KR200329959Y1 - Compaction Mold for Large Cyclic Triaxial Testing Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 고안은 대형 진동삼축시험용 공시체 다짐 몰드에 관한 것으로, 대형 진동삼축시험기에서 시료로 사용되는 토목용 조립재료를 원주형으로 이루어진 다짐 몰드 내부에 넣고 램머를 자유낙하시켜 원하는 밀도로 다짐작업하여 공시체를 제작할 수 있도록 한 것인바, 본 고안의 바람직한 실시예에서는 원주형으로 이루어져 있으며 연직 2분할구조를 이루는 한쌍의 몰드 본체(10)와, 이 몰드 본체(10)의 하단에 구비되는 페데스탈(20)과, 몰드 본체(10)의 상부에 멤브레인(40)을 끼워 벌려 놓기 위하여 설치되는 칼라(30)를 포함하며, 몰드 본체(10)외부에는 몰드 본체(10)내부에 부압을 작용시킬 수 있도록 피팅(12)이 형성되고, 내벽(14)에는 공기통로(15)가 격자형으로 형성되어 다짐 몰드에 부압이 작용할 때 멤브레인(40)이 몰드 본체(10)의 내벽(14)에 밀착가능하도록 되어 있으며, 몰드 본체(10)의 상부에는 칼라(30)를 부착하여 다진 후 칼라(30)를 제거하고 잉여의 시료를 제거하여 몰드 본체(10)의 상부와 시료의 높이를 일치시켜 시료 높이를 일정하게 유지시킬 수 있도록 되어 있고, 칼라(30)와 몰드 본체(10)사이는 멤브레인이 손상되지 않도록 복수개의 높이조절구(50)에 의하여 간격을 조절할 수 있도록 되어 있다.The present invention relates to a specimen compaction mold for a large vibration triaxial test, and the civil assembly material used as a sample in a large vibration triaxial tester is placed in a compaction mold made of a cylindrical shape, and the rammer is freely dropped to compact the specimen to a desired density. In the preferred embodiment of the present invention, a pair of mold main bodies 10 having a cylindrical shape and forming a vertical two-split structure, and a pedestal 20 provided at the lower end of the mold main body 10; , A collar 30 installed to sandwich the membrane 40 on the mold main body 10, and a fitting (not shown) outside the mold main body 10 to allow negative pressure to be applied to the inside of the mold main body 10. 12 is formed, and the air passage 15 is formed in the inner wall 14 in a lattice shape so that the membrane 40 is in close contact with the inner wall 14 of the mold body 10 when negative pressure is applied to the compaction mold. The upper part of the mold main body 10 is attached to the collar 30 and chopped, and then the collar 30 is removed and the excess sample is removed to match the height of the sample with the upper part of the mold main body 10 to increase the sample height. It is to be kept constant, and the gap between the collar 30 and the mold body 10 can be adjusted by a plurality of height adjusting means 50 so as not to damage the membrane.
Description
본 고안은 대형 진동삼축시험용 공시체 다짐 몰드에 관한 것으로, 대형 진동삼축시험기에서 시료로 사용되는 토목용 조립재료를 원주형으로 이루어진 다짐 몰드 내부에 넣고 램머를 자유낙하시켜 원하는 밀도로 다짐작업하여 공시체를 제작할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a specimen compaction mold for a large vibration triaxial test, and the civil assembly material used as a sample in a large vibration triaxial tester is placed in a compaction mold made of a cylindrical shape, and the rammer is freely dropped to compact the specimen to a desired density. It is to be made.
일반적으로 흙의 삼축압축시험은 원주형 공시체의 지중에서의 응력상태를 재현하도록 측방에서 액압을 가한 상태에서 수직축방향으로 정적 또는 동적하중을 가하여 전단하는 시험으로, 이 시험은 전단시 응력상태를 실제 지중에서와 유사하게 모의할 수 있고, 배수조건을 제어하여 공극수압측정이 가능하므로 흙의 강도해석에 가장 폭넓게 이용되고 있다.In general, the triaxial compression test of soil is a test in which the shear state is applied by applying static or dynamic load in the vertical axis direction under the application of hydraulic pressure from the side to reproduce the stress state in the ground of the cylindrical specimen. It can be simulated similarly to the ground, and it is most widely used for soil strength analysis because the pore water pressure can be measured by controlling drainage conditions.
