一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置制造方法及图纸

一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，包括装置主体，装置主体由容纳装置和测量采集装置组成，所述的装置主体设置在温控箱内；所述的容纳装置由滤水底板以及设置在滤水底板上方的容纳筒组成，测量采集装置设置在容纳筒正上方，测量采集装置包括测力计以及微变形测量计，测力计以及微变形测量计通过连接螺栓固定在金属架上，测力计以及百分表通过调节杆与顶板顶面连接。采用上述结构，解决了现有技术中的问题，实现了对大粒径土体微膨胀的测量，填补了对含大粒径土体微膨胀性测试的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置
本技术涉及土体膨胀试验装置，特别是一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，各地工程建设广泛开展，并逐步投入使用。然而，由于西部及北部特殊的地理位置和自然气候条件，造就了诸如盐渍土及其他各种特殊成分的等特殊土体，给铁路、公路等对变形敏感工程构筑物的建设和安全使用带来了一定的困难和不便，尤其是高速铁轨道对基础的上拱变形非常敏感，微小的膨胀变形可能会导致线路的不平顺影响行车的舒适度甚至危及行车安全。因此，需要确定所使用填料的膨胀性，对确保后期基础的稳定性尤为重要。以前，工程实践中，微膨胀变形对建筑的影响轻微，没有引起关注。国内外土体膨胀性能测试装置仅适用于测试细粒土，并不能满足大粒径土体的微膨胀的测试。对于含有较多的大粒径块体的填料，进行膨胀性试验时通常将大粒径颗粒筛除，然后进行试验并评价土体的膨胀性，试验装置及方法均达不到微膨胀性试验要求。因此现有的膨胀性试验结果，往往会给变形敏感工程的运营埋下一定安全隐患。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，解决了现有技术中的问题，实现了对大粒径土体微膨胀的直接测量，填补了对大粒径土体微膨胀性测试的空白。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，包括装置主体，装置主体由容纳装置和测量采集装置组成，所述的装置主体设置在温控箱内；所述的容纳装置由滤水底板以及设置在滤水底板上方的容纳筒组成，测量采集装置设置在容纳筒正上方，测量采集装置包括测力计以及微变形测量计，测力计以及微变形测量计通过连接螺栓固定在金属架上，测力计以及微变形测量计通过调节杆与顶板顶面连接。优选的方案中，所述的容纳筒由多个圆环体嵌套形成，圆环体外壁还套设有紧固套筒。优选的方案中，所述的滤水底板上设有供容纳筒下端以及紧固套筒插入固定的圆形凹槽，滤水底板上还设有用于透水的第一通孔。优选的方案中，所述的滤水底板上还设有一层用于固定金属架的水槽侧壁，水槽侧壁设置在滤水底板的最外层，金属架设置在水槽侧壁顶部。优选的方案中，所述的圆环体上设有第二通孔，第二通孔内插设有温度传感器。优选的方案中，所述的调节杆固定设置在顶板顶部，测力计以及微变形测量计的测试端与调节杆上端接触。优选的方案中，在土样的上下两端分别安装一个压力传感器，提升检测结果精准度。使用时，包括以下步骤：1）向容纳筒内装填土样，并将土样压实；2）将顶板盖设在土样顶部，保证顶板与土样的接触；3）将测量采集装置安装在容纳筒上方，调节顶板上的调节杆高度，使测量采集装置中的测试端头与顶板上的调节杆紧密接触；4）通过连接导线将测量采集装置将数据采集模块进行连接。优选的方案中，进行与温度有关的膨胀试验时，在步骤4）前将装置主体安装于温控箱内。优选的方案中，进行浸水膨胀试验时，在步骤4）前向水槽侧壁内侧空间中充水至预设值。本技术所提供的一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：（1）通过多层温度传感器及测力计实现了更加精准的实验数据测量获取；（2）采用多个圆环体嵌套组成容纳筒，实现了土样在膨胀过程中，圆环体对土样有足够高的约束，减小径向变形造成的误差，同时金属环之间嵌套增加润滑措施，能大大减小摩擦确保土样膨胀变形在轴向的自由变形，避免了固定式的容纳筒侧壁对作用力导致测试结果不准确的情况，也避免了多个堆叠式圆环在膨胀变形后土粒从缝隙中挤出；（3）两个微变形测量计对称设置，能够通过两个微变形测量计的测试数据对比，从而观察土样膨胀是否均匀。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的装置主体结构示意图。图2为本技术试验过程中的结构示意图。图3为本技术的滤水底板结构示意图。图4为本技术的容纳筒结构示意图。图5为本技术的圆环体结构示意图。