[发明专利]一种静压法三轴试样制备装置及方法

权利要求书

1.一种静压法三轴试样制备装置，包括由筒形的饱和器(2)、可与饱和器(2)配合压样的压样活塞(8)以及饱和器底板(3)组成的模具，其特征在于：所述制备装置还包括可用来固定整套模具的模具架和可改变饱和器底板(3)与饱和器(2)相对位置的垫块(5)，所述模具架包括模具架底座(9)，其上设有模具架拉杆(7)和用于固定支撑饱和器底板(3)的固定杆(10)，分别与饱和器(2)的上下端配合组装的模具架上环(1)和模具架底板(4)可固定于模具架拉杆(7)的任意高度位置、且模具架上环(1)和模具架底板(4)设有与饱和器(2)内径相等的通孔，所述压样活塞(8)上还设有直径大于模具架上环(1)通孔直径的环形凸台(11)，且所述垫块(5)的上表面面积大于模具架底板(4)通孔的面积，所述饱和器(2)为一圆柱体钢筒，所述模具架上环(1)和模具架底板(4)全部通过螺栓(6)固定于所述模具架拉杆(7)上。

2.根据权利要求1所述的静压法三轴试样制备装置，其特征在于，所述垫块(5)为长方体，其一侧开设有可供模具架底座(9)上固定杆(10)和模具架拉杆(7)通过的U形口(12)。

3.根据权利要求2所述的静压法三轴试样制备装置，其特征在于，所述垫块(5)设有4块、且高度为固定杆(10)高度的五分之一。

4.根据权利要求3所述的静压法三轴试样制备装置，其特征在于，所述环形凸台(11)以下压样活塞(8)的高度为垫块(5)高度与饱和器(2)顶部至模具架上环(1)顶部高度的和。

5.根据权利要求4所述的静压法三轴试样制备装置，其特征在于，所述模具架上环(1)和模具架底板(4)可通过螺栓(6)固定于模具架拉杆(7)上的任意高度位置。

6.权利要求1-5任一项所述的静压法三轴试样制备装置制备试样的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)根据所制试样的密实度及尺寸，计算出所需土的质量，并将土平均分为五份；

2)将模具架上环(1)、模具架底板(4)与饱和器(2)组装好，并使模具架底板(4)紧贴模具架底座(9)，拧紧螺栓(6)使整个装置固定；

3)称出第一层土重，倒入饱和器(2)中，拂平土面，放上压样活塞(8)，并对压样活塞(8)施加静压力直至压样活塞(8)上的环形凸台(11)被模具架上环(1)顶住，此层压制完成后刨毛土样上表面；

4)松开螺栓(6)，首先在模具架底板(4)下面放置一块垫块(5)，使模具架底板(4)紧贴垫块(5)，拧紧螺栓(6)固定整个装置，然后称出第二层土重继续倒入饱和器(2)中，如步骤3)中所述完成第二层土样的压制；

5)剩余三层的制作依次重复步骤4)，最终完成土样的整个制备过程。