空，来固定和分开对开模；通过可升降管路稳定架，消除管路对对开模的拖拽作用；通过真空控制台分别控制中空翼与排气槽的真空度。本发明使用方便，易于开合，有效减少扰动影响，满足砂土制样要求。

附图说明

图1为本发明一种真空固定式砂土干装制样器的主视图。

图2为本发明对开模的俯视图。