全自動氣壓式直剪預壓儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全自動氣壓式直剪預壓儀，包括操作臺面，和設置于操作臺面上的加壓自動控制裝置、預壓桶、氣源電磁閥、空壓機以及儀器底座加壓裝置，通過設置自動調壓裝置，可以根據土樣的性質細化預壓荷重，采用自動分級加荷；其次氣壓式加壓比老式人工添加砝碼加荷更穩定，土樣受力也均勻。而且卸壓也可分別控制，逐臺卸荷，符合試驗要求，既達到了土樣預壓可靠性和精度要求，又節約了人力，提高了工作效率。
【專利說明】全自動氣壓式直剪預壓儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖土工程測試領域，尤其涉及一種全自動氣壓式直剪預壓儀。
【背景技術】
[0002]土的抗剪強度是土體在荷載的作用下，具有抵抗剪切破壞的能力。土的抗剪強度作為土的一個重要力學性質，在計算地基土的承載力，評價地基的承載能力和穩定性，計算基坑和天然邊坡的穩定性及擋土建筑物的土應力時都需要土的抗剪強度指標。
[0003]土的抗剪強度在室內試驗中主要是通過直接剪切和三軸剪切試驗方法測得。通常室內直剪試驗采用固結快剪方法，為了恢復土的天然應力狀態，需在試驗前對土樣進行預壓固結。加荷荷載的細化及土樣預壓時受力穩定是土樣預壓固結的關鍵技術。
[0004]以往預壓固結是采用杠桿式預壓儀，預壓荷載采用人工加荷。該預壓儀存在以下缺點:1、對淤泥及淤泥質軟土進行預壓時，由于土體強度較低，必須分級加荷，往往第一級加荷載小于50kPa，但杠桿式預壓儀加荷等級最小為50kPa，因此土樣很容易被破壞；2、杠桿式預壓儀使用時間長了，機械易磨損，杠桿調平衡難度大，且穩定性差，導致加荷等級誤差較大，很難保證土樣受力面均勻穩定；3、使用杠桿式預壓儀，需人工加荷，時間較難控制，消耗人力，工作效率低；4、該儀器笨重，配重多，不利于攜帶；5、預壓桶為鐵質，易生銹，影響美觀。鑒于以上原因，為了滿足試驗技術的發展要求，提高工作效率，需采取措施克服杠桿式預壓儀的缺點。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種全自動氣壓式直剪預壓儀，采用這種裝置既能滿足自動分級預壓，加荷等級可細化，提高了精度，又能保證土樣預壓受力的穩定，提高了精度，還大大提高了工作效率。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供一種全自動氣壓式直剪預壓儀，包括操作臺面，和設置于所述操作臺面上的加壓自動控制裝置、預壓桶、氣源電磁閥、空壓機以及儀器底座加壓裝置，其中所述加壓自動控制裝置包括自動調壓裝置和氣源電磁閥開關，所述自動調壓裝置與所述氣源電磁閥開關、所述空壓機以及所述儀器底座加壓裝置電性相連，所述自動調壓裝置自動控制所述氣源電磁閥開關、空壓機以及儀器底座加壓裝置，所述氣源電磁閥開關與所述氣源電磁閥電性相連，所述氣源電磁閥開關控制所述氣源電磁閥開啟關閉；所述預壓桶設置于所述儀器底座加壓裝置上；所述氣源電磁閥控制所述空壓機提供氣源，所述氣源提供給所述儀器底座加壓裝置。
[0007]進一步的，所述自動調壓裝置的加壓范圍為10?800KPa，精度要求為1% KPa，分級加荷時間間隔I小時。
[0008]較佳的，通過所述儀器底座加壓裝置對所述預壓桶內土樣進行加壓。
[0009]較佳的，所述儀器底座加壓裝置設置有壓力膜和活塞導桿，所述儀器底座加壓裝置利用所述壓力膜鼓起，支撐所述活塞導桿移動，使所述預壓桶內土樣受到向上的壓力。
