[实用新型]一种适用于粗颗粒土动三轴试验围压室快速加水装置

说明书

本实用新型公开了一种适用于粗颗粒土动三轴试验围压室快速加水装置，包括三轴围压室、储水容器和压力控制器，其中压力控制器通过压力管与储水容器上端连通，储水容器通过水管与所述三轴围压室下端进水口连通，水管中段设有流量表；储水容器为直立放置的圆筒形密封透明容器，储水容器的上端盖设有进出水连接阀门、进出气连接阀门和压力表，其中出水连接阀门的一端与水管密封连接，出水连接阀门的另一端与储水容器内部的硬质管连接，进出气连接阀门与压力管密封连接，压力表监测储水容器内部压力值。本实用新型利用空气密闭物理学，巧妙地实现了粗颗粒土大型动三轴试验中围压室的快速加水过程，且造价低、操作简单、快速合理。

技术领域

本实用新型属于岩土工程中土工试验仪器技术领域，具体是一种适用于粗颗粒土动三轴试验围压室快速加水装置。

背景技术

动三轴试验作为岩土工程中的一项重要的研究手段，为研究不同岩土工程问题中土体的变形及强度特性提供了较为科学的试验依据。三轴试验过程中，由于所研究应力路径的不同，故需要对试样外部的围压室进行加水或油（以下叙述仅以水为例）来提供围压。

其中细颗粒土的三轴试验中，由于试样较小（一般为直径31.9 mm，高80 mm），所需的围压室也较小，为其提供围压的水也相对较少，当对围压室进行填充围压水时相对容易实现，普通的自来水管便可满足。但粗颗粒土的三轴试验与细颗粒土有较大差别，试样较大，本试验装置涉及的试样尺寸为直径300 mm，高600 mm的大三轴标准试样，对围压室进行填充水时，当水没有填充到围压室顶部时，普通的自来水管提供的水压力小于围压室目前的水压力，将无法继续进行填充围压水。

基于上述问题，目前在粗颗粒土的三轴试验时，通常需单独设置快速加水装置。具体试验时，在实验室边墙上方设置一水箱，水头高于三轴试验围压室顶部位置。但同时这样也存在一些问题，首先，由于粗颗粒土的三轴试验所需的围压水较多，边墙上设置水箱较大，加固装置造价相对较高，且长时间放置过程中可能由于稳定性降低造成失稳。其次，由于目前实验室的层高有限，而粗粒土动三轴试验仪器较高，边墙上水箱设置困难，不能满足其水头高于围压室顶部。因此需要设计一种新型的试验装置，以解决粗颗粒土三轴试验的围压室快速加水装置的可行性问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于粗颗粒土动三轴试验围压室快速加水装置，该装置利用空气密闭物理学，巧妙地实现了粗颗粒土大型动三轴试验中围压室的快速加水过程，且造价低、操作简单、快速合理。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种适用于粗颗粒土动三轴试验围压室快速加水装置，包括三轴围压室，其特征在于：还包括储水容器和压力控制器，其中压力控制器通过压力管与储水容器上端连通，储水容器通过水管与所述三轴围压室下端进水口连通，水管中段设有流量表；所述储水容器为直立放置的圆筒形密封透明容器，储水容器的上端盖设有进出水连接阀门、进出气连接阀门和压力表，其中出水连接阀门的一端与水管密封连接，出水连接阀门的另一端与储水容器内部的硬质管连接，进出气连接阀门与压力管密封连接，压力表监测储水容器内部压力值。

为了方便储水容器的拆装并保证内部密封性，对上述方案作进一步优选，所述储水容器包括圆柱形的有机玻璃护桶、上部铝板和下部铝板，所述有机玻璃护桶上下两端分别插入上部铝板和下部铝板的凹槽内，在凹槽底部设置密封橡胶圈，上部铝板和下部铝板之间通过均布的加固棍连接。

对上述方案作进一步优选，所述加固棍设有六条，加固棍两端为螺纹，加固棍两端通过紧固螺母与上部铝板和下部铝板紧固连接。

对上述方案作进一步优选，所述有机玻璃护桶外部环绕有一个以上的喉箍，所述喉箍为不锈钢高强喉箍。由于试验中需要液体较多，储水容器体积需要足够大和足够高，为了避免内部水压过大对储水容器侧壁产生压裂等问题，采用喉箍对储水容器侧壁加固，保护有机玻璃护桶因压力而产生损坏。