一种直剪试样干湿循环装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于土壤试验领域，具体地说是一种直剪试样干湿循环装置。
【背景技术】
[0002]大型水库的库水位随水库调度呈周期性的上升、下降变化，使得库岸岩土体也经受周期性的饱水作用。在周期性饱水作用下，库岸岩土体的物理力学性质将可能发生变化，进而可能引起库岸边坡、沿岸结构物等发生变形、变位、开裂甚至失稳。例如长江三峡水库，按其调度计划，正常蓄水后坝前库水位每年在145m~175m之间变化，库水位最大变幅达30m。在库水位的周期性上升、下降变化中，库岸地下水位及拦河土石坝浸润线也呈周期性的上升、下降变化，且变幅往往很大。因此，研究周期性干湿循环作用对土体强度是非常必要的。
[0003]目前，干湿循环的室内试验模拟方法通常有两种:控制吸力法，饱和-干燥法。控制吸力法通常改变土体吸力实现土体经受干湿循环作用，主要用于干湿循环作用对非饱和土体强度的影响，饱和-干燥法通过浸水、风干等手段实现土体经受的周期性饱水作用，主要用于研究周期性饱水作用对饱和土体强度影响。
[0004]为了能够科学合理评价库岸土体在周期性干湿循环作用下的强度特性，通过对土体试验进行干湿循环作用后，再由直剪仪做实验分析土体的强度。对直剪试验来说，试样通常是在没有轴向压力下，进行的浸水、风干的干湿循环试验，随后，取出试样在直剪仪上进行试样剪切。众所周知，在试样剪切前，通过以上所提到的方法进行干湿循环试验，一方面单次循环次较长，而且在循环过程中，不存在对试样的轴压，在工程实践中存在着使用缺陷。空气中含有一定的水分，试样干燥后的最终含水率会受到空气中的水分含量的影响。并且干燥过程中空气压力并不能控制，较高压力可能破坏试样的结构，较低的压力也可能会导致干燥时间过长。
【发明内容】
[0005]本实用新型提供一种直剪试样干湿循环装置，用以解决现有技术中的缺陷。
[0006]本实用新型通过以下技术方案予以实现:
[0007]—种直剪试样干湿循环装置，包括支撑装置、放样装置和蓄水池，支撑装置包括底座，底座上外周设置至少两根导向柱，导向柱上配合设置压盘，压盘的底部中心安装竖向的压杆;放样装置放置在蓄水池内，放样装置包括圆筒状的模具，模具内放置两层透水石板，被试样品位于透水石板之间，透水石板的上部配合设置密封盖，密封盖的顶部与压杆配合，密封盖上开设通气孔。
[0008]如上所述的一种直剪试样干湿循环装置，所述的导向柱为四根，四根导向柱以压盘的圆心为轴均匀分布，压盘上开设配合孔，导向柱与配合孔配合。
[0009]如上所述的一种直剪试样干湿循环装置，所述的模具为三块板依次拼装围成，各个板之间设置密封条，板之间的拼接处为凹凸边配合，模具的外周设置夹紧装置。
[0010]如上所述的一种直剪试样干湿循环装置，所述的密封盖的顶部中心设置配合块，配合块上设置凹槽，压杆的底部与凹槽配合。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型通过自然饱和，通气疏干的方法来满足干湿循环的需求。本实用新型保证了试样在一定轴压下，经受干湿循环过程中式样的完整性。结合着直剪仪，可以进行干湿循环后的直剪试验，研究试样的强度特性。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本实用新型结构示意图；图2是沿图1的A-A线的剖视放大结构示意图；图3是密封盖201的结构示意图。
[0014]附图标记:1支撑装置，101压盘，102导向柱，103压杆，104底座，105重块，2放样装置，201密封盖，202透水石板，203密封条，204模具，205夹紧装置，206密封环，207配合块，3
蓄水池。
【具体实施方式】
[0015]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]—种直剪试样干湿循环装置，包括支撑装置1、放样装置2和蓄水池3，支撑装置1包括底座104，底座104上外周设置至少两根导向柱102，导向柱102上配合设置压盘101，压盘101的底部中心安装竖向的压杆103，压盘101顶部设置重块105;放样装置2放置在蓄水池3内，放样装置2包括圆筒状的模具204，模具204内放置两层透水石板202，被试样品位于透水石板202之间，透水石板202的上部配合设置密封盖201，密封盖201的顶部与压杆103配合，密封盖201上开设通气孔。所述密封盖的直径与试样直径大小相同，在密封盖侧面放置两条密封圈，从而保证在干湿循环中不漏水、不漏气。密封盖的通气孔插入橡胶管，通气孔与橡胶管之间设置密封环206，加上阀门，从而能够对试样进行通气排水操作。所述蓄水装置是自然饱和试样的圆柱形槽，在蓄水装置下方有一开口，引入橡胶管与阀门，从而能够对试样进行排气通水操作。
