[发明专利]一种无粘性土冻结制样设备

权利要求书

1.一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，包括：制样室组件、控温室组件、轴向传动组件、低温循环浴及信号采集监控组件，以及抽真空组件；

制样室组件为密封腔体构造，内部为制样室，制样室内设有过滤试样水分的透水石(10)及滤纸(9)；

控温室组件包括防冻液体、控温室上盖、控温室底座(13)以及位于控温室上盖、控温室底座(13)之间、互相密封连接的冷媒通道嵌入式控温室筒(30)；制样室组件位于控温室组件内部且固定于控温室底座(13)上；防冻液体用于试样真空排水后填充控温室组件的内部空间；

轴向传动组件包括温控室承台(19)、轴向驱动器(20)以及轴向传力杆(16)；控温室底座(13)固定于温控室承台(19)上；轴向传力杆(16)下端与轴向驱动器(20)连接，上端穿过控温室底座(13)插入制样室中，用于在轴向驱动器(20)带动下顶起试样；

低温循环浴及信号采集监控组件包括：冷媒循环通道(27)、冷媒进入管(34)、冷媒排出管(35)、温度传感器(36)、轴向力传感器(18)以及轴向位移传感器(17)；冷媒循环通道(27)嵌入于冷媒通道嵌入式控温室筒(30)的侧壁内，两端分别连接冷媒进入管(34)和冷媒排出管(35)；温度传感器(36)用于监测控温室组件的内腔温度；轴向力传感器(18)、轴向位移传感器(17)分别用于测量轴向传力杆(16)的轴向力及轴向位移；

抽真空组件用于对控温室组件内部抽真空。

2.如权利要求1所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，制样室组件还包括：制样室外环顶盖(6)、制样室内环顶盖(1)、制样室底座(12)、制样室支护筒(28)、试样顶帽(22)，试样底帽(11)；

制样室支护筒(28)为易导温材料制成的空心筒，密封连接于制样室外环顶盖(6)和制样室底座(12)之间，构成制样室；制样室内环顶盖(1)密封固定于制样室外环顶盖(6)中部；试样顶帽(22)、试样底帽(11)分别设于制样室上下两端，试样顶帽(22)下表面先后设置透水石(10)及滤纸(9)，试样底帽(11)上表面先后设置透水石(10)及滤纸(9)。

3.如权利要求2所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，制样室底座(12)内部设有两个从上表面贯通至侧壁的L形孔隙通道，L形孔隙通道位于侧壁的开口各设有一个外牙密封堵头(32)；制样室底座(12)中间设有贯穿式孔洞，以供轴向传力杆(16)穿过；

试样底帽(11)设有两个直线型孔隙通道，分别与两个L形孔隙通道的顶部开口连通；试样底帽(11)底部与轴向传力杆(16)顶部连接。

4.如权利要求3所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，试样顶帽(22)内部设有三通孔隙通道，三通孔隙通道的两个开口位于试样顶帽(22)下表面；第三个开口位于试样顶帽(22)上表面且设有一个可连通式密封堵头，试样顶帽(22)材料为耐低温有机玻璃。

5.如权利要求2～4任意一项所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，制样室组件还包括低温润滑脂(7)和保鲜膜(8)；制样室支护筒(28)内部涂覆低温润滑脂(7)后覆盖保鲜膜(8)。

6.如权利要求2～4任意一项所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，控温室底座(13)由具有一定刚度的保温材料制成，控温室底座(13)设有下排水孔(14)，下排水孔(14)下部设有一个可联通式密封堵头。

7.如权利要求1～4任意一项所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，控温室上盖包括控温室外环顶盖(23)和控温室内环顶盖(21)，均由具有一定刚度的保温材料制成；控温室外环顶盖(23)上设有排气孔(4)，排气孔(4)上部与可联通式密封堵头连接，以供抽真空组件抽真空。

8.如权利要求1～4任意一项所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，冷媒通道嵌入式控温室筒(30)为双层嵌套构造，外层为具有一定刚度的保温材料制成的空心保温筒，内层为具有冷媒循环通道(27)的易导温材料层。

9.如权利要求1～4任意一项所述的一种无粘性土冻结制样设备，其特征在于，冷媒循环通道(27)为冷媒进出管路相邻并平行排布构成的双螺旋通道，上下端各设有两个冷媒通道入口和两个冷媒通道出口。