[实用新型]一种固结-渗透-剪切波速耦合实验装置

权利要求书

1.一种固结-渗透-剪切波速耦合实验装置，其特征在于：包括顶盖板(1)、底盖板(13)、试样筒(2)以及两个结构相同且上下对称布置的加压活塞机构，试样筒(2)的中部两侧侧壁对称安装有径向弯曲元对(12)，试样筒(2)的上下两端分别连接有顶盖板(1)和底盖板(13)，上下两个加压活塞机构主体安装在试样筒(2)内部，上下两个加压活塞机构分别贯穿穿过顶盖板(1)和底盖板(13)伸出到试样筒(2)外；上下两个加压活塞机构之间的试样筒(2)内腔构成了土样容腔(28)，待测土样置于土样容腔(28)中；

每个加压活塞机构包括活塞板(16)、导流板(19)、透水石(22)、活塞杆(3)和帽体(4)，活塞板(16)置于试样筒(2)内，活塞板(16)外壁与试样筒(2)内壁通过第二O型密闭环(24)配合连接，透水石(22)放置在活塞板(16)靠近试样筒(2)中央的端面处，活塞板(16)在和透水石(22)接触的端面中心开有圆形槽，圆形槽槽底中心开有沉槽，圆形槽中装有导流板(19)，导流板(19)靠近试样筒(2)中心的一端面开有导流槽(20)，且在导流板(19)靠近试样筒(2)中心的端面偏心一侧开设导流板汇流孔(21)，导流槽(20)和导流板汇流孔(21)连通，导流板汇流孔(21)和沉槽连通；导流板(19)和透水石(22)中心均开设用于安装轴向弯曲元(23)的安装孔，轴向弯曲元(23)装在导流板(19)和透水石(22)的安装孔中并穿出安装孔后插入到土样容腔(28)的待测土样中；活塞杆(3)一端通过螺纹连接到活塞板(16)远离试样筒(2)中央的端面中心，活塞杆(3)另一端穿出顶盖板(1)/底盖板(13)后通过螺纹连接帽体(4)，帽体(4)上两侧分别开设出入流孔(10)和弯曲元连接线出口(11)，弯曲元连接线出口(11)处安装弯曲元线塞；活塞杆(3)内部设置轴向的中空通道(27)，中空通道(27)一端连通出入流孔(10)和弯曲元连接线出口(11)，中空通道(27)另一端连通活塞板(16)的沉槽；活塞板(16)和顶盖板(1)/底盖板(13)之间的试样筒(2)内腔空间形成液压腔(18)，液压腔(18)的内壁布置有环形的橡胶膜千斤顶(17)，橡胶膜千斤顶(17)分为外缘密封部分(17-3)、外圈周面褶皱部分(17-1)、底面部分和内圈周面部分(17-2)的四个部分，四个部分依次衔接成一体；外缘密封部分(17-3)紧贴布置在试样筒(2)外端面和顶盖板(1)/底盖板(13)之间，外圈周面褶皱部分(17-1)紧贴布置在试样筒(2)内壁，底面部分紧贴布置在活塞板(16)远离试样筒(2)中央的端面上，内圈周面部分(17-2)过盈配合紧贴套装在活塞杆(3)外；外圈周面褶皱部分(17-1)具有弹性伸缩性，外缘密封部分(17-3)、底面部分和内圈周面部分(17-2)不具有弹性伸缩性，使得活塞板(16)在固结实验和渗透实验进行时移动，带动外圈周面褶皱部分(17-1)伸长或者收缩，外缘密封部分(17-3)、底面部分和内圈周面部分(17-2)保持紧贴各自的表面；顶盖板(1)和底盖板(13)上均开有两个和液压腔(18)相通的通孔，一个通孔作为溢流孔，另一个通孔上安装液压腔阀门(26)，液压腔阀门(26)出口作为液压水入口(9)。

2.根据权利要求1所述的一种固结-渗透-剪切波速耦合实验装置，其特征在于：固结实验时土样容腔(28)的液体透过透水石(22)进入到导流板(19)的各个导流槽(20)，然后汇聚到导流板汇流孔(21)后再经沉槽流通到活塞杆(3)内部的中空通道(27)，最后从出入流孔(10)流出。

3.根据权利要求1所述的一种固结-渗透-剪切波速耦合实验装置，其特征在于：所述的顶盖板(1)/底盖板(13)开有中心通孔，中心通孔中安装旋塞(15)，旋塞(15)套装在活塞杆(3)上，旋塞(15)和顶盖板(1)/底盖板(13)之间的活塞杆(3)上还套装有第一O型密闭环(14)，旋塞(15)旋紧入中心通孔后将第一O型密闭环(14)压紧在活塞杆(3)和中心通孔之间的间隙处。

4.根据权利要求1所述的一种固结-渗透-剪切波速耦合实验装置，其特征在于：所述上下两个加压活塞机构中，帽体(4)在远离试样筒(2)中央的一侧侧方设有百分表(8)，百分表(8)通过支架固定于顶盖板(1)/底盖板(13)，百分表(8)的探头端朝向帽体(4)，百分表(8)测量探头端和帽体(4)之间的距离。