본 출원인은 댐을 비롯한 각종 토목구조물의 안정성 확보에 대한 중요성이 고조됨에 따라 축조재료에 대한 신뢰성 있는 전단강도특성 및 응력-변형률 특성은 물론 반복하중조건하에서의 동적 물성치들을 파악할 수 있는 대형 진동삼축시험기를 개발하여 시설기준에 따른 토목구조물의 내진 등 안정성 평가와 신규 토목구조물의 설계, 시공 등에 적극 활용할 수 있도록 고안특허출원(특허출원 제2001-88856호)한 바 있다.As the importance of securing the stability of various civil structures including dams increases, the applicant has a large vibration triaxial tester that can grasp the reliable shear strength and stress-strain characteristics of the building materials and the dynamic properties under cyclic loading conditions. It was developed and applied for a patent for designing and constructing new civil structures, such as seismic stability of civil structures according to facility standards, and actively using them for patents (Patent Application No. 2001-88856).
이를 개략적으로 설명하면, 채취된 시료를 다짐작업하여 제작한 공시체가 내부에 설치되는 삼축실과; 이 삼축실에 설치된 공시체에 지중에서의 응력상태를 재현하도록 등방압력을 가하기 위한 구속압발생장치와; 이 삼축실에 설치된 공시체에 수직으로 압축력을 가하는 연직재하장치와; 이 연직재하장치를 작동시키기 위한 유압발생장치와; 상기 연직재하장치의 작동에 따라 상기 삼축실에 설치된 공시체의 체적변화 및 연직변위를 측정하고 상기 삼축실과 연직재하장치를 시험조건에 따라 제어하기 위한 전기적 계측 및 제어장치;를 포함하여 이루어져 있다.Briefly, the triaxial chamber is installed in the specimen prepared by compacting the sample collected; A restraining pressure generating device for applying an isotropic pressure to the specimen installed in the triaxial chamber to reproduce the stress state in the ground; A vertical loading device that applies a compressive force perpendicular to the specimen installed in the triaxial chamber; A hydraulic generating device for operating the vertical loading device; Electrical measurement and control device for measuring the volume change and vertical displacement of the specimen installed in the triaxial chamber in accordance with the operation of the vertical loading device and to control the triaxial chamber and the vertical loading device according to the test conditions.
본 고안은 상기한 대형 진동삼축시험기에서 시료로 사용되는 조립재료를 소정의 직경과 소정의 높이를 갖는 원주형의 공시체로 제작함에 있어서, 다짐 몰드의 조립과 해체가 용이하고, 상부 다짐층도 원하는 밀도로 제작할 수 있도록 하여 삼축시험의 정확도를 제고시킬 수 있으며, 공시체의 제작중 멤브레인의 파손을 방지할 수 있어 삼축시험의 신뢰성있는 시험결과를 도출해 낼 수 있는 공시체 제작용 다짐 몰드를 제공하는데 있다.The present invention is easy to assemble and dismantle the compaction mold, and to manufacture the assembly material used as a sample in the large vibration triaxial tester having a predetermined diameter and a predetermined height, the upper compaction layer is also desired It is possible to improve the accuracy of the triaxial test by making it possible to manufacture with a density, and to provide a compaction mold for the specimen fabrication that can obtain a reliable test results of the triaxial test by preventing the breakage of the membrane during the production of the specimen.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 원주형으로 이루어져 있으며, 연직 2분할구조를 이루고, 하단에는 페데스탈이 구비되며, 상부에는 멤브레인을 끼워 벌려 놓기 위하여 칼라가 높이조절 가능하게 설치되는 공시체 제작용 몰드를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention consists of a columnar shape, forms a vertical two-division structure, a pedestal is provided at the bottom, and a mold for manufacturing a specimen for which the collar is adjustable in height in order to sandwich the membrane at the top. To provide.
