一种土体渗透系数试验用制样器的制造方法
【专利摘要】本实用新型的目的是提供一种能够降低劳动强度和提高安全性的多角度层状粗粒土体的各向异性渗透试验的制样器。为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种土体渗透系数试验用制样器，其中：包括中空盒体，设置在中空盒体顶部的盖板，该盖板通过螺栓固定在中空盒体顶部。本实用新型由于上述结构,实现了多角度非水平层状土试样的制作。
【专利说明】一种土体渗透系数试验用制样器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土工试验技术，尤其是一种能够制造多角度非水平层状土试样的土体渗透系数试验用制样器。
【背景技术】
[0002]土体渗透系数是反映土体透水性能的定量指标，是工程中评价土体的透水能力、抗渗透变形能力、抗渗透破坏能力等的一个极其重要的指标。
[0003]在土体填方工程中，常见的施工方法是土料逐层虚铺后压实，形成的土工结构具有显著的层状特性。由于施工方法引起土工结构具有了层状特性，导致其渗透特性也呈现显著的各向异性特性；此外，现在的工程实践中也有不少非水平碾压的实例。
[0004]上述情况均会导致层状土体内的水流渗透方向与层状土层之间的夹角在0°?90°之间变化。因此，研究层状土体中不同角度下的各向异性渗透系数的测定问题更加贴近于实际生产的需要，具有重要的现实意义。
[0005]测试土体渗透系数的方法主要有现场原位试验和室内试验两种，其中室内试验分为常水头试验和变水头试验，均基于达西定律计算渗透系数。常水头试验适用于测试渗透性较强土体的渗透系数。我国现行土工试验规程中的常水头试验只能测试均质土样或层状土垂直于层面的渗透系数，无法测试平行于层面的渗透系数。
[0006]目前，室内测定土体渗透系数的仪器已有多种，按照试样周围的约束条件分为刚壁式渗透仪和柔壁式渗透仪；按照施加水头的情况分为常水头试验和变水头试验。常用的刚壁式渗透仪主要有70型渗透仪、南55型渗透仪等。70型渗透仪适用于测定砂性土的渗透系数，南55型渗透仪适用于测定粘性土的渗透系数。柔壁式渗透仪多以三轴试验仪改进而成，将土样套入橡胶模以施加侧向围压，进行渗透试验。现有的渗透仪普遍存在试样尺寸较小、提供的渗透压力小、测试周期长、密封止水效果差、仪器操作复杂，无一能测试多角度下的粗颗粒土体各向异性渗透系数等缺陷。
[0007]不少学者针对特定的研究问题，对常规渗透仪进行了改进或研发，其渗透仪通过特殊的设计，使其能满足测试平行于层面的渗透系数以及垂直于层面的渗透系数。然而，该渗透仪在现有的条件下，在同一仪器中只能测试两种渗流方式(平行与垂直，即0°与90° )下的粗颗粒土体各向异性渗透系数。仍然没有解决在同一制样仪器上实现制取多个角度下的非水平层状土试样，以探究水流与击实层面形成的各种夹角下的非水平层状土导致的土体各项异性的渗透规律。
[0008]综上所述，现有技术的制样仪器无法制造多个角度下的非水平层状土试样。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的是提供一种能够降低劳动强度和提高安全性的多角度层状粗粒土体的各向异性渗透试验的制样器。
[0010]为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种土体渗透系数试验用制样器，其中:包括中空盒体，设置在中空盒体顶部的盖板，该盖板通过螺栓固定在中空盒体顶部。
[0011]单独设置有一导向套筒，该导向套筒的内腔与中空盒体的内腔匹配。
[0012]在导向套筒的内腔中设置有与中空盒体内腔匹配的压制板，该压制板又包括与水平面平行的夯锤横梁面板，与水平面垂直的支撑梁，所述夯锤横梁面板与支撑梁在端部固定为一体形成“L”形。所述夯锤横梁面板与支撑梁固接后的另外两个端部通过压制成型板连接，压制成型板与夯锤横梁面板之间形成夹角。
[0013]进一步，所述夹角为15°、30°、45°或75°。
[0014]制样时，将盖板打开，导向套筒固定在中空盒体顶部，然后将土体放入中空盒体内，再将压制板装入导向套筒内用夯锤打击夯锤横梁面板，夯锤横梁面板在导向套筒内向下移动通过压制成型板夯实土体，实土体形成与夹角匹配的非水平层状土试样，夯实一层土体试样后取下压制板，更换一个不同夹角的压制板继续制造非水平层状土试样，制造完毕后将高出中空盒体顶部边沿的土体用道具铲刮，最后将盖板通过螺栓固定在中空盒体顶部，完成多角度非水平层状土试样的制作。