[0010]可選的，所述全自動氣壓式直剪預壓儀還包括加固架和蓋帽，所述加固架設置于所述加壓自動控制裝置上并固定于所述預壓桶周圍，所述蓋帽設置于所述預壓桶上，所述加固架和蓋帽用以穩固所述預壓桶。
[0011]較佳的，所述全自動氣壓式直剪預壓儀根據土體的軟硬程度分級設定預壓最小值和分級預壓的荷載級數。
[0012]較佳的，所述預壓桶的材質為工業塑料。
[0013]本實用新型所述全自動氣壓式直剪預壓儀具有以下優點:
[0014]所述自動調壓裝置在比力閥芯片上加入了控制程序，加壓范圍為10-800kPa，精度滿足(GB/T50123-1999)《土工試驗方法標準》要求為1% kPa。分級加壓時間間隔為I小時，從而可以根據土樣的性質細化預壓荷重，采用自動分級加荷；
[0015]其次儀器底座加壓裝置主要利用壓力膜受力鼓起，使活塞導桿移動，使預壓桶內土樣受到向上的壓力。采用氣壓式加壓比傳統人工添加砝碼加荷更穩定，土樣受力也均勻。而且卸壓也可分別控制，逐臺卸荷，符合試驗要求，既達到了土樣預壓可靠性和精度要求，又節約了人力，提高了工作效率。
[0016]并且，所述預壓桶克服以前老式預壓桶生銹缺點，改用耐腐蝕的工業塑料材料，強度符合要求且美觀實用。
[0017]此外，氣源電磁閥是每個操作臺的卸壓控制開關，由于剪切試驗是分批進行，為了避免一次卸壓，造成其它預壓土樣壓力過早釋放，每個操作臺面皆安裝了氣源電磁閥，這樣可以根據試驗進程逐臺卸荷，保證其它土樣受壓不變。
[0018]綜上所述，本實用新型的通過設置自動調壓裝置，可以根據土樣的性質細化預壓荷重，采用自動分級加荷。其次氣壓式加壓比老式人工添加砝碼加荷更穩定，土樣受力也均勻。而且卸壓也可分別控制，逐臺卸荷，符合試驗要求，既達到了土樣預壓可靠性和精度要求，又節約了人力，提高了工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型所述全自動氣壓式直剪預壓儀的結構示意圖。
[0020]圖中:1_加固架；2-蓋帽；3_預壓桶；4_儀器底座加壓裝置；5_氣源電磁閥；6_力口壓自動控制裝置；7_空壓機；8_操作臺面。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的全自動氣壓式直剪預壓儀作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0022]圖1為本實用新型所述全自動氣壓式直剪預壓儀的結構示意圖。
[0023]下面結合圖1和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0024]本實用新型提供一種全自動氣壓式直剪預壓儀，包括操作臺面8，和設置于操作臺面8上的加壓自動控制裝置6、預壓桶3、氣源電磁閥5、空壓機7以及儀器底座加壓裝置4。
[0025]所述加壓自動控制裝置6包括自動調壓裝置和氣源電磁閥開關，所述自動調壓裝置與所述氣源電磁閥開關5、空壓機7以及儀器底座加壓裝置4電性相連，所述自動調壓裝置自動控制所述氣源電磁閥開關5、空壓機7以及儀器底座加壓裝置4，所述氣源電磁閥開關與所述氣源電磁閥5電性相連，所述氣源電磁閥開關控制所述氣源電磁閥5開啟關閉；所述預壓桶3設置于所述儀器底座加壓裝置4上；所述氣源電磁閥5控制所述空壓機7提供氣源，所述氣源提供給所述儀器底座加壓裝置4。進一步的，所述自動調壓裝置在比力閥芯片上加入了控制程序，加壓范圍為10—800kPa，精度滿足(GB/T50123-1999)《土工試驗方法標準》要求為1% kPa。分級加壓時間間隔為I小時。較佳的，所述全自動氣壓式直剪預壓儀根據土體的軟硬程度分級設定預壓最小值和分級預壓的荷載級數。
