[实用新型]一种砂土共振柱试验制样装置

说明书

本实用新型公开了一种砂土共振柱试验制样装置，包括对开模具和击实器；对开模具呈圆柱环状，对开模具的内侧壁具有若干竖向设置和环向设置的凹槽带，对开模具的中部壁面上开设一抽气孔，抽气孔连通凹槽带，击实器包括螺纹击实杆、定位环、击实锤，螺纹击实杆底部可拆卸地连接击实锤，定位环套接在螺纹击实杆上。本实用新型的优点是：能够方便定位击实深度，分层击实试样，控制密实度大小，同时有效保证击实层之间的有效接触，制取密实度均匀且试样直径沿高度方向均匀分布的符合试验要求的砂土试样。

技术领域

本实用新型属于室内砂土测试技术领域，具体涉及一种砂土共振柱试验制样装置。

背景技术

土体的小应变剪切模量或剪切波速是土体工程特性的重要表征之一。共振柱室内试验方法是测定土体小应变剪切模量的有效方法，共振柱室内试验通过改变对土样施加激振的频率来确定土体的固有（共振）频率，然后基于动力学理论确定土体的剪切模量。

但是，现有的砂土制样采用共振柱系统配套提供的空心圆柱式对开模，制样时将砂土样倒入对开模中，后采用分层压实到试样所需高度。但上述的制样方法存在以下缺点：橡胶膜无法有效与对开模粘贴使得试样在高度方向容易产生褶曲或橡胶膜松弛，导致试样直径沿高度方向不易控制；分层击实试样时，需用卡尺量测试样高度，卡尺易于触探并进入土体内部，使得试样压实过程中量测土层高度产生偏差，进一步影响密实度计算值；分层击实中层与层之间接触光滑，层与层之间可能无法形成有效的整体，无法保证接触摩擦。由于共振柱试验土体应变数量级为10^-6-10^-7，因此上述的缺陷将直接影响试验数据的可靠性及精确性。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种砂土共振柱试验制样装置，通过在对开膜上设置凹槽带和抽气孔，并改进击实器的结构，使得砂土共振柱试验制样装置能够制作出共振柱试验所需的特定密实度且均匀的砂土试样。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种砂土共振柱试验制样装置，包括对开模具和击实器，所述对开模具呈圆柱环状，所述对开模具包括两片对称设置的半圆柱环，所述对开模具的内侧壁具有若干竖向设置和环向设置的凹槽带，所述对开模具的中部壁面上开设一抽气孔，所述抽气孔连通所述凹槽带，所述对开模具的内侧壁的底部设置有环向的橡皮圈凹槽；所述击实器包括螺纹击实杆、定位环、击实锤，所述螺纹击实杆底部可拆卸地连接所述击实锤，所述定位环套接在所述螺纹击实杆上，所述击实锤截面的外径小于所述对开模具的内径。

所述半圆柱环的一侧设置凹槽，另一侧设置凸槽，两片所述半圆柱环通过将所述凹槽和所述凸槽相互嵌合构成所述对开模具。

所述抽气孔壁面内侧设置于竖向设置的所述凹槽带与环向设置的所述凹槽带的交汇处，所述抽气孔外侧设置有直角状导气管。

所述击实锤的底面设置有若干凸起齿纹。

所述螺纹击实杆外表面和所述定位环内侧壁设置有相互匹配的螺纹，所述击实锤上表面设置有与所述螺纹击实杆匹配的开孔。

一种涉及任一所述的砂土共振柱试验制样装置的制样方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用第一橡皮圈将圆柱环状的橡胶膜底部固定在共振柱系统的底座上；

步骤2：在所述底座上拼装对开模具，在所述对开模具外侧套置第二橡皮圈，将所述橡皮膜贴于所述对开模具的内侧壁，并使得所述第一橡皮圈置于所述对开模具的橡皮圈凹槽内；

步骤3：开启连接所述对开模具的抽气孔的真空泵，将所述橡皮膜与所述对开模具的内侧壁之间的气泡排出；