图中：土样1，温控箱2，容纳筒3，紧固套筒4，水槽侧壁5，透水石6，滤水底板7，顶板8，金属架9，装置主体10，测力计11，微变形测量计12，调节杆13，第一通孔14，凹槽15，第二通孔16，连接螺栓17，圆环体18，容纳装置19，测量采集装置20。具体实施方式实施例1：如图1，一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，包括装置主体10，装置主体10由容纳装置19和测量采集装置20组成，所述的装置主体10设置在温控箱2内；所述的容纳装置19由滤水底板7以及设置在滤水底板7上方的容纳筒3组成，测量采集装置20设置在容纳筒3正上方，测量采集装置20包括测力计11以及微变形测量计12，测力计11以及微变形测量计12通过连接螺栓17固定在金属架9上，测力计11以及微变形测量计12通过调节杆13与顶板8顶面连接。优选的方案中，所述的容纳筒3由多个圆环体18嵌套形成，圆环体18外壁还套设有紧固套筒4。采用圆环体18堆叠的结构，使得在土样1发生膨胀时，圆环体18能彼此发生相对轴向自由运动，圆环体18会随着土样1的体积膨胀而沿容纳筒3的轴向移动并彼此间隔开，因此土样1的膨胀在轴向上不受任何阻碍，而是自由膨胀，这与实际土样的状态情况相一致，从而使用根据本专利技术的实验装置10所测得的膨胀量能准确地反映环境中的土体膨胀情况。另外容纳筒3与紧固套筒4间留有一定空隙，从而保证容纳筒3能够随着土样1膨胀而沿轴向自由位移，保证测量采集装置20会测得包括下层土体膨胀量和上层土体膨胀量的总膨胀量。优选的方案中，所述的滤水底板7上设有供容纳筒3下端以及紧固套筒4插入固定的圆形凹槽15，滤水底板7上还设有用于透水的第一通孔14。优选的方案中，所述的滤水底板7上还设有一层用于固定金属架9的水槽侧壁5，水槽侧壁5设置在滤水底板7的最外层，金属架9设置在水槽侧壁5顶部。优选的方案中，所述的圆环体18上设有第二通孔16，第二通孔16内插设有温度传感器。优选的方案中，所述的调节杆13固定设置在顶板8顶部，测力计11以及微变形测量计12的测试端与调节杆13上端接触。实施例2：在实施例1的基础上，采用以下步骤进行大粒径土体微膨胀测试试验：1）向容纳筒3内装填土样1，并将土样1压实；2）将顶板8盖设在土样1顶部，保证顶板8与土样1的接触；3）将测量采集装置20安装在容纳筒3上方，调节顶板8上的调节杆13高度，使测量采集装置20中的测试端头与顶板8上的调节杆13紧密接触；4）通过连接导线将测量采集装置20将数据采集模块进行连接。优选的方案中，进行与温度有关的微膨胀试验时，在步骤4）前将装置主体10安装于温控箱2内。优选的方案中，进行浸水膨胀试验时，在步骤4）前向水槽侧壁5内侧空间中充水至预设值。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利技术,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内,当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，包括装置主体（10），其特征是：装置主体（10）由容纳装置（19）和测量采集装置（20）组成，所述的装置主体（10）设置在温控箱（2）内；所述的容纳装置（19）由滤水底板（7）以及设置在滤水底板（7）上方的容纳筒（3）组成，测量采集装置（20）设置在容纳筒（3）正上方，测量采集装置（20）包括测力计（11）以及微变形测量计（12），测力计（11）以及微变形测量计（12）通过连接螺栓（17）固定在金属架（9）上，测力计（11）以及微变形测量计（12）通过调节杆（13）与顶板（8）顶面连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，包括装置主体（10），其特征是：装置主体（10）由容纳装置（19）和测量采集装置（20）组成，所述的装置主体（10）设置在温控箱（2）内；所述的容纳装置（19）由滤水底板（7）以及设置在滤水底板（7）上方的容纳筒（3）组成，测量采集装置（20）设置在容纳筒（3）正上方，测量采集装置（20）包括测力计（11）以及微变形测量计（12），测力计（11）以及微变形测量计（12）通过连接螺栓（17）固定在金属架（9）上，测力计（11）以及微变形测量计（12）通过调节杆（13）与顶板（8）顶面连接。2.根据权利要求1所述的一种用于大粒径土体微膨胀测试试验的装置，其特征在于：所述的容纳筒（3）由多个圆环体（18）嵌套形成，圆环体（18）外壁还套设有紧固套筒（4）。3.根据权利要求2所述的一种用于大粒径土体微膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中国，蔡德钩，张千里，陈锋，王鹏程，姚红恩，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，中国铁路总公司，
类型：新型
国别省市：北京,11