[发明专利]一种转动砂雨法制备重塑砂土试样的装置

说明书

本发明属于土工试验领域，涉及一种转动砂雨法制备重塑砂土试样的装置，包括用于固定模具的固定架、沿固定架轴线转动设置在固定架上的竖杆、以及设置在竖杆上且沿竖杆的延伸方向活动设置的漏斗。本发明可以减少人工操作量，通过升降杆与竖杆之间的配合，通过第一定位孔与第二定位孔的开设位置，确保试样每层高度一致；通过漏斗自身的旋转确保试样层内的均匀抛洒；通过锤球的位置确保砂土抛洒高度的精确控制；通过固定架对模具进行固定，提高模具的稳定性，防止模具倾斜。

技术领域

本发明属于土工试验领域，涉及一种转动砂雨法制备重塑砂土试样的装置。

背景技术

目前，室内土工试验中，重塑砂土试样通常采用砂雨法制备，即借助长颈漏斗等工具，在重力作用下，将砂土土样抛洒灌入制样模具中，进而制得重塑砂土试样。

砂雨法制样时，通常借助与试样尺寸相匹配的成模筒。例如三轴试样成模筒，其为圆柱体，将试样分成若干层制备。制样时先计算好每层所需砂土质量，然后通过漏斗将一层砂土灌入筒内，按需要震动击实后再灌入下一层的砂土，直至砂土将成模筒灌满，试样制备完毕。

采用砂雨法制备真三轴试样、空心圆柱试样等重塑砂土试样时，其基本操作与三轴试样一致，区别主要在于试样形状与尺寸的差异。

目前，设计了各种类型的成样模具，主要是从试样尺寸、试样形状、模具稳定性等角度，对传统成模筒进行了改进。其所依赖的基本制样方法，即砂雨法，仍是一样的。

现有制样方法为全人工操作。制样时，每层试样的高度需要人工拿直尺进行测量，每层高度的控制精度较低，导致试样沿竖向均匀性较差。采用漏斗人工抛洒，容易造成局部砂土抛洒过多而其他位置抛洒量少，导致试样沿水平面的分布不均匀。在两个维度上试样的不均匀导致制样效果和可重复性较差，尽管后续试验操作相同，但试验结果会存在一定的差异，降低了试验数据的可信度。

试验人员手持漏斗抛洒砂土成样，手持漏斗高度决定了砂土的抛洒高度，导致抛洒高度的控制严重依赖于操作人员的经验。高度不同，也导致砂土沿纵向的密实程度不可控，试样的均匀性较差。成模筒为细长的圆柱状，稳定性较差，在制样过程中容易发生倾斜。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种转动砂雨法制备重塑砂土试样的装置，实现对试样每层的高度、试样层内均匀度、砂土抛洒高度的精确控制。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种转动砂雨法制备重塑砂土试样的装置，包括用于固定模具的固定架、沿固定架轴线转动设置在固定架上的竖杆、以及设置在竖杆上且沿竖杆的延伸方向活动设置的漏斗。

可选的，所述漏斗包括漏斗本体、与漏斗本体相连通的漏斗喷嘴以及设置在漏斗本体朝向竖杆的一侧的升降杆；所述升降杆沿所述竖杆的延伸方向活动设置。

可选的，所述升降杆上开设有若干个第一定位孔，所述竖杆上开设有与第一定位孔的位置相匹配的第二定位孔，还包括穿过其中一个第一定位孔与其中一个第二定位孔设置的定位器；通过不同的第一定位孔与第二定位孔的配合，实现升降杆的升降。

可选的，所述第一定位孔均布在所述升降杆上。

可选的，所述漏斗喷嘴上设有限高锤绳，限高锤绳底部连接有锤球。

可选的，所述限高锤绳的长度可调。

可选的，所述固定架与所述竖杆通过转动轴承相连。

可选的，所述转动轴承包括设置在固定架朝向竖杆的一侧的第一轴承分体、设置在竖杆朝向固定架的一侧上的第二轴承分体以及设置在第一轴承分体与第二轴承分体之间的滚动体。

可选的，所述固定架包括底板以及设置在底板上的若干侧杆。