用于膨脹土試驗的定向排水控制環的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖土勘探領域，尤其是用于膨脹土試驗的定向排水控制環。
【背景技術】
[0002]國鐵、地鐵、工民建、水利等各項目建設過程中，經常會遇到膨脹土，膨脹土作為一種特殊巖土，其物理力學性質也異于常規黏性土。由于膨脹土黏粒成分主要由蒙脫石、伊利石等親水礦物組成，土體隨環境的干濕變化，具有吸水顯著膨脹、軟化、崩解和失水急劇收縮、開裂、硬結的現象，從而影響其承載力特性及建、構筑物的基礎穩定性。隨著國家研究技術的不斷完善，膨脹土失水方向對膨脹土裂縫開展特性的影響試驗已經逐步開展，由于該課題尚新，故相應的試驗儀器并無成型。現在進行該試驗的技術人員，多采用塑料薄膜等裁剪粘貼使用，過程繁瑣，且不同方向排水控制效果不佳，嚴重影響了試驗準確性。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足，提供了用于膨脹土試驗的定向排水控制環，通過軸向或徑向封閉膨脹土試樣，使得膨脹土試樣只能從未封閉的方向蒸發失水，使膨脹土試樣的排水方向得到精確控制，從而提高試驗準確性。
[0004]本實用新型目的實現由以下技術方案完成:
[0005]—種用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于:所述定向排水控制環包括一半封閉體，所述半封閉體內設置有膨脹土的容置位。
[0006]所述半封閉體為水平向封閉的環形半封閉體，所述環形半封閉體所圍成的區域為所述容置位。
[0007]所述環形半封閉體外圍設置有卡銷和卡頭，所述環形半封閉體通過所述卡銷與所述卡頭間的配合連接實現啟閉。
[0008]所述環形半封閉體的開口側分別鉸接有透水蓋板，所述透水蓋板上開設有透水孔。
[0009]所述半封閉體為由上、下兩塊擋板和至少兩根支桿構成豎直向封閉的豎向半封閉體，所述支桿固定支撐在所述上、下擋板之間且呈對稱分布。
[0010]所述豎向半封閉體包括第一支桿和第二支桿，所述第一支桿的一端與所述上擋板通過轉軸鉸接，另一端與所述下擋板連接固定，所述第二支桿的一端與所述上擋板通過轉軸連接，另一端與所述下擋板之間構成可開合式的連接固定。
[0011]本實用新型的優點是:可精確控制膨脹土試樣的排水方向，從而提高試驗準確性；結構合理、整體性強，可操作性強、攜帶方便、實用性強、設計新穎。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型中水平向半封閉體的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型中水平向半封閉體打開后的結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型中豎直向半封閉體的結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型中豎直向半封閉體打開后的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解:
[0017]如圖1-4所示，圖中標記1-16分別表示為:水平向半封閉體1、豎直向半封閉體2、透水蓋板3、透水蓋板4、透水孔5、卡銷6、卡頭7、轉軸8、上擋板9、下擋板10、第一支桿11、第二支桿12、轉軸13、轉軸14、轉軸15、容置位16。
[0018]實施例一:本實施例中用于膨脹土試驗的定向排水控制環是使膨脹土試樣只可以豎直向蒸發失水的水平向半封閉體1，水平向半封閉體1指的便是使膨脹土試樣水平向表面封閉的半封閉體。此時，由于膨脹土試樣一般是由技術人員通過環刀切取所獲得的呈圓餅狀的標準樣，因此，水平向半封閉體1便是呈圓餅狀的膨脹土試樣的徑向半封閉體，即使呈圓餅狀的膨脹土試樣的徑向表面被封閉。
[0019]如圖1和圖2所示，水平向半封閉體1呈環形，其環形所圍成的區域為膨脹土試樣的容置位16。卡銷6和卡頭7設置在水平向半封閉體1的外側表面，卡銷6和卡頭7的形狀、大小吻合適配，兩者可配合連接固定；通過分離卡銷6和卡頭7可使水平向半封閉體1打開，以便于將膨脹土試樣置放到容置位16之中。
[0020]在水平向半封閉體的上、下兩側開口側分別通過轉軸8鉸接透水蓋板3和透水蓋板4，透水蓋板3和透水蓋板4可通過轉軸8打開或關閉，兩者的作用在壓緊試驗時置放在膨脹土試樣表面的濾紙。此時，為了保證透水蓋板3、4不影響蒸發面積，因此在兩者表面分別開設若干透水孔5，透水孔5的開設面積盡量大。
[0021]本實施例在具體實施時具有如下操作步驟:
[0022]1、選取內輪廓尺寸(膨脹土試樣外輪廓尺寸)與水平向半封閉體1的內輪廓尺寸(容置位16外輪廓尺寸)相同的環刀將膨脹土試樣切成標準樣。
[0023]2、將水平向半封閉體1的卡銷6和卡頭7拉開，同時將上、下透水蓋板3、4通過轉軸8轉動打開。
[0024]3、將膨脹土試樣從環刀內推出，放置水平向半封閉體1的容置位16之中；之后慢慢合并水平向半封閉體1，扣緊卡銷6、卡頭7，閉合上、下透水蓋板3、4，此前可根據試驗需要，在上、下透水蓋板3、4的內側，膨脹土試樣的上、下表面鋪設濾紙等。
