一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具及实验方法技术

本发明专利技术公开了一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具及实验方法，实现湿软样在保持固定形状无扰动的条件下成功装样，包括用于制备圆柱形试样的两块对开瓣模、一个套锁和两块透水石；在两块对开瓣模的对合处，分别设有一对由红外开关遥控器控制的电磁铁，在对合面的中间位置各设有一个用于安装弹簧的弹簧孔；套锁为环状结构，用于箍住试样，其内径与两块对开瓣模的外径相等，置于对开瓣模内；两块透水石各置于两块对开瓣模的顶端和底端。本发明专利技术可以保证样品保持固定的形状并无扰动的装入三轴仪，为试验提供高质量的样品，而且操作方便，耗时短、效率高。本发明专利技术也可以实现样品批量化制备，节省大量时间。

An electromagnetic control two valve mold for soft soil loading and experimental method

The invention discloses an electromagnetic for soft soil sample loading control two flap mould and experimental methods, to achieve success in what kind of wet and soft keep fixed shape without disturbance conditions, including the preparation of cylindrical specimens of the two open mode, a set of locks and two pieces of permeable stone in two; on the opening of valve block part are respectively provided with a pair of switches by the infrared remote control of the electromagnet in the middle position are respectively provided with a spring for the spring installation hole; lock for annular structure for hoop specimens, and the inner diameter of the two block of the outer diameter of the valve. In the open mold, flap; two pieces of each in the two block of permeable open valve at the top and bottom. The invention can ensure that the sample is kept in a fixed shape and does not interfere with the three axis apparatus, providing high-quality samples for the test, and convenient operation, short time consumption and high efficiency. The invention can also make the sample batch preparation and save a lot of time.

