[发明专利]一种联动式可液化砂土三轴试样原位固化制样仪及方法

权利要求书

1.一种联动式可液化砂土三轴试样原位固化制样仪，其特征在于，包括一号浆液存放箱、一号蠕动泵、一号注浆管、二号浆液存放箱、二号蠕动泵、二号注浆管、一号橡胶塞、砂样压实筒、压实筒管箍、复合塞、渗出液出液管、二号橡胶塞、有机玻璃皿、三号橡胶塞、多余浆液出液管、渗出液收集皿以及多余浆液收集皿；

所述的一号浆液存放箱内装有通过一号蠕动泵与一号注浆管直接注入有机玻璃皿中的浆液；所述的二号浆液存放箱内装有通过二号蠕动泵和二号注浆管直接注入试样内的浆液；二号注浆管中间、渗出液出液管底部以及多余浆液出液管底部均连有一段软质橡皮管；所述的砂样压实筒是双瓣模通过压实筒管箍固定得到，该双瓣模由筛分网片与纵、横钢骨架焊接而成，以避免筛分网片发生变形，筛分网片上的孔洞能使有机玻璃皿中的浆液环向渗入试样中，双瓣模组合时由双瓣模外边缘焊接的钢骨架龙骨平面紧密贴合以确保压实筒管箍能紧箍压实筒双瓣模，压实筒内壁标有间距为10mm的红色主刻度线和间距为2mm的黑色次刻度线；所述的有机玻璃皿呈圆筒状，其顶部与底部等间隔设有相同直径圆孔，有机玻璃皿顶部与底部的孔为对称分布，有机玻璃皿顶部圆孔中布置在两边的圆孔用于安装二号橡胶塞，有机玻璃皿底部布置在两边的圆孔用于安装三号橡胶塞，顶部其余圆孔用于安装一号橡胶塞，底部其余四个圆孔用于安装复合塞；所述的一号橡胶塞为上部圆柱下部圆台的组合体，将一号橡胶塞插入有机玻璃皿对应孔洞内至圆柱底面紧贴有机玻璃皿时圆台底部恰好位于砂样压实筒内壁上限，一号橡胶塞底部圆心处有一个圆孔，二号注浆管出浆口插入设于一号橡胶塞塞底圆心处的预留孔至设定刻度线处，一号橡胶塞圆台部分设有与砂样压实筒水平截面形状完全重和的竖向嵌入缝；在二号橡胶塞圆孔内插入一号注浆管并使出浆口完全置于有机玻璃皿内，在三号橡胶塞内插入多余浆液出液管至塞顶；所述的复合塞主要由橡胶塞和无孔生化纤维棉组合生成，且生化纤维棉与橡胶塞圆台部分都有与砂样压实筒横截面完全一致的嵌入缝；所述的渗出液出液管插入复合塞预留孔至橡皮塞与生化纤维棉交界处；所述的渗出液收集皿位于渗出液出液管下方，用于收集从试样中渗出的浆液；所述的多余浆液收集皿置于多余浆液出液管下方，用于收集多余浆液以备下次使用，所述制样仪既通过砂样压实筒筒壁注浆孔从试样外部向内部注浆，又通过插入试样内部的注浆管从内而外注浆，实现了全方位立体式注浆；所述制样仪采用竖向注浆与横向注浆结合的方式显著提高了所制试样的固化效果；所述制样仪共有两种规格，可分别制取直径为39.1mm、高80mm～100mm与直径为61.8mm、高130mm～150mm的可液化砂土试样。

2.如权利要求1所述的一种联动式可液化砂土三轴试样原位固化制样仪，其特征在于，所述砂样压实筒置于有机玻璃皿内，该砂样压实筒筒壁密布注浆孔，该砂样压实筒外部所焊钢骨架的纵、横龙骨的横截面都是正方形。

3.如权利要求1或2所述的一种联动式可液化砂土三轴试样原位固化制样仪，其特征在于，筛分网密布的筛孔能使有机玻璃皿中的浆液沿试样高度环向注入试样中，浆液流动路径增加。

4.如权利要求1或2所述的一种联动式可液化砂土三轴试样原位固化制样仪，其特征在于，有机玻璃皿中的浆液经多余浆液出液管流入多余浆液收集皿中，注入试样中渗出的液体通过渗出液出液管流入渗出液收集皿，如此分流方式既节约了多余浆液又避免了渗出液泄漏污染环境，此制样仪设计绿色环保且节约浆液。

5.一种如权利要求1所述的联动式可液化砂土三轴试样原位固化制样仪实现的制样方法，其特征在于，先在所有砂样压实筒中放入土粒粒径为0.075mm～4mm的砂土，分层压实后形成直径为39.1mm或61.8mm，高度在80mm～100mm或130mm～150mm范围内可调控的圆柱体试样，利用蠕动泵并按相关要求注浆，从而得到符合规范要求的固化砂土圆柱体试样。

6.如权利要求5所述的制样方法，其特征在于，四个砂样压实筒置于同一个有机玻璃皿中，因此4个试样受到的液压相同，且二号注浆管对每个砂样压实筒输入浆液速率相同，因此所制的试样固化效果接近一致，便于做对照试验，且制样效率显著提高。