[发明专利]一种固结仪

说明书

本发明涉及土壤检测设备技术领域，具体公开了一种固结仪，包括底座、支撑座、扭转油缸、旋转底板、扭转环、横梁和垂直油缸；所述支撑座安装于所述底座上；所述扭转油缸安装于所述底座上，且所述第一缸杆穿过所述支撑座，所述旋转底板安装于所述扭转传感器上；所述扭转环安装于所述旋转底板上；所述扭转环内设置有与其内径大小相同的第一透水板和第二透水板；所述横梁的两端分别通过连接杆与所述底座的两端对应连接；所述垂直油缸安装于所述横梁上，所述第二缸杆穿过所述横梁，所述第二缸杆的末端设置有压块。本发明的固结仪结构紧凑，且可以为样品提供扭转剪力，实现主应力轴方向偏转情况下土体的固结压缩试验。

技术领域

本发明涉及土壤检测设备技术领域，特别是涉及一种固结仪。

背景技术

固结是指在荷载作用下，土体产生超静孔隙水压力，孔隙水逐渐排出，随着时间推移，超静孔隙水压力逐渐消散，土中有效应力逐渐增大，直到土中超静孔隙水压力完全消散的过程。固结过程中，随着孔隙水的排出，土体逐渐产生压缩变形。固结仪可以用来测定土体在不同荷载条件下的压缩性能，测定饱和土体的压缩性指标和固结系数。采用固结仪进行固结试验是在完全侧限、逐级增大轴向压力条件下，使土体发生排水固结变形，测定加载过程中土体变形和压力/时间的关系。

目前，常用的固结仪由环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖、加压设备以及变形量测设备等组成。加压设备常采用杠杆式和磅秤式，也有液压式和气压式等高压力、高精度的加压设备。现有的土工固结仪在加载过程中，由于加载水平面上无剪应力，轴向方向始终为大主应力方向。而在实际工程中，竖直方向并不一定是地基土体的主应力轴方向。例如，在波浪荷载或上部结构荷载作用下，地基土体的主应力轴方向往往会发生一定程度的偏转。主应力轴方向偏转会对土体力学性质产生一定的影响，例如，土体的强度和变形特性、超静孔隙水压力演化特性等。因此，有必要研究在主应力轴方向偏转条件下土体的固结压缩特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种固结仪，可以为样品提供扭转剪力，实现主应力轴方向偏转情况下土体的固结压缩试验。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种固结仪，包括底座、支撑座、扭转油缸、旋转底板、扭转环、横梁和垂直油缸；所述支撑座安装于所述底座上；所述扭转油缸安装于所述底座上，所述扭转油缸设有第一缸杆，所述第一缸杆穿过所述支撑座；所述第一缸杆末端设置有扭转传感器；所述旋转底板安装于所述扭转传感器上；所述扭转环安装于所述旋转底板上；所述扭转环内设置有与其内径大小相同的第一透水板和第二透水板，且所述第一透水板设置于所述旋转底板上；所述横梁的两端分别通过连接杆与所述底座的两端对应连接；所述垂直油缸安装于所述横梁上，所述垂直油缸设有第二缸杆，所述第二缸杆穿过所述横梁，所述第二缸杆末端设置有压块，所述压块内设置有力传感器；所述压块上设置有位移传感器；所述压块与所述第二透水板对应设置。

优选地，所述固结仪还包括反转框，所述反转框设置于所述支撑座上。

优选地，所述连接杆两端分别设置有螺母。

优选地，所述固结仪还包括水槽，所述水槽安装于所述旋转底板上，且所述扭转环位于所述水槽内。

优选地，所述旋转底板上设置有穿过第一透水板的第一孔隙水压力测量装置。

优选地，所述旋转底板上设置有第二孔隙水压力测量装置。

优选地，所述扭转环的侧壁上设置有第三孔隙水压力测量装置。

优选地，所述旋转底板包括连接板和支撑板，所述连接板与所述扭转传感器连接，所述支撑板安装于连接板上。

优选地，所述底座为矩形结构，所述底座的顶面中间位置开设有用于安装所述扭转油缸的安装槽。

优选地，所述压块为倒“凸”字型结构，所述压块的底面直径与所述第二透水板的直径相同。

本发明具有以下有益效果：