一种三轴试验橡皮筋安装装置

1.本实用新型涉及土工试验仪器领域，特别涉及一种三轴试验橡皮筋安装装置。


背景技术：

2.随着我国经济的飞速发展，山岭隧道、软土地基、深基础、地下空间结构等方面的研究不断深入。在土木工程的实践和理论研究中，需要进行大量的土工试验以了解研究对象所处地层的特征指标。三轴试验是研究土体物理力学性质的重要方法，通过三轴试验不仅能够最大限度的还原土体真实的受力状况，而且还能通过控制试样的初始状态、受荷规律等条件，研究土体在复杂耦合情况下的特性。在三轴试验过程中，通常采用橡胶模和橡皮筋来阻止压力室的水侵入土样，但手工安装橡皮筋很难避免对试件产生损伤、影响试件的垂直度，使试验结果出现偏差，最终影响理论研究和工程实践，且手工安装橡皮筋极为费力，如需要多次安装的话则难以稳定进行试验。因此，需要发明一种新的三轴试验橡皮筋安装装置，减小橡皮筋安装过程对试件的影响，方便高效的完成套筋操作。


技术实现要素：

3.为了减小三轴试验中人为操作导致的误差，本发明提供了一种三轴试验橡皮筋安装装置，有效避免了橡皮筋安装过程对试件的扰动，使实验结果更加接近真实结果，同时该装置可方便高效的完成套筋操作，提高试验效率。
4.为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是，
5.一种三轴试验橡皮筋安装装置，包括施力杆、中心支点和过渡套筒。
6.所述的施力杆为呈
‘v’
字型的中间凹陷两端翘起的杆状体，所述的中心支点包括用于容纳施力杆中间凹陷部位的固定槽和开设在固定槽两个侧壁上的固定孔，施力杆在中间凹陷部位上开有与固定孔匹配的通孔，并通过固定杆同时穿过两个固定孔和通孔来将施力杆固定在中心支点上。
7.所述的施力杆的数量为至少4根，且中心支点上设有与施力杆的数量相匹配的固定槽。
8.所述的过渡套筒为中空的筒状体，并用于暂时承载由施力杆撑开的橡皮筋。
9.所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，所述的施力杆的中间凹陷部位是偏向于施力杆的其中一端端部设置，以使施力杆的两端翘起部位不等长，其中相对较长的翘起部位作为施力端，相对较短的翘起部位作为扩张端。
10.所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，所述的扩展端上设有突起的防滑柱，以在扩张橡皮筋时防止橡皮筋向施力杆的中间凹陷部位滑动。
11.所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，所述的过渡套筒包括两个半圆套筒，且其中一个半圆套筒的两个端部上设有突起的插销，另一个半圆套筒的两个端部上设有与插销匹配的插销孔。
12.所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，各根施力杆的扩展端之间能够达到的最小
间距小于橡皮筋自然状态下的内径。
13.所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，过渡套筒的内径大于需要加载橡皮筋的试件外径。
14.本实用新型的技术效果在于，通过由施力杆和中心支点构成的橡皮筋扩张装置以及可拆卸的过渡套筒，可将橡皮筋直接套箍在三轴仪的底座的加压杆上，避免了人手直接安装橡皮筋时对试件的损伤和对垂直度的影响，减小了操作误差对试验结果的影响。通过本装置可方便快捷的安装多个橡皮筋，从而避免实验过程中由于个别橡皮筋回弹力不足导致试件进水。同时过渡套筒可拆卸，在安装完橡皮筋后，可直接将其分开取下，不会影响后续试验的进行。
附图说明
15.图1为由施力杆和中心支点构成的橡皮筋扩张装置；
16.图2为可拆卸的过渡套筒；
17.图3为中心支点放大图；
18.图中：1为施力杆；101为施力杆的施力端；102为施力杆的扩张端；2为防滑柱；3为中心支点；4为半圆套筒；5为插销；6为插销孔；7为固定槽；8为固定孔。
具体实施方式
19.下面，结合附图和具体实施例对本发明的实施方式作进一步详细叙述但不作为本发明的限定。
