(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211028871.5 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 中国科学院武汉岩土力学研究所 地址 430071 湖北省武汉市武昌区水果湖 小洪山2号 申请人 华侨大学 (72)发明人 刘海峰　陈荣淋　朱长歧　孟庆山　 (74)专利代理 机构 武汉宇晨专利事务所(普通 合伙) 42001 专利代理师 王敏锋 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) G01N 1/36(2006.01) (54)发明名称 一种具有错合环肋结构的土样压制排气板 的土样制备系统及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种具有错合环肋结构的土 样压制排气板的土样制备系统及其制备方法， 包 括钢筒， 钢筒内放置有土样、 土样压制排气板、 滤 纸和压头； 土样压制排气板包括呈圆形的主板， 主板的正面设有以主板的中心为圆心在径向方 向上间隔设置的多圈环肋； 相邻的两圈环肋之间 为环缝， 每圈环肋上沿其周向均匀设有多个肋间 缝， 相邻的两圈环肋上的肋间缝在周向错开设 置； 所述环缝和 肋间缝上形成有贯穿主板的排气 孔； 所述排气孔、 肋间缝和环缝构成排气通道； 各 构件之间的空隙与所述土样压制排气板的排气 通道一起构成了土样中气体的排出路径。 本发明 提供了土样 压制中的排气通道， 保证土样压制过 程中气体的稳定排出， 提高制样效率和制样质 量。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115356176 A 2022.11.18 CN 115356176 A 1.一种具有错合环肋结构的土样压制排气板的土样制备系统， 包括钢 筒， 其特征在于， 所述钢筒内放置有土样、 土样压制排气 板、 滤纸和压头； 所述土样的两端向远离土样的方向 分别依次设有所述滤纸、 土样压制排气板和压 头； 所述土样压制排气板包括呈圆形的主板， 所述主板的正面设有以主板的中心为 圆心在 径向方向上间隔设置的多圈环肋； 相邻的两圈环肋之间为环缝， 每圈环肋上沿其周向均匀设有多个肋间缝， 相邻的两圈 环肋上的肋间缝在周向错 开设置； 所述环缝和肋间缝上形成有贯穿主板的排气孔； 所述排气孔、 肋间缝和环缝构成排气 通道； 各构件之间的空隙与所述土样压制排气板的排气通道一起构成了土样中气体的排出 路径。 2.根据权利要求1所述的具有错合环肋结构的土样压制排气板的土样制备系统， 其特 征在于， 所述主板的背面 为平整的面。 3.根据权利要求1所述的具有错合环肋结构的土样压制排气板的土样制备系统， 其特 征在于， 每圈环肋上的肋间缝在圆周方向上的夹角为45 °； 所述肋间缝中的排气孔居中设置 在肋间缝中。 4.根据权利要求1所述的具有错合环肋结构的土样压制排气板的土样制备系统， 其特 征在于， 每 个环缝的宽度相同， 每 个环缝中的排气孔在周向上均匀间隔设置 。 5.根据权利要求1所述的具有错合环肋结构的土样压制排气板的土样制备系统， 其特 征在于， 所述主板的中心也设置有排气孔。 6.根据权利要求1所述的具有错合环肋结构的土样压制排气板的土样制备系统， 其特 征在于， 所述土样压制排气板的背面与所述滤纸相贴合， 所述土样压制排气板的正面与所 述压头相贴合。 7.一种采用如权利要求1至6任一项所述的具有错合环肋结构的土样压制排气板的土 样制备系统的进行土样制备的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 放置土样压制排气板 在钢筒的底部设置压头， 将土样压制排气板的背面向上， 倾斜一定角度， 顺着钢筒的内 壁落入底部， 而后采用木杆辅助， 使土样压制排气板放置平整， 土样压制排气板的背面向 上， 正面向下与压 头贴合； S2、 放置滤纸 将滤纸倾斜一定角度， 借助木杆辅助， 使得滤纸顺着钢 筒的内壁落入底部， 而后采用木 杆辅助， 使滤纸 放置平整， 滤纸与土样压制排气板的背面贴合； S3、 分层装样 采用分层装样及振捣的方式， 将土样装入钢筒中， 使得土样的下端面与钢筒下部的滤 纸紧密贴合， 保持土样的上端面平整； S4、 放置滤纸 将滤纸倾斜一定角度， 借助木杆辅助， 使得滤纸顺着钢 筒的内壁落入土样的上端面， 而 后采用木杆辅助， 使滤纸 放置平整， 滤纸覆盖 土样的上端面， 并与土样的上端面贴合； S5、 放置土样压制排气板权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356176 A 2将土样压制排气板的正面向上， 倾斜一定角度， 顺着钢 筒的内壁落入底部， 而后采用木 杆辅助， 使土样压制排气板放置平整， 土样压制排气板的正 面向上， 背面向下与滤纸贴合； S6、 压制土样 土样压制排气板、 滤纸和压头的直径均略小于钢筒的内径， 各构件之间的空隙与土样 压制排气板的排气通道一 起构成了 土样中气体的排出路径； 钢筒的上部及下部均设置有压头， 压制试样时， 轴向压力通过压头传递至土样压制排 气板及土样， 在压缩荷载作用下， 位于上部及下部的压头分别与上部及下部的土样压制排 气板贴合， 土样内部的压缩应力增加， 土样中的气 体流经滤纸， 通过土样压制排气板的排气 孔、 肋间缝和环缝逸出； 随着气体的排出， 土样的压缩性提高， 粒间孔隙率减小， 土样的干密度提高， 待制样达 到终止压力或终止 干密度限值时， 系统停止 压力输出， 制样结束； S7、 脱模拆解 解除钢筒上部的压头， 采用脱模机或借助钢筒下部的压头向上行程， 顶出土样及其上 下端部的土样压制排气板， 取出圆柱体土样后， 拆解分离圆柱体土样、 上下端部的土样 压制 排气板以及滤纸， 完成土样制备， 清洁具有错合环肋结构的土样压制排气板的土样制备系 统及其配件， 并收集归。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356176 A 3