【技术实现步骤摘要】
一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具及实验方法
本专利技术涉及一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具及实验方法。
技术介绍
岩土三轴试验是岩土力学与工程领域中常规和使用广泛的试验，制备饱和重塑试样或安装原状试样，并保持固定形状无扰动的加载围压，是进行试验成功的关键。但是，对于某些重塑土样，应用现有实验装置和实验方法很难或根本不能达到试验所要求的饱和度，即使重塑试样饱和成功，由于样品湿软，在加载围压前极易变形，仍然无法开展试验。对某些原状土样，由于样品湿软、容易变形、操作不便，不能完成装样。因此，本专利技术提出一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具和实验方法。。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具及实验方法，实现湿软样在保持固定形状无扰动的条件下成功装样。为了达到上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具，包括：用于制备圆柱形试样的两块对开瓣模、一个套锁和两块透水石；在两块所述对开瓣模的对合处，分别设有一对由红外开关遥控器控制的电磁铁，在对合面的中间位置各设有一个用于安装弹簧的弹簧孔；所述套锁为环状结构，用于箍住试样，其内径与两块所述对开瓣模的外径相等，置于所述对开瓣模内；两块所述透水石各置于两块所述对开瓣模的顶端和底端。进一步地，由金属铜制成的两块所述对开瓣模，其厚度为4mm-4.3mm，内径比标准试样大0.1mm-0.15mm，高度比标准试样大1.0cm-1.1cm。进一步地，由金属铜制成的所述锁套的一端可自由转动，其另一端设有安装螺丝的螺孔，所述套锁的厚度为5mm。进一步地，所述透水石的直径与两块所述对开瓣模的内径相等，其厚度为5mm。本专利技术还提供了一种利用上述的两瓣模具进行实验的方法，包括以下步骤：(1)用所述套锁将两块所述对开瓣模锁住，打开所述电磁铁电路，套好橡皮膜，在锁住的两块所述对开瓣模的底部放置透水石，将土体按一定干密度和含水量在两瓣模内分层砸实，然后在其顶部放置透水石，试样被封闭于装置内，只允许水和空气渗流出来；(2)将步骤(1)中的含有试样的装置置于无水的抽气缸内，进行抽真空处理，然后缓慢注入蒸馏水，并保持真空度稳定，待所述装置完全浸于水中即停止抽气，所述试样在水中静置10小时以上，进行实验前，小心取出装置；(3)将所述装置放在三轴底座上，安装完毕，打开套锁，降下压力室，注入围压液，施加围压20kPa，用遥控关闭所述电磁铁电路，所述对开瓣模在所述弹簧作用下自动弹开，实现湿软样在保持固定形状无扰动的条件下成功装样。本专利技术提供的本专利技术公开专利技术一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具和实验方法。本专利技术可以用于：用现有饱和方法不能饱和的土样；湿软饱和重塑样品装样；湿软的原状样装样。本专利技术可以保证样品保持固定的形状并无扰动的装入三轴仪，为试验提供高质量的样品，而且操作方便，耗时短、效率高。本专利技术也可以实现样品批量化制备，节省大量时间。附图说明图1为本专利技术提供一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具的结构示意图；1.对开瓣模，2.电磁铁，3.弹簧孔，4.锁套。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式进行说明。一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具，包括：用于制备圆柱形试样的两块对开瓣模、一个套锁和两块透水石；在两块所述对开瓣模的对合处，分别设有一对由红外开关遥控器控制的电磁铁2，在对合面的中间位置各设有一个用于安装弹簧的弹簧孔3；由金属铜制成的两块所述对开瓣模，其厚度为4mm-4.3mm，内径比标准试样大0.1mm-0.15mm，高度比标准试样大1.0cm-1.1cm。所述套锁为环状结构，制样时，用于箍住试样，其内径与两块所述对开瓣模的外径相等，置于所述对开瓣模1内；由金属铜制成的所述锁套4的一端可自由转动，其另一端设有安装螺丝的螺孔，所述套锁的厚度为5mm。两块所述透水石各置于两块所述对开瓣模1的顶端和底端。所述透水石的直径与两块所述对开瓣模的内径相等，其厚度为5mm，饱和土样时可以保证水和空气从透水石自由渗流。进行实验时，包括如下步骤：(1)用所述套锁将两块所述对开瓣模锁住，在制样时土体对瓣模有挤压作用，如果不锁住的话，仅仅靠电磁力会将瓣模挤压脱开，所以需要先用套锁将对开瓣模1锁住。打开所述电磁铁2电路，套好橡皮膜，在锁住的两块所述对开瓣模1的底部放置透水石，将土体按一定干密度和含水量在两瓣模内分层砸实，对不同的土体，制样所要求的干密度和含水量不同，然后在其顶部放置透水石，试样被封闭于装置内，只允许水和空气渗流出来。制样时，先在模具下边放一块玻璃板，然后把试样土从上端倒进模具内，一层一层砸好，砸完后土正好充满模具整个空间。(2)将步骤(1)中的含有试样的装置置于无水的抽气缸内，进行抽真空处理，然后缓慢注入蒸馏水，并保持真空度稳定，待所述装置完全浸于水中即停止抽气，所述试样在水中静置10小时以上，进行实验前，小心取出装置；(3)将所述装置放在三轴底座上，安装完毕，打开套锁，降下压力室，注入围压液，施加围压20kPa，用遥控关闭所述电磁铁2电路，所述对开瓣模在所述弹簧作用下自动弹开，实现湿软样在保持固定形状无扰动的条件下成功装样。实验例：我们采用粉细砂作为实验介质，样品按照干密度1.6g/cm3、含水率8％进行制备。将制备好的样品放进无水抽气缸进行抽真空、注蒸馏水，保持在水中浸没12小时，取出装置，进行安装、打开套锁、降压力室、注围压液、施加20kPa围压等操作。最后用遥控关闭电磁铁电路，实现了湿软样装样。之后，我们进行了固结不排水剪三轴试验(CU)，围压为2MPa，试验完成后，处理数据，发现应力应变曲线良好，拆除样品，样品直立，样品两端与上活塞和底座接触良好，没有倾斜、歪倒、扰动，因此，可以说明这种装置和实验方法很有效。以上，虽然说明了本专利技术的几个实施方式，但是这些实施方式只是作为例子提出的，并非用于限定本专利技术的范围。对于这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离本专利技术的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、及变更。这些实施方式和其变形，包含于本专利技术的范围和要旨中的同时，也包含于权利要求书中记载的专利技术及其均等范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具，其特征在于，包括：用于制备圆柱形试样的两块对开瓣模、一个套锁和两块透水石；在两块所述对开瓣模的对合处，分别设有一对由红外开关遥控器控制的电磁铁，在对合面的中间位置各设有一个用于安装弹簧的弹簧孔；所述套锁为环状结构，用于箍住试样，其内径与两块所述对开瓣模的外径相等，置于所述对开瓣模内；两块所述透水石各置于两块所述对开瓣模的两端。

【技术特征摘要】
1.一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具，其特征在于，包括：用于制备圆柱形试样的两块对开瓣模、一个套锁和两块透水石；在两块所述对开瓣模的对合处，分别设有一对由红外开关遥控器控制的电磁铁，在对合面的中间位置各设有一个用于安装弹簧的弹簧孔；所述套锁为环状结构，用于箍住试样，其内径与两块所述对开瓣模的外径相等，置于所述对开瓣模内；两块所述透水石各置于两块所述对开瓣模的两端。2.根据权利要求1所述的一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具，其特征在于，由金属铜制成的两块所述对开瓣模，其厚度为4mm-4.3mm，内径比标准试样大0.1mm-0.15mm，高度比标准试样大1.0cm-1.1cm。3.根据权利要求1所述的一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具，其特征在于，由金属铜制成的所述锁套的一端可自由转动，其另一端设有安装螺丝的螺孔，所述套锁的厚度为5-5.5mm。4.根据权利要求1所述的一种用于软土装样的电磁控制两瓣模具，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗大双，张旭辉，鲁晓兵，赵京，石要红，梁前勇，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11