상기 다짐 몰드의 외부에는 다짐 몰드 내부로 부압을 작용시킬 수 있는 피팅이 형성되어 있고, 다짐 몰드의 내벽에는 공기통로가 격자형으로 형성되어 다짐 몰드에 부압이 작용할 때 멤브레인이 몰드 내벽에 밀착가능하도록 되어 있으며, 상기 다짐 몰드의 내벽에는 충격다짐에 의한 입자파쇄를 방지할 수 있도록 고무 패드가 부착되고, 다짐 몰드의 상부에는 칼라를 부착하여 공시체 상부에서도 조립재료의 다짐을 충실하게 할 수 있도록 하고, 공시체를 다진 후 이 칼라를 제거하고 잉여의 시료를 제거하여 다짐 몰드의 상부와 시료의 높이를 일치시켜 시료 높이를 일정하게 유지시킬 수 있도록 되어 있으며, 상기 칼라는 멤브레인이 손상되지 않도록 높이조절구에 의하여 간격 다짐 몰드 상단과의 간격을 조절할 수 있도록 되어 있다.A fitting is formed on the outside of the compaction mold to apply negative pressure into the compaction mold, and an air passage is formed on the inner wall of the compaction mold so that the membrane is in close contact with the mold inner wall when the negative pressure acts on the compaction mold. A rubber pad is attached to the inner wall of the compaction mold to prevent particle crushing due to impact compaction, and a collar is attached to the upper portion of the compaction mold to faithfully compact the assembly material even on the specimen. After the specimen is chopped, the collar is removed and the excess sample is removed to match the height of the compaction mold with the height of the sample so that the sample height can be kept constant. By means of adjusting the distance from the top of the gap compaction mold.
도 1은 본 고안에 의한 공시체 다짐 몰드를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing a specimen compaction mold according to the present invention,
도 2는 본 고안에 의한 공시체 다짐 몰드를 도시한 일부 분해사시도,Figure 2 is an exploded perspective view showing a specimen compaction mold according to the present invention,
도 3은 본 고안에 의한 공시체 다짐 몰드의 단면도,3 is a cross-sectional view of the specimen compaction mold according to the present invention,
도 4는 본 고안에 의한 공시체 다짐 몰드의 사용상태를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a state of use of the specimen compaction mold according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 몰드 본체 11 : 플랜지부10 mold body 11 flange portion
12 : 피팅 13 : 세팅홈12: Fitting 13: Setting groove
14 : 내벽 15 : 공기통로14: inner wall 15: air passage
16 : 결합구 17 : 고무 패드16: coupling tool 17: rubber pad
18 : 거치구 20 : 페데스탈18: cradle 20: pedestal
22 : 세팅핀 30 : 칼라22: setting pin 30: color
34 : 손잡이 40 : 멤브레인34: handle 40: membrane
50 : 높이조절구 60 : 결속밴드50: height adjustment 60: binding band
R : 다짐기 S : 시료R: Compactor S: Sample
이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 각각 본 고안에 의한 공시체 다짐 몰드를 도시한 결합사시도와 분해사시도이며, 도 3은 본 고안에 의한 공시체 다짐 몰드의 단면도이다.1 and 2 are respectively a perspective view and an exploded perspective view showing a specimen compaction mold according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the specimen compaction mold according to the present invention.
상기 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 공시체 다짐 몰드는 원주형으로 이루어져 있으며 연직 2분할구조를 이루는 한쌍의 다짐 몰드 본체(10)와, 이 다짐 몰드 본체(10)의 하단에 구비되는 페데스탈(20)과, 상기 몰드 본체(10)의 상부에 멤브레인(40)을 끼워 벌려 놓기 위하여 설치되는 칼라(30)를 포함하여 이루어져 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the specimen compaction mold of the present invention includes a pair of compaction mold bodies 10 formed in a columnar shape and forming a vertical two-split structure, and provided at a lower end of the compaction mold body 10. Comprising a pedestal 20, and the collar 30 is installed to open the membrane 40 on the upper portion of the mold body (10).
