本实用新型涉及岩土工程测量仪器技术领域，特别地，涉及一种用于测量膨胀土胀缩变形的杠杆式固结仪。
背景技术：
膨胀土亦称胀缩性土，是一种浸水后体积剧烈膨胀、失水后体积显著收缩的粘性土。我国膨胀土分布范围极广，从西南云贵高原到华北平原之间的平原、盆地、河谷阶地，以及河间地块和丘陵地区均有大量分布。大量工程实践表明，膨胀土地区工程构筑物普遍出现工程病害，其破坏过程与破坏形式存在自身特性，与膨胀土的胀缩特性息息相关。
本领域中已有技术人员对不同载荷和有侧限的条件下土的压缩性能检测的固结仪进行研究，例如，公开号cn210690276u公开了一种固结仪，其包括两个以上工作单元，每个工作单元均包括工作台和位于工作台上的料盒，工作台上穿设有平衡架，平衡架顶端设置有用于为料盒内样品提供压力的压力件，压力件上方设置有用于检测压力件位移的百分表；平衡架位于工作台下方的部分与杠杆中部活动连接，杠杆一端设置有用于盛放砝码的托盘、另一端设置有平衡锤。但该固结仪用于测量膨胀土存在以下缺陷：一、在进行膨胀土注水膨胀环节时，只能从上部进行注水，这样容易扰动原状膨胀土；而在进行膨胀土抽水收缩环节时，料盒内的水无法及时高效排出。二、小环刀与小护环之间无固定连接，膨胀土容易从其缝隙中溢出，从而释放一部分膨胀力，导致最后的测量结果会有较大的偏差。因此，现有技术的固结仪不能精准测量出膨胀土的胀缩变形，无法准确揭示膨胀土的胀缩特性。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种用于测量膨胀土胀缩变形的杠杆式固结仪，以解决现有杠杆式固结仪测试膨胀土胀缩变形精度低的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于测量膨胀土胀缩变形的杠杆式固结仪，包括工作台、料盒、传压板、千分表、加压框架、杠杆、托盘、平衡锤和注水装置，所述料盒设置在工作台上，所述料盒内设置有导环，所述导环内设置有第一透水石，所述第一透水石上设置有用于盛放膨胀土土样的环刀，所述导环上方设置有护环，所述护环通过环刀与所述导环相连，所述护环内设置有第二透水石；所述料盒的侧壁底部开设有注水孔和排水孔，所述注水孔与所述注水装置相连通，所述排水孔与水阀相连，所述料盒的底板上设有自中心向四周的排水坡度；所述导环的侧壁底部开设有至少一个进水孔。
进一步的，所述排水坡度为3%~8%；优选排水坡度5%。
进一步的，所述注水孔和排水孔分别设置于所述料盒的两相对侧；所述进水孔的数量为两个，且所述进水孔设置于所述导环的两相对侧。
进一步的，所述护环的下部内壁设置有内螺纹，所述环刀的上部外壁设置有与所述内螺纹相适配的外螺纹。
进一步的，所述注水装置包括注水软管和注水漏斗，所述注水软管的一端与所述注水孔连接，所述注水软管的另一端与所述注水漏斗连接。
进一步的，所述传压板设置在所述第二透水石上用于为所述膨胀土土样提供向下的压力，所述千分表设置在所述传压板上方用于所述测量膨胀土胀缩的变形量，所述加压框架上端与所述传压板相连，所述加压框架下端与设置于所述工作台下方的杠杆连接，所述托盘设置在所述杠杆的一端，所述平衡锤设置在所述杠杆的另一端。
相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的杠杆式固结仪，料盒两侧底部开设注水孔和排水孔以安装注水装置和水阀，导环的侧壁底部开设至少一个进水孔；通过注水装置向料盒内注水时，能够从底部对膨胀土进行注水，不会扰动原状膨胀土，并且在料盒底部设置排水坡度，便于料盒内的水及时高效排出；护环与环刀螺纹连接，可有效避免膨胀土容易从其缝隙中溢出。本实用新型的杠杆式固结仪结构简单、性能稳定、测量精度高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型一种实施例中杠杆式固结仪的结构示意图；
图2是本实用新型一种实施例中料盒的剖面结构示意图；
图3是本实用新型一种实施例中护环的剖面结构示意图；
图4是本实用新型一种实施例中环刀的剖面结构示意图；
其中，1-工作台，2-料盒，2a-注水孔，2b-排水孔，3-传压板，4-千分表，5-加压框架，6-杠杆，7-托盘，8-平衡锤，9-导环，9a-进水孔，10-第一透水石，11-膨胀土土样，12-环刀，12a-外螺纹，13-护环，13a-内螺纹，14-第二透水石，15-水阀，16-注水软管，17-注水漏斗。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参见图1和图2，本实施例提供一种用于测量膨胀土胀缩变形的杠杆式固结仪，包括工作台1、料盒2、传压板3、千分表4、加压框架5、杠杆6、用于盛放砝码的托盘7、平衡锤8和注水装置，其中，注水装置包括注水软管16和注水漏斗17。