[0026]從而可以根據土樣的性質細化預壓荷重，采用自動分級加荷。
[0027]較佳的，通過所述儀器底座加壓裝置4對預壓桶3內土樣進行加壓。在較佳的實施例中，所述儀器底座加壓裝置4設置有壓力膜和活塞導桿，所述儀器底座加壓裝置4利用壓力膜鼓起，支撐活塞導桿移動，使所述預壓桶3內土樣收到向上的壓力。通過利用壓力膜受力鼓起，使活塞導桿移動，使預壓桶內土樣受到向上的壓力。采用氣壓式加壓比傳統人工添加砝碼加荷更穩定，土樣受力也均勻。而且卸壓也可分別控制，逐臺卸荷，符合試驗要求，既達到了土樣預壓可靠性和精度要求，又節約了人力，提高了工作效率。
[0028]在可選的實施例中，還包括加固架和蓋帽，所述加固架設置于加壓自動控制裝置4上并固定于所述預壓桶3周圍，所述蓋帽設置于預壓桶3上，加固架和蓋帽能夠更穩固地固定所述預壓桶。
[0029]所述預壓桶3的材質在較佳的實施例中可以選擇工業塑料。所述預壓桶3克服以前老式預壓桶生銹缺點，改用耐腐蝕的工業塑料材料，強度符合要求且美觀實用。
[0030]此外，氣源電磁閥5是每個操作臺的卸壓控制開關，由于剪切試驗是分批進行，為了避免一次卸壓，造成其它預壓土樣壓力過早釋放，每個操作臺面皆安裝了氣源電磁閥，這樣可以根據試驗進程逐臺卸荷，保證其它土樣受壓不變。
[0031]上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
【權利要求】
1.一種全自動氣壓式直剪預壓儀，其特征在于，包括操作臺面，和設置于所述操作臺面上的加壓自動控制裝置、預壓桶、氣源電磁閥、空壓機以及儀器底座加壓裝置，其中 所述加壓自動控制裝置包括自動調壓裝置和氣源電磁閥開關，所述自動調壓裝置與所述氣源電磁閥開關、所述空壓機以及所述儀器底座加壓裝置電性相連，所述自動調壓裝置自動控制所述氣源電磁閥開關、空壓機以及儀器底座加壓裝置，所述氣源電磁閥開關與所述氣源電磁閥電性相連，所述氣源電磁閥開關控制所述氣源電磁閥開啟關閉； 所述預壓桶設置于所述儀器底座加壓裝置上； 所述氣源電磁閥控制所述空壓機提供氣源，所述氣源提供給所述儀器底座加壓裝置。
2.如權利要求1所述的全自動氣壓式直剪預壓儀，其特征在于，所述自動調壓裝置的加壓范圍為10?800KPa，精度要求為1% KPa，分級加荷時間間隔I小時。
3.如權利要求1所述的全自動氣壓式直剪預壓儀，其特征在于，通過所述儀器底座加壓裝置對所述預壓桶內土樣進行加壓。
4.如權利要求3所述的全自動氣壓式直剪預壓儀，其特征在于，所述儀器底座加壓裝置設置有壓力膜和活塞導桿，所述儀器底座加壓裝置利用所述壓力膜鼓起，支撐所述活塞導桿移動，使所述預壓桶內土樣受到向上的壓力。
5.如權利要求1所述的全自動氣壓式直剪預壓儀，其特征在于，還包括加固架和蓋帽，所述加固架設置于所述加壓自動控制裝置上并固定于所述預壓桶周圍，所述蓋帽設置于所述預壓桶上，所述加固架和所述蓋帽用以穩固所述預壓桶。
6.如權利要求1至5中任意一項所述的全自動氣壓式直剪預壓儀，其特征在于，所述預壓桶的材質為工業塑料。
7.如權利要求1至5中任意一項所述的全自動氣壓式直剪預壓儀，其特征在于，所述全自動氣壓式直剪預壓儀根據土體的軟硬程度分級設定預壓最小值和分級預壓的荷載級數。
【文檔編號】G01N1/28GK204101345SQ201420499080
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】印文東, 周黎月, 吳英, 陳少君 申請人:上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司