상기 다짐 몰드 본체(10)의 외부에는 몰드 본체(10)내부에 부압을 작용시킬 수 있는 피팅(12)이 형성되어 있고, 그 내벽(14)에는 상기 피팅(12)에 연통된 공기통로(15)가 격자형으로 형성되어 외부의 부압인가장치에 접속되어 다짐 몰드 본체(10)의 내부에 부압이 작용할 때 다짐 몰드 본체(10)의 내부에 설치된 고무재의 멤브레인(40)이 몰드 본체(10)의 내벽(14)에 밀착될 수 있도록 되어 있으며, 상기 다짐 몰드의 본체(10)의 내벽에는 충격다짐에 의한 입자파쇄를 방지할 수 있도록 고무 패드(17)가 공기통로(15)를 제외한 나머지 부분에 격자상으로 부착되어 있다.A fitting 12 is formed on the outside of the compaction mold main body 10 to apply negative pressure to the inside of the mold main body 10, and an air passage 15 connected to the fitting 12 is formed on the inner wall 14. ) Is formed in a lattice shape and is connected to an external negative pressure applying device so that negative pressure acts on the inside of the compaction mold main body 10. It is to be in close contact with the inner wall 14 of the, the inner wall of the body 10 of the compaction mold, the rubber pad 17 is the remaining portion except the air passage (15) to prevent particle fracture by impact compaction It is attached to the grid shape.
상기 몰드 본체(10)의 상부에는 칼라(30)를 부착하여 다진 후, 이 칼라(30)를 제거하고 잉여의 시료를 제거하여 다짐 몰드 즉, 몰드 본체(10)의 상부와 시료의 높이를 일치시켜 시료 높이를 일정하게 유지시킬 수 있도록 되어 있으며, 상기 칼라(30)와 몰드 본체(10)사이는 고무재의 멤브레인(40)이 손상되지 않도록 복수개의 높이조절구(50)에 의하여 간격을 조절할 수 있도록 되어 있다.The collar 30 is attached to the top of the mold body 10 and chopped, and then the collar 30 is removed and the excess sample is removed to match the height of the sample with the top of the compaction mold, that is, the mold body 10. It is possible to maintain a constant sample height, and the gap between the collar 30 and the mold body 10 can be adjusted by a plurality of height adjusting holes 50 so as not to damage the membrane 40 of the rubber material. It is supposed to be.
상기 높이조절구(50)는 몰드 본체(10)와 칼라(30)사이에 설치되어 외측에서 일방향 또는 타방향으로 회전시키는 것에 의해 상하의 길이조절이 가능한 한쌍의 암,수나사식 구조로 이루어져 있다.The height adjuster 50 is installed between the mold body 10 and the collar 30 is composed of a pair of female, male screw structure capable of adjusting the length of the upper and lower by rotating in one direction or the other direction from the outside.
도면중 부호 '16'은 2분할형 몰드 본체(10)를 상호 원통형으로 결합시키기 위하여 볼트와 너트 및 와셔로 이루어진 결합구이고, 부호 '18'은 몰드 본체(10)를 리프트 등으로 운반시킬 때 운반구에 몰드를 거치시키기 위한 거치구이며, 부호 60은 칼라(30)에 멤브레인(40)의 하단을 고정시키기 위한 결속밴드이고, 부호 34는칼라(30)의 측부에 부착된 손잡이이다.In the figure, '16' is a coupler composed of a bolt, a nut and a washer in order to couple the two-part mold body 10 in a cylindrical shape, and '18' is used when carrying the mold body 10 by a lift or the like. It is a holder for mounting the mold on the carrier, reference numeral 60 is a binding band for fixing the lower end of the membrane 40 to the collar 30, reference numeral 34 is a handle attached to the side of the collar 30.
또한, 상기 페데스탈(20)에는 2분할형 몰드 본체(10)를 정확한 위치에 세팅시킬 수 있도록 함과 아울러 2분할형 몰드 본체(10)의 조립을 용이하게 하기 위한 세팅핀(22)이 부착되어 있으며, 상기 몰드 본체(10)하부의 플랜지부(11)에는 상기 세팅핀(22)에 대응되는 위치에 세팅홈(13)이 형성되어 있다.In addition, the pedestal 20 is attached to the setting pin 22 to facilitate the assembly of the two-part type mold body 10, as well as to set the two-part type mold body 10 in the correct position. The flange 11 of the lower part of the mold main body 10 has a setting groove 13 formed at a position corresponding to the setting pin 22.
