[实用新型]固结仪超高压加载环刀装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于土木工程的实验装置领域，特别是一种固结仪超高压加载环刀装置。

背景技术

在各大建筑工程项目中，由于建设的需要，结构物不断趋向于高、大、重、深。为了保证建筑物的安全和正常使用，对建在可压缩地基上的建筑物进行地基沉降量计算显得尤为重要，而固结试验为估算建筑物沉降量及历经不同时间的固结度提供了必备的计算参数。传统的单杠杆高压固结仪和全自动高压固结仪用于土壤的压缩试验的最大荷载压力均不超过4MPa，而对于某些特殊土质和一些研究领域，4MPa的轴向压应力已经不能以满足要求；国外一些学者采用超声测量技术的固结试验虽可提供超高压加载，获得土体的应力-应变关系曲线，但设备昂贵，在实际工程中推广很困难。所以研究一种实用性、廉价性的能够提供超高压加载的环刀装置将在工程应用和科学研究方面发挥重要作用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种固结仪超高压加载环刀装置，可以在使用规范规定的砝码加载时提供超过4MPa的轴向压应力。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种固结仪超高压加载环刀装置，由加压筒、定位套筒和承压筒组成，加压筒的边缘设有导向壁，导向壁套接在定位套筒上，定位套筒套接在承压筒上，承压筒内设有承压腔，承压腔的深度与标准环刀的高度一致；

承压腔底部设有不锈钢底板；

加压筒的底面设有压头，压头的外径为标准环刀外径的1/n，n取值为2～5，压头与承压腔套接。

所述的压头成倒锥台形。

压头与承压腔之间的间隙为0.1mm±0.05mm。

导向壁与定位套筒之间的间隙为0.2mm±0.1mm。

压头的外径为标准环刀外径的1/3。

本实用新型提供的一种固结仪超高压加载环刀装置，通过设置的小于标准环刀外径的压头，可以提供超过标准固结仪的轴向压力，突破了标准高压固结仪施加的最大轴向应力的限制。设置的定位套筒可以保证加压筒在加压时是垂直的，试验完成后，可将定位套筒先取出，避免加压筒和承压筒挤在一起而无法拆卸。加压筒套于定位套筒外使得锥形的压头在加载过程中不至于因为压力过大而压歪，影响固结试验结果。加压过程中压头采用锥形以减少压头与承压筒接触摩擦而产生的误差。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型加压筒的结构示意图。

图3为本实用新型承压筒的结构示意图。

图4为本实用新型定位套筒的结构示意图。

图中：加压筒1，压头11，导向壁12，定位套筒2，承压筒3，不锈钢底板31，承压腔32，试样4。

具体实施方式

如图1中，一种固结仪超高压加载环刀装置，由加压筒1、定位套筒2和承压筒3组成，加压筒1的边缘设有导向壁12，导向壁12套接在定位套筒2上，定位套筒2套接在承压筒3上，承压筒3内设有承压腔32，承压腔32的深度与标准环刀的高度一致；设置的定位套筒可以确保压头11始终垂直。

承压腔32底部设有不锈钢底板31；厚度为5mm，避免了轴向压应力过大而使得试样由其底部外漏。

加压筒1的底面设有压头11，压头11的外径为标准环刀外径的1/n，n取值为2～5，压头11与承压腔32套接。较小的压头11外径增大了固结仪的压力，突破了标准高压固结仪施加的最大轴向应力的限制。

优选的如图2中，所述的压头11成倒锥台形。由此结构，可以降低压头11与承压腔32之间的摩擦。

优选的，压头11与承压腔32之间的间隙为0.1mm±0.05mm。

优选的，导向壁12与定位套筒2之间的间隙为0.2mm±0.1mm。

优选的，压头11的外径为标准环刀外径的1/3。本例中承压筒内径为20.6mm。即为标准环刀内径61.8mm的1/3，杯深与标准环刀高度一致为20mm，能提供的最大轴向压应力为标准环刀的9倍，即36MPa。本实用新型固结仪超高压加载环刀装置能提供0~36MPa的轴向压应力，为工程实践和科学研究提供了方便。

使用时如图1中，将同种土样或者粉样烘干并分为三份，分别倒入到三个承压筒3的承压腔32内进行分层预压直至土样或者粉样和承压筒顶面平齐，并使得每次预压所需土样或粉样质量一致；将承压筒放置在定位套筒2内，然后将加压筒1套在定位套筒外；调正好三个超高压加载环刀装置并将其置于三联高压固结仪上，安装好固结仪和数显千分表，即可进行固结试验。