20.参见图1、图2，本实施例包括由施力杆1和中心支点3构成的橡皮筋扩张装置，以及可拆卸的过渡套筒，从而通过橡皮筋扩张装置来扩大橡皮筋并转移至可拆卸的过渡套筒上。本实施例中的扩张装置由施力杆1固定在中心支点3构成，施力杆为呈
‘v’
字型的中间凹陷两端翘起的杆状体，中心支点3包括用于容纳施力杆中间凹陷部位的固定槽7和开设在固定槽7两个侧壁上的固定孔8，施力杆1在中间凹陷部位上开有与固定孔8匹配的通孔，并通过固定杆同时穿过两个固定孔8和通孔来将施力杆固定在中心支点3上。其中本实施例的施力杆1为4根，中心支点3上相匹配的设置有4个固定槽。当然也可根据需要来调整施力杆1的数量，比如设置5根或更多的施力杆1，同时也在中心支点上设置更多的固定槽7即可。
21.同时根据杠杆原理，出于省力的需要，本实施例的施力杆1的中间凹陷部位是偏向于施力杆的其中一端端部设置，以使施力杆的两端翘起部位不等长，其中相对较长的翘起部位作为施力端101，相对较短的翘起部位作为扩张端102。
22.本实施例的施力杆在扩张端102上设有防滑柱2，以防止橡皮筋在扩张时向扩张装置的中心支点3滑动。
23.可拆卸的过渡套筒用于暂时承载橡皮筋，其内径大于试件直径，并由两个半圆套筒4组成。两个半圆套筒4之间的接触面上分别设有3个插销5和插销孔6，用于固定两个半圆套筒4的相对位置。
24.在使用时，首先将过渡套筒合二为一，然后把橡皮筋置于扩张装置的扩张端102，握紧施力端101使橡皮筋扩张。再将把橡皮筋转移至过渡套筒上。
25.接下来给试件套上橡胶模，将套有橡皮筋的过渡套筒穿入在试件外侧。
26.再将试件与套筒一起安装在三轴仪上，捋顺橡皮膜使其包住三轴仪的加压杆和底座。
27.然后将箍在套筒上的橡皮筋滑至加压杆和底座处以箍紧橡皮膜。
28.最后直接将套筒分开取下以防止影响后续试验，即可正式开始试验。
29.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种三轴试验橡皮筋安装装置，其特征在于，包括施力杆、中心支点和过渡套筒；所述的施力杆为呈
‘v’
字型的中间凹陷两端翘起的杆状体，所述的中心支点包括用于容纳施力杆中间凹陷部位的固定槽和开设在固定槽两个侧壁上的固定孔，施力杆在中间凹陷部位上开有与固定孔匹配的通孔，并通过固定杆同时穿过两个固定孔和通孔来将施力杆固定在中心支点上；所述的施力杆的数量为至少4根，且中心支点上设有与施力杆的数量相匹配的固定槽；所述的过渡套筒为中空的筒状体，并用于暂时承载由施力杆撑开的橡皮筋。2.根据权利要求1所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，其特征在于，所述的施力杆的中间凹陷部位是偏向于施力杆的其中一端端部设置，以使施力杆的两端翘起部位不等长，其中相对较长的翘起部位作为施力端，相对较短的翘起部位作为扩张端。3.根据权利要求2所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，其特征在于，所述的扩张端上设有突起的防滑柱，以在扩张橡皮筋时防止橡皮筋向施力杆的中间凹陷部位滑动。4.根据权利要求1所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，其特征在于，所述的过渡套筒包括两个半圆套筒，且其中一个半圆套筒的两个端部上设有突起的插销，另一个半圆套筒的两个端部上设有与插销匹配的插销孔。5.根据权利要求2所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，其特征在于，各根施力杆的扩展端之间能够达到的最小间距小于橡皮筋自然状态下的内径。6.根据权利要求1所述的一种三轴试验橡皮筋安装装置，其特征在于，过渡套筒的内径大于需要加载橡皮筋的试件外径。

技术总结
本实用新型公开了一种三轴试验橡皮筋安装装置，包括施力杆、中心支点和过渡套筒；施力杆为呈


技术研发人员：施成华 彭梦龙 雷明锋 郑可跃 贾朝军 龚琛杰
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2022/7/14