상기 다짐 몰드 본체(10)의 직경과 높이는 원하는 크기의 공시체를 제작하기 위하여 다양한 칫수로 제작할 수 있으며, 다짐몰드 본체(10)도 2분할 이상으로 예를 들면, 120°각도로 3분할되거나, 90°각도로 4분할된 다분할형으로도 제작할 수 있음은 물론이다.The diameter and height of the compaction mold main body 10 may be manufactured in various dimensions to produce a specimen of a desired size, and the compaction mold main body 10 may be divided into three or more, for example, 120 ° or three divided into two or more. Of course, it can also be produced in a multi-part divided into four angles.
이와 같이 구성된 본 고안의 다짐 몰드를 사용하여 공시체를 제작하는 과정을 설명하기로 한다.The process of manufacturing the specimen using the compaction mold of the present invention configured as described above will be described.
도 4는 본 고안에 의한 다짐 몰드가 조립된 상태에서 내부에 시료를 채우는 상태를 도시한 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a state filling the sample inside the compaction mold according to the present invention assembled.
먼저, 채취된 시료는 비건조법 또는 공기건조법에 의하여 조제한 후, 체분석과 함수비측정을 한다.First, the collected sample is prepared by non-drying or air drying, and then sieve analysis and water content measurement.
다음으로, 다짐몰드를 조립하여야 하는데, 이는 페데스탈(20)에 멤브레인 (40)의 하단을 끼우고 결속밴드(60)로 하단을 고정시킨다. 그 다음 멤브레인(40)이끼워진 페데스탈(20)위에 2분할형 다짐 몰드 본체(10)를 올려서 페데스탈(20)의 세팅핀(22)에 몰드 본체(10)하부의 세팅홈(13)을 일치시킨 상태에서 결합구(16)로 조립시키고, 다짐 몰드 본체(10)의 상면 외측에서 멤브레인(40)의 상단부를 접는다. 이때 멤브레인(40)의 내측에 주름이 가지 않도록 한다. 멤브레인(40)이 끼워진 상기 다짐 몰드 본체(10)위에 칼라(30)를 설치하되, 이때 멤브레인(40)의 두께에 따라 높이조절구(50)를 사용하여 칼라(30)의 높이를 조절한다.Next, the compaction mold should be assembled, which fits the lower end of the membrane 40 to the pedestal 20 and fixes the lower end with the binding band 60. Then, the two-part compaction mold main body 10 is placed on the pedestal 20 where the membrane 40 is sandwiched so that the setting grooves 13 of the lower part of the mold main body 10 are aligned with the setting pins 22 of the pedestal 20. Assembling with the coupling hole 16 in the state, and folded the upper end of the membrane 40 on the outer side of the upper surface of the compaction mold body 10. At this time, the inside of the membrane 40 to prevent wrinkles. The collar 30 is installed on the compaction mold main body 10 in which the membrane 40 is fitted. At this time, the height of the collar 30 is adjusted using the height adjusting device 50 according to the thickness of the membrane 40.
그 다음으로는 다짐 몰드 본체(10)의 피팅(12)에 부압을 가하여 멤브레인 (40)을 다짐 몰드 본체(10)의 내벽(14)에 밀착시킨다. 필요에 따라서는 페데스탈(20)의 상면에 거름종이를 깔아 둔다.Next, a negative pressure is applied to the fitting 12 of the compaction mold main body 10 to bring the membrane 40 into close contact with the inner wall 14 of the compaction mold main body 10. If necessary, the filter paper is laid on the upper surface of the pedestal 20.
