一种土样膨胀力检测装置制造方法及图纸

一种土样膨胀力检测装置，包括底座，底座为带有圆柱形凹槽的结构体，底座顶面上设有至少两个固定孔洞，支杆下端插入固定在固定孔洞中，支杆上端穿设在横梁两侧的第三通孔内，横梁在支杆穿过的上下两侧上均设有定位螺母；底座的圆柱形凹槽内设有圆环状的套环，套环上方设有顶盖，横梁上设有第四通孔，螺旋杆下端穿过第四通孔并与顶盖上端设置的压力传感器连接。采用上述结构，能够控制试样在吸水过程中的体积变化，保证试样体积的恒定，实现不同体积试样在吸水膨胀过程中的膨胀力变化的测量。

A device for detecting expansive force of soil sample

A soil sample expansion force detection device, which comprises a base, a structure with a cylindrical groove, the top surface of the base is provided with at least two fixed support rod is inserted into the hole, is fixed on the fixing hole in the upper end of the support bar is arranged on both sides of the beam third through holes in the supporting rod through the beam on both sides is provided with a positioning nut; ring groove cylindrical base is arranged in an annular ring, the top cover is provided with upper crossbeam is provided with fourth through holes, screw rod through the pressure sensor fourth through holes and the upper end of the connecting cover and set. With the structure, the volume change can control samples in the water absorption process, ensure the constant volume of the sample, different volume samples in measuring water swelling expansion force of the process of change.

