[实用新型]一种低围压三轴剪切试验柔性压力室

说明书

技术领域

本实用新型属于土工试验技术领域，具体涉及一种适用于三轴剪切试验的低围压柔性压力室。

背景技术

三轴剪切试验是一种重要的土工试验技术，能够合理的反映土体的受力特点，准确的获得土体力学参数，随着技术的进步及设计要求的提高，三轴剪切试验正逐步取代直剪试验成为岩土体参数获取的主要手段。目前常见的用于粗颗粒土的大型三轴剪切试验机，其压力室一般由金属制成，由于密封性的严格要求，导致其加工困难，工序复杂，造价较高，并且金属压力室的重量、体积较大，试验过程中要求有起重设备，不利于试验人员操作。金属压力室的优点在于能够承受较大的压力，但是在普通的路基工程、房建工程中，三轴剪切试验所需的围压往往在800kPa以下，金属压力室承压能力大的特点也难以得到体现。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低围压三轴剪切试验柔性压力室，用以解决现有三轴剪切试验机的金属压力室存在的上述缺陷，有效降低仪器造价，减少实验过程中的人工及机械成本，大幅提高试验效率。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种低围压三轴剪切试验柔性压力室，所述压力室为柔性的内壁和外壁套装而成的环形内腔，其中所述内壁6包裹三轴剪切机的试样帽1和底座5之间设置的试件，所述外壁7的外侧套装有加强格栅8，内壁6和外壁7两端分别与所述试样帽1和底座5通过密封套件9实现密封连接，所述压力室与围压加载孔4连通。

进一步的，所述试样帽1和底座5上均设有圆形台阶，所述内壁6和外壁7的两端分别密封套装在所述圆形台阶的外径上。

其中，所述密封套件9包括皮筋和通过螺栓调节内径大小的铁箍。

在本实用新型中，所述内壁6和外壁7为4-6mm厚的橡胶膜。

本实用新型通过橡胶膜的内壁和外壁结合改进结构的试样帽和底座形成密封的环形压力室，并将试验过程中向压力室加载的围压压力传递至加强格栅，达到与金属压力室一致的效果。

本实用新型的有益效果是：适用于400kPa围压以下的三轴试验，可不考虑压力室与试样帽以及试样底座间的密封，因此加工简单，造价低廉，受力清晰，可大幅提高试验效率，降低成本，并且比传统的金属压力室结构轻，试验操作方便。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型涉及的柔性压力室应用在三轴试验机上的内部结构示意图。

图2为本实用新型涉及的柔性压力室应用在三轴试验机上的外部示意图。

图中标号：1-试样帽，2-轴向加载杆，3-试样，4-围压加载孔，5-底座，6-内壁，7-外壁，8-加强格栅，9-密封套件。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，在三轴剪切试验机中，试样3是将试验土样击实填装在试样帽1和底座5之间，压力室包裹环绕在试样周边并通入水或氮气形成围压，试样帽1上端连接轴向加载杆2施加轴向压力。本图示中，压力室为柔性的内壁和外壁套装而成的环形内腔，其中内壁6包裹三轴剪切机的试样帽1和底座5之间的试件，为避免橡皮膜在围压作用下发生较大的变形，在外壁外侧套装一层柔性的加强格栅8，承受径向荷载，并在外壁7上设有围压加载孔4与压力室内腔连通，试验时通过围压加载孔4向压力室内通入水或氮气对试样施加径向压力，然后通过轴向加载杆2向试样施加向下的轴向负载，直至试样剪切破坏。

在试样帽1和底座5上均设有圆形台阶，内壁6和外壁7的两端分别通过密封套件9密封套装在圆形台阶的外径上，密封套件9包括皮筋和通过螺栓调节内径大小的铁箍，连接时先用皮筋将内壁或外壁固定在对应的台阶外壁上，在通过铁箍紧固，内壁6和外壁7为厚度4mm的橡胶膜，可以适应400kPa围压以下的三轴试验。由于内壁和外壁采用橡胶膜，在紧固后无需考虑内壁/外壁分别与试样帽和底座之间的密封问题。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不以任何方式限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。