[0025]4、重復步驟3，在各個水平向半封閉體1的容置位16內裝入其他需要做豎直向(膨脹土試樣的軸向)排水試驗的膨脹土試樣。
[0026]實施例二:本實施例與實施例一的不同之處在于:本實施例中的豎直向半封閉體2是使膨脹土試樣只可以水平向蒸發失水的豎直向半封閉體2，豎直向半封閉體2指的便是使膨脹土試樣豎直向表面封閉的半封閉體。此時，由于膨脹土試樣一般是由技術人員通過環刀切取所獲得的呈圓餅狀的標準樣，因此，豎直向半封閉體2便是呈圓餅狀的膨脹土試樣的軸向半封閉體，即使呈圓餅狀的膨脹土試樣的軸向表面被封閉。
[0027]如圖3和圖4所示，豎向半封閉體2由上擋板9、下擋板10、第一支桿11和第二支桿12構成，第一支桿11和第二支桿固定支撐在上擋板9和下擋板10之間，且呈對稱分布。上擋板9和下擋板10之間的位置為容置位16。第一支桿11的上端與上擋板9之間通過轉軸13構成鉸接，下端與下擋板10之間固定連接；第二支桿12的上端與上擋板9通過轉軸14連接，下端與下擋板10之間通過轉軸15構成可開合式的連接固定。
[0028]本實施例在具體操作時，具有如下步驟:
[0029]1、選取內輪廓尺寸(膨脹土試樣外輪廓尺寸)與豎直向半封閉體2的內輪廓尺寸(容置位16外輪廓尺寸)相同的環刀將膨脹土試樣切成標準樣。
[0030]2、逆時針轉動第一支桿11的上端轉軸13，利用第二支桿12與下擋板10之間的可開合式連接固定使第二支桿脫離下擋板10 ;將制備好的膨脹土試樣放置在下擋板10上；隨后順時針轉動轉軸13，放平上擋板9，同時使第二支桿12與下擋板10的轉軸15連接并扣緊。
[0031]3、重復步驟2，在各個水平向半封閉體1的容置位16內裝入其他需要做豎直向(膨脹土試樣的軸向)排水試驗的膨脹土試樣。
[0032]上述兩實施例在具體實施時:水平向半封閉體1和豎直向半封閉體2各自的主體部件:上、下擋板9、10，第一、第二支桿11、12，透水蓋板3、4等均可用質量較輕、易于成型、且具有一定剛度的塑料或其它復合材料制作。由于本控制環需成批量大量生產，故當可選材料具有相同性質時，建議選用最經濟的材料，且保證控制環材料可重復利用。
[0033]雖然以上實施例已經參照附圖對本實用新型目的的構思和實施例做了詳細說明，但本領域普通技術人員可以認識到，在沒有脫離權利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以對本實用新型作出各種改進和變換，如:水平向半封閉體1、豎直向半封閉體2的形狀、大小等，故在此不一一贅述。
【主權項】
1.一種用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于:所述定向排水控制環包括一半封閉體，所述半封閉體內設置有膨脹土的容置位。2.根據權利要求1所述的一種用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于:所述半封閉體為水平向封閉的環形半封閉體，所述環形半封閉體所圍成的區域為所述容置位。3.根據權利要求2所述的一種用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于:所述環形半封閉體外圍設置有卡銷和卡頭，所述環形半封閉體通過所述卡銷與所述卡頭間的配合連接實現啟閉。4.根據權利要求2所述的一種用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于:所述環形半封閉體的開口側分別鉸接有透水蓋板，所述透水蓋板上開設有透水孔。5.根據權利要求1所述的一種用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于:所述半封閉體為由上、下兩塊擋板和至少兩根支桿構成豎直向封閉的豎向半封閉體，所述支桿固定支撐在所述上、下擋板之間且呈對稱分布。6.根據權利要求5所述的一種用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于:所述豎向半封閉體包括第一支桿和第二支桿，所述第一支桿的一端與所述上擋板通過轉軸鉸接，另一端與所述下擋板連接固定，所述第二支桿的一端與所述上擋板通過轉軸連接，另一端與所述下擋板之間構成可開合式的連接固定。
【專利摘要】本實用新型涉及巖土勘探領域，尤其是用于膨脹土試驗的定向排水控制環，其特征在于：所述定向排水控制環包括一半封閉體，所述半封閉體內設置有膨脹土的容置位。本實用新型的優點是：可精確控制膨脹土試樣的排水方向，從而提高試驗準確性；結構合理、整體性強，可操作性強、攜帶方便、實用性強、設計新穎。
【IPC分類】G01N33/24
【公開號】CN205139133
【申請號】CN201520866114
【發明人】雷文
【申請人】中鐵上海設計院集團有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月3日