상기한 다짐 몰드의 조립이 완료되면 멤브레인(40)내부에 시료(S)를 투입하여 다짐을 실시하게 되는데, 이때에는 큰 입경의 입자가 층내에 균일하게 분포하도록 시료(S)를 잘 손질하고, 그 사면을 수평으로 하고, 시료(S)의 상면이 목표고가 될 때까지 자유낙하식 다짐기(R)에 의해 골고루 다짐을 실시한 후, 시료(S)의 상면을 가볍게 교란시킨다.When the assembly of the compaction mold is completed, the sample (S) is introduced into the membrane 40 to perform compaction. At this time, the sample S is well groomed to uniformly distribute the particles having a large particle size in the layer, The inclined surface is leveled and evenly compacted by the free-fall-type compactor R until the upper surface of the sample S reaches the target height, and then the upper surface of the sample S is lightly disturbed.
상기한 시료(S)의 투입을 반복하여 공시체를 제작하되, 다만 최상층에서는 단면처리를 행한다.The specimen S was repeatedly added to prepare a specimen, but the cross-sectional treatment was performed on the uppermost layer.
그 후, 공시체를 자립시키기 위해 충분히 큰 부압을 공시체에 가하여 상기와는 반대의 순서로 칼라(30)와 몰드 본체(10)를 떼어 내고, 셀압을 가할 때까지 부압을 지속시킨다.Thereafter, a large enough negative pressure is applied to the specimens to free the specimens, the collar 30 and the mold main body 10 are removed in the reverse order to the above, and the negative pressure is continued until the cell pressure is applied.
상기한 과정을 거쳐 공시체가 제작완료되며, 제작 완료된 공시체의 중량은 상당히 무거우므로 별도의 운반수단을 이용하여 이동시켜 삼축실 내부에 세팅한 후 공시체가 세팅된 삼축실을 시험기로 운반하여 소정의 시험을 실시한다.The specimen is manufactured through the above process, and the weight of the finished specimen is quite heavy, so it is moved using a separate transport means and set inside the triaxial chamber, and then the triaxial chamber with the specimen set is transported to the tester. Conduct the test.
이상 설명한 바와 같이 본 고안은 대형 삼축시험기의 시료인 조립재료를 다짐 몰드를 사용하여 원하는 크기와 밀도를 갖는 원주형의 공시체를 제작함에 있어서, 몰드 본체가 2분할 또는 다분할형으로 이루어져 있어 다짐 몰드의 조립과 해체가 용이할 뿐만 아니라, 다짐 몰드 상부에 칼라를 부착시킨 상태에서 공시체를 다짐작업하게 되므로 상부 다짐층도 원하는 밀도로 제작할 수 있어서 삼축시험의 정확도를 제고시킬 수 있으며, 또한, 칼라는 높이조절구에 의해 다짐 몰드 상부와의 간격을 조절할 수 있으므로 공시체의 제작중 멤브레인의 파손을 방지할 수 있고, 몰드의 내벽에 고무 패드가 부착되어 있어 시료입자의 파쇄를 방지하여 삼축시험의 정확도를 제고시킬 수 있으며, 고무 패드사이에 공기통로가 있어 대형삼축시험을 위한 공시체의 세팅과정에서의 공시체의 자립을 효과적으로 도모할 수 있는 등 대형 진동삼축시험의 신뢰성있는 시험결과를 도출해 낼 수 있게 되는 유용한 효과를 갖는다.As described above, the present invention is to prepare a cylindrical specimen having a desired size and density by using a compaction mold, which is a sample of a large triaxial tester, in which the mold body is divided into two or multiparted compacted molds. Not only is easy to assemble and dismantle, but also compacts the specimen with the collar attached to the top of the compaction mold, so that the upper compaction layer can also be manufactured to the desired density, thereby improving the accuracy of the triaxial test. The height adjustment port can adjust the gap with the upper part of the compaction mold, thereby preventing the breakage of the membrane during the production of the specimen, and the rubber pad is attached to the inner wall of the mold to prevent the fracture of the sample particles, thereby improving the accuracy of the triaxial test. The air passage between the rubber pads enables the setting of specimens for large triaxial tests Have a useful effect that the reliability of the test results in a large triaxial vibration testing, including the independence of the specimen at a constant that can be achieved effectively able to derive.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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