一种可测孔隙水压力的KO固结仪制造技术

本发明专利技术公开了一种可测孔隙水压力的KO固结仪，属于岩土工程测量仪器领域。其包括机体和数据采集仪，机体包括压力室，压力室内侧壁依次套有第一橡皮膜和第二橡皮膜，压力室上下两端分别与固定顶板和固定底板连接，压力室的上下两头的内部分别与顶帽和承压底座连接，固定顶板的侧边与顶帽的侧边接触，承压底座上设置有第一进水管路，第一进水管路上的第一进水三通阀门的一端与孔隙水压力传感器连接，顶帽上设置有出水管路，压力室侧壁下部设置有第二进水管路，第二进水管路上的第二进水三通阀门的一端与侧压力传感器连接，压力室侧壁上部设置有排气管路。本发明专利技术的一种可测孔隙水压力的KO固结仪，可实现K0固结中孔隙水压力实时监测，可以防止橡皮膜在测试中被磨破，提高测试精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可测孔隙水压力的KO固结仪，属于岩土工程测量仪器领域。
技术介绍
现有规范中(SL237-1999)对于土体静止侧压力系数的定义为：天然土或者人工填土中，任何一点的水平有效应力与垂直有效应力之比称为该土的侧压力系数。确定土体静止侧压力系数的方法有原位测试和室内试验两种方法。原位测试主要通过侧膨试验和旁载试验等方法在现场直接测定土体静止侧压力系数；室内试验主要通过三轴试验和K0固结试验确定土体静止侧压力系数。K0固结仪是测定土体静止侧压力系数的一种常用土工仪器，其基本原理是在一个密封的压力腔内通过竖向加荷土体产生侧向鼓胀变形时，利用传感器监测侧向压力，利用侧向压力与竖向压力的比值(或者侧向压力变化值与竖向压力变化值的比值)确定土体的静止侧压力系数。K0固结试验中的关键技术是确保橡皮膜密封完好不漏水，为水平向压力准确测试奠定良好的基础。目前常规的K0固结仪由底座、中环以及上环和百分表等组成，中环中为密闭的橡皮膜，试验过程中，密闭橡皮膜内充满了无气蒸馏水，垂向加载之后，侧向压力通过橡皮膜内的水传递至传感器后进行测量。由于该KO固结仪未安装孔隙水压力传感器，对于饱和试样内部的孔隙水压力无法进行直接监测，仅在试验中通过打开排水阀门待孔隙水压力消散后获得有效应力值。试验中排水阀门一直保持开的状态，随着垂向荷载的增大，试样变形增加过程中会导致土体结构破坏，导r>致测试的水平向压力不准确，进而影响土体静止侧压力系数的测试值。此外，试样过大变形后，顶部和底部的透水石会被压入包有橡皮膜的压力腔，此时会导致橡皮膜被透水石磨破，漏水后直接导致试验失败。所以现有的KO固结仪存在不能够测试KO固结中试样内部的孔隙水压力，且K0固结仪上部和底部的透水石直接与密闭橡皮膜接触，无任何缓冲措施，垂向荷载过大时容易引起橡皮膜被透水石磨破。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种可测孔隙水压力的KO固结仪，可实现K0固结中孔隙水压力实时监测，且可以防止橡皮膜在测试中被磨破，提高测试精度。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：本专利技术的一种可测孔隙水压力的KO固结仪，其包括机体和数据采集仪，所述机体包括压力室，所述压力室为圆筒状结构，压力室内侧壁依次套有第一橡皮膜和第二橡皮膜，所述第一橡皮膜翻出压力室外侧壁，所述压力室上下两端分别与固定顶板和固定底板连接，压力室的上下两头的内部分别与顶帽和承压底座连接，固定顶板的侧边与顶帽的侧边接触，所述承压底座卡在固定底板上的承压底座凹槽内，所述顶帽上设置有荷载传压板，所述荷载传压板上设置有百分表，所述承压底座上设置有第一进水管路，所述第一进水管路上设置有第一进水三通阀门，第一进水三通阀门一端与孔隙水压力传感器连接，所述顶帽上设置有出水管路，压力室侧壁下部设置有第二进水管路，所述第二进水管路上设置有第二进水三通阀门，第二进水三通阀门一端与侧压力传感器连接，压力室侧壁上部设置有排气管路，所述固定顶板和固定底板之间通过螺栓固定连接。所述固定顶板和固定底板上设置有密封圈，所述第二橡皮膜通过O型圈与顶帽和承压底座密封连接。所述第一橡皮膜通过密封圈与固定顶板和固定底板相连接。所述顶帽和承压底座的结构均为透水石镶嵌在有机玻璃内。所述百分表、孔隙水压力传感器和侧压力传感器均与数据采集仪连接。所述第二进水管路和排气管路均与第一橡皮膜与压力室之间的腔体连通。本专利技术的有益效果：1、通过密闭整个测试系统及试样系统，结合孔隙水压力传感器可以实现K0固结过程中孔隙水压力的实时监测；2、通过由透水石镶嵌在有机玻璃内的顶帽结构设计，防止橡皮膜与透水石直接接触，可以保证橡皮膜在测试中不被透水石磨破，避免影响测试精度。3、百分表、孔隙水压力传感器和侧压力传感器均与数据采集仪连接，使得测试数据汇集到数据采集仪上，通过数据采集仪可直观的读取出水平向侧压力和试样内部孔隙水压力的实时数据。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术的结构示意图，图2为本专利技术的固定底板俯视图。