【技术实现步骤摘要】
一种土样膨胀力检测装置
本技术涉及实土工验设备领域，特别是一种土样膨胀力检测装置。
技术介绍
缓冲材料在高放射性废物深地质处置库中起着工程屏障、水力学屏障和导体作用，应能够维护处置库结构的稳定性，阻滞地下水的渗流，并对辐射热起良好的热传导和扩散作用。膨润土因具有极低的渗透性、极高的吸附性和膨胀自愈性能，是理想的缓冲回填材料主料。在高放废物处置系统中，膨润土吸水膨胀产生巨大的膨胀力使其具有更低的渗透性。对于膨胀力的影响因素，许多学者做了大量研究，表明膨胀力与试样压实后的干密度、离子强度、初始含水量和温度等因素有关。但是极少有研究者从试验本身去探究膨胀力的影响因素，如试样的尺寸大小。由于膨润土浸水膨胀后渗透性降低，导致试样出现“外湿内干”的现象，特别是在进行渗透性试验时，试验耗时与试样的厚度呈平方次关系。为了缩短试验周期，许多研究者都把试样做成0.5cm厚，而国际土工试验方法中采用2cm厚的试样，所以探究试样尺寸大小对膨胀力的影响是非常有必要的，同时需要采取其他手段缩短试验周期。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种土样膨胀力检测装置，能够控制试样在吸水过程中的体积变化，保证试样体积的恒定，实现不同体积试样在吸水膨胀过程中的膨胀力变化的测量。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种土样膨胀力检测装置，包括底座，底座为带有圆柱形凹槽的结构体，底座顶面上设有至少两个固定孔洞，支杆下端插入固定在固定孔洞中，支杆上端穿设在横梁两侧的第三通孔内，横梁在支杆穿过的上下两侧上均设有定位螺母；底座的圆柱形凹槽内设有圆环状的套环，套环上方设有顶盖，横梁上设有第四通孔，螺旋杆下端穿过第四通孔并与顶盖上端设置的压力传感器连接。优选的方案中，所述的第四通孔为螺纹孔，螺旋杆外壁设有外螺纹，螺旋杆与横梁之间通过螺纹相对固定连接。优选的方案中，所述的底座的圆柱形凹槽内设有第一阶梯，套环固定设置在第一阶梯上。优选的方案中，所述的第一阶梯的侧壁上均匀分布设有多个第一通孔，第一通孔连通底座的凹槽与底座外侧。优选的方案中，所述的顶盖也为带有圆柱形凹槽的结构体，顶盖的侧壁上均匀分布设有多个第二通孔，第二通孔连通顶盖的凹槽与顶盖外侧。优选的方案中，所述的底座、套环和顶盖所形成的空间内设有环刀，环刀上下端还分别设有一个透水石。优选的方案中，所述的螺旋杆包括旋转手柄和螺纹柱，旋转手柄垂直于螺纹柱且设置在螺纹柱顶端，螺纹柱与横梁上的第四通孔螺纹连接。本技术所提供的一种土样膨胀力检测装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：（1）底座和顶盖都设有进水或出水孔洞，加速试样浸水饱和，缩短了实验周期；（2）横梁既可以固定试样与压力传感器，还可以充当反力架将试样膨胀力传递给压力传感器；（3）能够选择不同尺寸的试样进行实现，从而测量不同尺寸试样的吸水膨胀力变化，对试样尺寸与膨胀力之间的关系进行研究。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的整体剖面结构示意图。图2为本技术的底座立体结构示意图。图3为本技术的顶盖立体结构示意图。图4为本技术的横梁立体结构示意图。图5为本技术的螺旋杆的结构示意图。图中：底座1，套环2，顶盖3，横梁4，螺旋杆5，支杆6，压力传感器7，环刀8，透水石9，第一阶梯101，第一通孔102，固定孔洞103，第二通孔301，第三通孔401，第四通孔402，旋转手柄501，螺纹柱502。具体实施方式如图中，一种土样膨胀力检测装置，包括底座1，底座1为带有圆柱形凹槽的结构体，底座1顶面上设有至少两个固定孔洞103，支杆6下端插入固定在固定孔洞103中，支杆6上端穿设在横梁4两侧的第三通孔401内，横梁4在支杆6穿过的上下两侧上均设有定位螺母；底座1的圆柱形凹槽内设有圆环状的套环2，套环2上方设有顶盖3，横梁4上设有第四通孔402，螺旋杆5下端穿过第四通孔402并与顶盖3上端设置的压力传感器7连接。优选的方案中，所述的第四通孔402为螺纹孔，螺旋杆5外壁设有外螺纹，螺旋杆5与横梁4之间通过螺纹相对固定连接。螺旋杆5与横梁4之间采用螺纹连接，实现两者的相对固定，从而实现螺旋杆5对顶盖3及压力传感器7的固定。优选的方案中，所述的底座1的圆柱形凹槽内设有第一阶梯101，套环2固定设置在第一阶梯101上。优选的方案中，所述的第一阶梯101的侧壁上均匀分布设有多个第一通孔102，第一通孔102连通底座1的凹槽与底座1外侧。优选的方案中，所述的所述的顶盖3也为带有圆柱形凹槽的结构体，顶盖3的侧壁上均匀分布设有多个第二通孔301，第二通孔301连通顶盖3的凹槽与顶盖3外侧。所述的第一通孔102和第二通孔301加速试样浸水饱和，缩短了实验周期。优选的方案中，所述的底座1、套环2和顶盖3所形成的空间内设有环刀8，环刀8上下端还分别设有一个透水石9。采用上述结构，在试样尺寸小于顶盖和底座之间空间尺寸时，利用透水石进行填补，保证试样的稳定性，透水石的具体尺寸根据实验试样尺寸进行选择。优选的方案中，所述的螺旋杆5包括旋转手柄501和螺纹柱502，旋转手柄501垂直于螺纹柱502且设置在螺纹柱502顶端，螺纹柱502与横梁4上的第四通孔402螺纹连接。本技术的具体操作步骤如下：1）根据试验要求选取所需规格尺寸的底座1、套环2、顶盖3、环刀8和透水石9，以及配套使用的横梁4、螺旋杆5、支杆6和压力传感器7；2）将底座1和横梁4通过支杆6组装起来，将一块透水石放置于底座1中；3）将套环2置于第一阶梯101上，再将已经制作完成的环刀8及环刀8内的试样一起缓慢推入套环2中，环刀8的下端与底座1内的透水石9接触；然后在环刀8上端放置相同的透水石9，盖上顶盖3；4）装样完成后，将压力传感器7放置于顶盖3上方，将可动螺旋杆5穿过第四通孔402和压力传感器7上的固定孔洞，不断旋转固定压力传感器7，是其与下面的装样部分紧密连接；5）将整个测量装置置于盛水的容器中，水面需要高于顶盖3，将压力传感器7与数据采集器相连接，测量试验的压力变化；6）待试样饱和膨胀后，最终测得试样的膨胀力；7）试验结束后拆卸装置，清洗所有配件。采用上述结构，实现了对试样尺寸与膨胀力之间关系的研究，同时缩短了实验周期。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土样膨胀力检测装置，包括底座（1），其特征是：底座（1）为带有圆柱形凹槽的结构体，底座（1）顶面上设有至少两个固定孔洞（103），支杆（6）下端插入固定在固定孔洞（103）中，支杆（6）上端穿设在横梁（4）两侧的第三通孔（401）内，横梁（4）在支杆（6）穿过的上下两侧上均设有定位螺母；底座（1）的圆柱形凹槽内设有圆环状的套环（2），套环（2）上方设有顶盖（3），横梁（4）上设有第四通孔（402），螺旋杆（5）下端穿过第四通孔（402）并与顶盖（3）上端设置的压力传感器（7）连接。

【技术特征摘要】
1.一种土样膨胀力检测装置，包括底座（1），其特征是：底座（1）为带有圆柱形凹槽的结构体，底座（1）顶面上设有至少两个固定孔洞（103），支杆（6）下端插入固定在固定孔洞（103）中，支杆（6）上端穿设在横梁（4）两侧的第三通孔（401）内，横梁（4）在支杆（6）穿过的上下两侧上均设有定位螺母；底座（1）的圆柱形凹槽内设有圆环状的套环（2），套环（2）上方设有顶盖（3），横梁（4）上设有第四通孔（402），螺旋杆（5）下端穿过第四通孔（402）并与顶盖（3）上端设置的压力传感器（7）连接。2.根据权利要求1所述的一种土样膨胀力检测装置，其特征在于：所述的第四通孔（402）为螺纹孔，螺旋杆（5）外壁设有外螺纹，螺旋杆（5）与横梁（4）之间通过螺纹相对固定连接。3.根据权利要求1所述的一种土样膨胀力检测装置，其特征在于：所述的底座（1）的圆柱形凹槽内设有第一阶梯（101），套环（2）固定设置在第一阶梯（101）上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡莫珍，谈云志，柯睿，刘伟，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42