一种自平衡土体冻胀试验桶及其试验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107153111A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710309836.3(22)申请日2017.05.04(71)申请人沈阳建筑大学地址110168辽宁省沈阳市浑南区浑南东路9号(72)发明人郭超王凤池陆征然董旭章李卉(74)专利代理机构沈阳圣群专利事务所(普通合伙)21221代理人王宪忠(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)G01K7/02(2006.01)G01L5/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种自平衡土体冻胀试验桶及其试验方法(57)摘要本发明公开了一种自平衡土体冻胀试验桶及其试验方法。包括有桶体，桶体中心处安装有圆柱形锚索测力计通道，在桶体顶端设置与桶体壁紧密接触且可上下滑动的有机玻璃顶板，顶板与桶体底板中心均留设孔洞，锚索测力计通过导线与采集仪相连，沿桶壁高度方向上留设五个测温孔，在靠近桶体底部且高于固定支座上边缘处的桶壁上，沿周长方向均设有五个补水口，与补水口相连的补水管路终端与一体积恒定的水压槽相连接，在每个补水管路上均安装液体涡轮流量计，在桶体底板上设置五个排气口，桶体底部与固定支座嵌套。本发明的试验装置结构简单，不需要单独的加压装置，操作方便，适用范围广泛。CN107153111ACN107153111A权利要求书1/1页1.一种自平衡土体冻胀试验桶，其特征是：包括有桶体，桶体中心处安装有圆柱形锚索测力计通道，在桶体顶端设置与桶体壁紧密接触且可上下滑动的有机玻璃顶板，顶板与桶体底板中心均留设孔洞，用于穿插并锚固锚索测力计，锚索测力计通过导线与采集仪相连，沿桶壁高度方向上留设五个测温孔，用于连接埋设在土体中的热电偶温度传感器，热电偶温度传感器通过导线与采集仪相连；在靠近桶体底部且高于固定支座上边缘处的桶壁上，沿周长方向均设有五个补水口，与补水口相连的补水管路终端与一体积恒定的水压槽相连接，在每个补水管路上均安装液体涡轮流量计，在桶体底板上设置五个排气口，桶体底部与固定支座嵌套。2.根据权利要求1所述的一种自平衡土体冻胀试验桶，其特征是所述桶体为有机玻璃材质，桶壁设置五个热偶测温孔，用于安放电热偶温度传感器。3.根据权利要求1所述的一种自平衡土体冻胀试验桶，其特征是所述的圆柱形锚索测力计通道是由有机玻璃材质制作，与桶体等高。4.根据权利要求1所述的一种自平衡土体冻胀试验桶，其特征是所述的顶板和底板均是由有机玻璃材料制作，顶板和底板中心留设孔洞用于锚固锚索测力计。5.根据权利要求1所述的一种自平衡土体冻胀试验桶，其特征是在靠近桶体底部且高于底座上边缘高度处的桶壁上，沿桶体周长均匀地设有五个补水口,每个补水口通过补水管路与水压槽相连接，补水管路由橡胶材质制成，连接液体涡轮流量计。6.根据权利要求1所述的一种自平衡土体冻胀试验桶，其特征是所述的固定支座上预留有孔洞；固定支座上设有四个螺栓孔，用以连接四个固定螺杆作为固定支撑。7.使用如权利要求1-6任一项所述的冻胀试验桶的试验方法，其特征是包括以下试验步骤：（1）在桶体底部放置一张圆形薄滤纸，将土样从顶部装入试验桶内，使其自由滑落到底部；（2）将锚索从桶体中心穿过，在底端和顶端锚固，锚索测力计安装在锚垫座上，锚索从试验桶中心孔中穿过，测力计置于锚垫座和工作锚之间，并使锚索测力计的轴线与待测索轴线平行；（3）沿桶壁留设孔插入热电偶温度传感器，接通桶壁上的补水管路，供水并排除底板内气泡，调节供水装置；（4）根据液体涡轮流量计记录土体含水量，并通过电脑终端记录冻胀力与温度数据。8.根据权利要求7所述的一种自平衡土体冻胀试验桶的试验方法，其特征是，所述的步骤（2）安装时锚索测力计上下面与承压面之间应清理干净，锚索测力计应放置平稳。2CN107153111A说明书1/3页一种自平衡土体冻胀试验桶及其试验方法技术领域[0001]本发明涉及一种冻胀试验装置及试验方法，尤其涉及一种对于土进行冻胀试验的自平衡土体冻胀试验桶，以及使用这种试验桶对土进行冻胀特性试验的试验方法。背景技术[0002]冻土是一种温度低于0℃且含有冰的土岩。根据冻结状态持续时间不同，可把冻土划分为三类，即瞬时冻土、季节性冻土和多年冻土。季节冻土广泛分布在世界各大洲和中国的大部分国土，我国季节性冻土占国土面积的53.5％。国内外已有的大量工程实践和研究结果表明，冻胀作用是季节冻土区各种工程产生冻害的重要原因，特别是对铁路、公路等线性工程，季节性冻土的冻胀引起工程的破坏会更加剧烈。一方面降低铁路、公路等工程的使用质量，减少其使用寿命。另一方面，冻胀引起的路基变形将严重影响铁路、公路的安全运营，带来巨大的经济损失，并对社会产生不良的影响。发明内容[000