料盒2设置在工作台1上，料盒2内设置有导环9，导环9内设置有第一透水石10，第一透水石10上设置有用于盛放膨胀土土样11的环刀12，导环9上方设置有护环13，护环13通过环刀12与导环9相连，护环13内设置有第二透水石14。传压板3设置在第二透水石14上用于为膨胀土土样11提供向下的压力，千分表4设置在传压板3上方用于测量膨胀土胀缩11的变形量，加压框架5上端与传压板3相连，加压框架5贯穿工作台后其下端与设置于工作台1下方的杠杆6中部活动连接，杠杆6的一端设置有托盘7，杠杆6的另一端设置有平衡锤8。具体地，料盒的底板上设置有定位槽以及自中心向四周的3%~8%的排水坡度，优选排水坡度为5%。料盒2的侧壁底部开设有注水孔2a和排水孔2b，注水孔2a与注水软管16相连通，排水孔2b与水阀15相连接。导环9的侧壁底部开设有两个进水孔9a，且该两个进水孔分别设置于导环的两相对侧。第一透水石的半径大于第二透水石的半径。通过注水装置向料盒内注水时，能够从底部对膨胀土土样进行注水，并且在料盒底部设置排水坡度，可将料盒内的水及时高效排出，结构设置合理，使用方便。
结合图3和图4所示，护环13的下部内壁设置有内螺纹13a，环刀12的外壁上设置有与内螺纹13a相适配的外螺纹12a；护环与环刀之间螺纹连接，能有效避免膨胀土容易从其缝隙中溢出，有效提升杠杆式固结仪的测量精度。
本实施例的杠杆式固结仪在前期准备工作时，先将导环9置于料盒2中，与料盒2底部的定位槽相结合；然后在导环内放置第一透水石10，第一透水石10上方放置带有膨胀土土样11的环刀12；紧接着安放护环13，护环的内螺纹13a与环刀的外螺纹12a紧密相连；最后放置第二透水石14，第二透水石上方设有传压板3，传压板为料盒2内的膨胀土土样提供压力。
本实施例的杠杆式固结仪在实验过程中，传压板3下压时，加压框架5也会向下移动，加压框架5底端可以与杠杆6通过轴销等活动连接，起到支撑杠杆的作用。并根据测试所需要的压力的不同，向托盘7内增加砝码，然后调节平衡锤8的位置，使杠杆保持水平。
本实施例的杠杆式固结仪，检测膨胀土膨胀量时，通过与注水孔2a连接的注水软管16和注水漏斗17进行注水，进入料盒内的水通过导环9两侧底部设置的两个进水孔9a经第一透水石后流至膨胀土土样11，直至膨胀土土样完全被淹没，然后观测千分表4数值的变化。检测膨胀土收缩量时，通过与排水孔2b连接的水阀15进行排水，直至料盒2内的水完全排尽，然后观测千分表1数值的变化。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于测量膨胀土胀缩变形的杠杆式固结仪，其特征在于，包括工作台、料盒、传压板、千分表、加压框架、杠杆、托盘、平衡锤和注水装置，所述料盒设置在所述工作台上，所述料盒内设置有导环，所述导环内设置有第一透水石，所述第一透水石上设置有用于盛放膨胀土土样的环刀，所述导环上方设置有护环，所述护环通过所述环刀与所述导环相连，所述护环内设置有第二透水石；所述料盒的侧壁底部开设有注水孔和排水孔，所述注水孔与所述注水装置相连通，所述排水孔与水阀相连，所述料盒的底板上设有自中心向四周的排水坡度；所述导环的侧壁底部开设有至少一个进水孔。
2.根据权利要求1所述的杠杆式固结仪，其特征在于，所述排水坡度为3%~8%。
3.根据权利要求1所述的杠杆式固结仪，其特征在于，所述注水孔和排水孔分别设置于所述料盒的两相对侧；所述进水孔的数量为两个，且所述进水孔设置于所述导环的两相对侧。
4.根据权利要求1所述的杠杆式固结仪，其特征在于，所述护环的下部内壁设置有内螺纹，所述环刀的上部外壁设置有与所述内螺纹相适配的外螺纹。
5.根据权利要求1所述的杠杆式固结仪，其特征在于，所述注水装置包括注水软管和注水漏斗，所述注水软管的一端与所述注水孔连接，所述注水软管的另一端与所述注水漏斗连接。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的杠杆式固结仪，其特征在于，所述传压板设置在所述第二透水石上用于为所述膨胀土土样提供向下的压力，所述千分表设置在所述传压板上方用于所述测量膨胀土胀缩的变形，所述加压框架上端与所述传压板相连，所述加压框架下端与设置于所述工作台下方的杠杆连接，所述托盘设置在所述杠杆的一端，所述平衡锤设置在所述杠杆的另一端。
技术总结