其中：1、机体，2、数据采集仪，3、压力室，4、第一橡皮膜，5、第二橡皮膜，6、固定顶板，7、固定底板，8、顶帽，9、承压底座，10、承压底座凹槽，11、荷载传压板，12、百分表，13、第一进水管路，14、第一进水三通阀门，15、孔隙水压力传感器，16、排水管路，17、第二进水管路，18、第二进水三通阀门，19、侧压力传感器，20、排气管路，21、螺栓，22、密封圈，23、透水石，24、有机玻璃，25、O型圈。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术进行详细说明，本实施例的一种可测孔隙水压力的KO固结仪，其包括机体1和数据采集仪2，所述机体1包括压力室3，所述压力室3为圆筒状结构，压力室3内侧壁依次套有第一橡皮膜4和第二橡皮膜5，所述第一橡皮膜4翻出压力室3外侧壁，所述压力室3上下两端分别与固定顶板6和固定底板7连接，压力室3的上下两头的内部分别与顶帽8和承压底座9连接，固定顶板6的侧边与顶帽8的侧边接触，所述承压底座9卡在固定底板7上的承压底座凹槽10内，所述顶帽8上设置有荷载传压板11，所述荷载传压板11上设置有百分表12，所述承压底座9上设置有第一进水管路13，所述第一进水管路13上设置有第一进水三通阀门14，第一进水三通阀门14一端与孔隙水压力传感器15连接，所述顶帽8上设置有出水管路16，压力室3侧壁下部设置有第二进水管路17，所述第二进水管路17上设置有第二进水三通阀门18，第二进水三通阀门18一端与侧压力传感器19连接，压力室3侧壁上部设置有排气管路20，所述固定顶板6和固定底板7之间通过螺栓21固定连接。所述固定顶板6和固定底板7上设置有密封圈22，所述第二橡皮膜5通过O型圈25与顶帽8和承压底座9密封连接。所述第一橡皮膜4通过密封圈22与固定顶板6和固定底板7相连接。所述顶帽8和承压底座9的结构均为透水石23镶嵌在有机玻璃24内。所述百分表12、孔隙水压力传感器15和侧压力传感器19均与数据采集仪2连接。所述第二进水管路17和排气管路20均与第一橡皮膜4与压力室3之间的腔体连通。如图1和图2所示，在使用时，首先需要用无气蒸馏水饱和透水石23，同时用无气蒸馏水排除进水管路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可测孔隙水压力的KO固结仪，其特征在于：包括机体(1)和数据采集仪(2)，所述机体(1)包括压力室(3)，所述压力室(3)为圆筒状结构，压力室(3)内侧壁依次套有第一橡皮膜(4)和第二橡皮膜(5)，所述第一橡皮膜(4)翻出压力室(3)外侧壁，所述压力室(3)上下两端分别与固定顶板(6)和固定底板(7)连接，压力室(3)的上下两头的内部分别与顶帽(8)和承压底座(9)连接，固定顶板(6)的侧边与顶帽(8)的侧边接触，所述承压底座(9)卡在固定底板(7)上的承压底座凹槽(10)内，所述顶帽(8)上设置有荷载传压板(11)，所述荷载传压板(11)上设置有百分表(12)，所述承压底座(9)上设置有第一进水管路(13)，所述第一进水管路(13)上设置有第一进水三通阀门(14)，第一进水三通阀门(14)一端与孔隙水压力传感器(15)连接，所述顶帽(8)上设置有出水管路(16)，压力室(3)侧壁下部设置有第二进水管路(17)，所述第二进水管路(17)上设置有第二进水三通阀门(18)，第二进水三通阀门(18)一端与侧压力传感器(19)连接，压力室(3)侧壁上部设置有排气管路(20)，所述固定顶板(6)和固定底板(7)之间通过螺栓(21)固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可测孔隙水压力的KO固结仪，其特征在于：包括机体
(1)和数据采集仪(2)，所述机体(1)包括压力室(3)，所
述压力室(3)为圆筒状结构，压力室(3)内侧壁依次套有第一橡
皮膜(4)和第二橡皮膜(5)，所述第一橡皮膜(4)翻出压力室(3)
外侧壁，所述压力室(3)上下两端分别与固定顶板(6)和固定底
板(7)连接，压力室(3)的上下两头的内部分别与顶帽(8)和
承压底座(9)连接，固定顶板(6)的侧边与顶帽(8)的侧边接
触，所述承压底座(9)卡在固定底板(7)上的承压底座凹槽(10)
内，所述顶帽(8)上设置有荷载传压板(11)，所述荷载传压板(11)
上设置有百分表(12)，所述承压底座(9)上设置有第一进水管路(13)，
所述第一进水管路(13)上设置有第一进水三通阀门(14)，第一进
水三通阀门(14)一端与孔隙水压力传感器(15)连接，所述顶帽(8)
上设置有出水管路(16)，压力室(3)侧壁下部设置有第二进水
管路(17)，所述第二进水管路(17)上设置有第二进水三通阀门
(18)，第二进水三通阀门(18)一端与侧压力传感器(19)连接，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌文武，刘伟，孙冠平，伏祥龙，吴玮江，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62