[0017]为了保持稳定性，所述的导向柱102为四根，四根导向柱102以压盘101的圆心为轴均匀分布，压盘101上开设配合孔，导向柱102与配合孔配合。
[0018]所述的模具204为三块板依次拼装围成，各个板之间设置密封条203，板之间的拼接处为凹凸边配合，模具204的外周设置夹紧装置205。采用三瓣模的模具204对试样的进行密封，有利于试样干湿循环过后，不会破坏试样形状及结构。所述三瓣模用来对试样、透水石、密封盖进行一个密封装置，同时，三瓣模的内径与试样尺寸相同，三瓣模接触缝处，一方面对齐进行折线接触方式处理，另一方面，在接触壁出挖有圆柱凹槽，放置密封圈，从而保证在干湿循环中不漏水、不漏气，同时三瓣模侧壁用三根夹紧装置，具有试样装置完毕，对三瓣模进行夹紧功效。
[0019]为了方便配合，所述的密封盖201的顶部中心设置配合块207，配合块207上设置凹槽，压杆103的底部与凹槽配合。密封盖顶部中央，有一定长度向下凹槽，凹槽的直径与压盘101中心支撑杆直径相同，保证加压压盘101在实验过程中稳定、水平，不会产生偏轴力。
[0020]所述的通气孔通过导管氮气瓶，导管上设置高精度氮气压力控制阀。使剪切试样在存在一定竖向压力下进行干湿循环，能够更贴切的符合工程实践情况。在试样干燥的环节，本实用新型发明专利中运用的是氮气，可以防止空气中的水分进入试样，采用高精度氮气压力控制阀进行控制，保证试样不被加压的氮气破坏。
[0021 ]本实用新型的使用步骤为:
[0022]1)将模具204固定在蓄水池3上，在模具204内侧涂有凡士林，用来对试样与模具204接触之间进行密封，然后用夹紧装置205将模具204进行夹紧，对模具204之间的接触缝密封。
[0023]2)将一透水石板202放在模具204内，再将制好的直剪试样放在透水石板202上，在试样上方在放置一透水石板202，在透水石板202上盖密封盖201。
[0024]3)将支撑装置1的压杆103放置在密封盖201上，使压盘101上配合孔与导向柱102接触。
[0025]4)在压盘101上加一定荷载，进行干湿循环试验，将组装好的装置置于蓄水池3中进行饱和，再将蓄水池3中水排干后，通过密封盖201上橡胶管进行通气，蓄水池3上连接的橡胶管进行排水，进而满足一次循环试验。
[0026]5)对于完成干湿循环试验相应次数后，通过取下支撑装置1，取下夹紧装置205，拆开模具204后，取下密封盖201，透水石板202，进而拿出完整的经过若干次循环次数试验的试样，紧接着可拿到直剪仪上做直剪试验。而模具204、夹紧装置205以及透水石板202可循环利用。
[0027]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种直剪试样干湿循环装置，其特征在于:包括支撑装置(1)、放样装置(2)和蓄水池(3)，支撑装置(1)包括底座(104)，底座(104)上外周设置至少两根导向柱(102)，导向柱(102)上配合设置压盘(101)，压盘(101)的底部中心安装竖向的压杆(103);放样装置(2)放置在蓄水池(3)内，放样装置(2)包括圆筒状的模具(204)，模具(204)内放置两层透水石板(202)，被试样品位于透水石板(202)之间，透水石板(202)的上部配合设置密封盖(201)，密封盖(201)的顶部与压杆(103)配合，密封盖(201)上开设通气孔。2.根据权利要求1所述的一种直剪试样干湿循环装置，其特征在于:所述的导向柱(102)为四根，四根导向柱(102)以压盘(101)的圆心为轴均匀分布，压盘(101)上开设配合孔，导向柱(102)与配合孔配合。3.根据权利要求1所述的一种直剪试样干湿循环装置，其特征在于:所述的模具(204)为三块板依次拼装围成，各个板之间设置密封条(203)，板之间的拼接处为凹凸边配合，模具(204)的外周设置夹紧装置(205)。
【专利摘要】一种直剪试样干湿循环装置，包括支撑装置、放样装置和蓄水池，支撑装置包括底座，底座上外周设置至少两根导向柱，导向柱上配合设置压盘，压盘的底部中心安装竖向的压杆；放样装置放置在蓄水池内，放样装置包括圆筒状的模具，模具内放置两层透水石板，被试样品位于透水石板之间，透水石板的上部配合设置密封盖，密封盖的顶部与压杆配合，密封盖上开设通气孔。本实用新型通过自然饱和，通气疏干的方法来满足干湿循环的需求。本实用新型保证了试样在一定轴压下，经受干湿循环过程中式样的完整性。结合着直剪仪，可以进行干湿循环后的直剪试验，研究试样的强度特性。
【IPC分类】G01N1/28
【公开号】CN205120444
【申请号】CN201520764747
【发明人】易姗姗, 叶茜, 林宝珠, 李林蔓
【申请人】成都理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年9月30日