[0015]本实用新型由于上述结构的优点是:实现了多角度非水平层状土试样的制作。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。
[0017]图1为本实用新型导向套筒的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型压制板的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型制作第一层非水平层状土试样的结构示意图；
[0020]图4为本实用新型制作三层非水平层状土试样的结构示意图；
[0021]图5为本实用新型制作三层非水平层状土试样后取下导向套筒后的结构示意图；
[0022]图6为本实用新型制作非水平层状土试样完毕后的结构示意图；
[0023]图7为本实用新型制作非水平层状土试样压制板三维示意图；
[0024]图8为本实用新型制作非水平层状土试样水平导向套筒三维示意图；
[0025]图9为本实用新型制作非水平层状土试样竖直导向套筒三维示意图。
[0026]图中:1、中空盒体；2、盖板；3、导向套筒；4、压制板；5、夯锤横梁面板；6、支撑梁；
7、压制成型板；α、夹角。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0028]参见附图1至6，图中的土体渗透系数试验用制样器，其中:包括中空盒体1，设置在中空盒体I顶部的盖板2，该盖板2通过螺栓固定在中空盒体I顶部。单独设置有一导向套筒3，该导向套筒3的内腔与中空盒体I的内腔匹配。
[0029]在导向套筒3的内腔中设置有与中空盒体I内腔匹配的压制板4，该压制板4又包括与水平面平行的夯锤横梁面板5，与水平面垂直的支撑梁6，所述夯锤横梁面板5与支撑梁6在端部固定为一体形成“L”形。所述夯锤横梁面板5与支撑梁6固接后的另外两个端部通过压制成型板7连接，压制成型板7与夯锤横梁面板5之间形成一定的夹角α，该夹角α 分别为 15。、30。、45。、75。。
[0030]制样时，将盖板2打开，导向套筒3固定在中空盒体I顶部，然后将土体放入中空盒体I内，再将压制板4装入导向套筒3内用夯锤打击夯锤横梁面板5，夯锤横梁面板5在导向套筒3内向下移动通过压制成型板7夯实土体，实土体形成与夹角α匹配的非水平层状土试样，夯实一层土体试样后取下压制板4，更换一个不同夹角α的压制板4继续制造非水平层状土试样，制造完毕后将高出中空盒体I顶部边沿的土体用道具铲刮，最后将盖板2通过螺栓固定在中空盒体I顶部，完成多角度非水平层状土试样的制作。
[0031]附图中箭头方向表示夯锤夯击方向。
[0032]显然，上述所有实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型所述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范畴。
[0033]综上所述，由于上述结构，实现了多角度非水平层状土试样的制作。
【权利要求】
1.一种土体渗透系数试验用制样器，其特征在于:包括中空盒体(1)，设置在中空盒体(I)顶部的盖板(2 )，该盖板(2 )通过螺栓固定在中空盒体(I)顶部； 单独设置有一导向套筒(3)，该导向套筒(3)的内腔与中空盒体(I)的内腔匹配；在导向套筒(3)的内腔中设置有与中空盒体(I)内腔匹配的压制板(4)，该压制板(4)又包括与水平面平行的夯锤横梁面板(5)，与水平面垂直的支撑梁(6)，所述夯锤横梁面板(5)与支撑梁(6)在端部固定为一体形成“L”形；所述夯锤横梁面板(5)与支撑梁(6)固接后的另外两个端部通过压制成型板(7)连接，压制成型板(7)与夯锤横梁面板(5)之间形成夹角(α )。
2.根据权利要求1所述的一种土体渗透系数试验用制样器，其特征在于:所述夹角(α )为 15°、30。、45。或 75°。
【文档编号】G01N1/28GK203758815SQ201420147756
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】王俊杰, 邱珍锋, 曹智, 杨洋, 黄诗渊, 张宏伟 申请人:重庆交通大学