一种测试路基填料冻胀变形的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测试路基填料冻胀变形的试验装置，包括模型箱、制冷装置、试样筒和数据采集装置，所述模型箱为横截面呈矩形的保温箱体，所述模型箱上端安装有上盖，所述上盖底部贴合有橡塑海绵，所述橡塑海绵下表面贴合有磁性密封条，所述上盖上开有多个传感器插入孔；所述模型箱内壁由PU硬泡沫板包裹，所述PU硬泡沫板顶部粘接磁性密封条，所述PU硬泡沫板外表面固定安装有槽钢；所述模型箱两边壁开有进风口和回风口，该进风口和回风口分别固定连接有进风管和回风管。本实用新型专利技术所述的测试路基填料冻胀变形的试验装置具有试样更换方便、位移测量精度高、试验效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种测试路基填料冻胀变形的试验装置
本技术涉及土工试验
，具体来说，涉及一种测试路基填料冻胀变形的试验装置。
技术介绍
冻土是一种温度低于0℃且含有冰的土或岩石，其中季节性冻土约占我国国土面积的53.5％,主要分布在广大东北、华北、西北以及内蒙古地区。在季节性冻土地区，因路基冻胀和融沉所导致的不均匀变形，极大影响着轨道结构的平顺性与耐久性，成为影响铁路运行速度和安全的重大隐患，同时也给铁路养护维修造成很大的困难。由于铁路运营环境大多处于野外，现场工况复杂，进行现场试验往往会导致耗费大量的时间、人力、物力和财力，对路基填料冻胀特性的研究多采用室内试验的方法，但目前测试其冻胀量的装置精度较低，试验效率低下，温度容易影响位移测量数据，并且试样更换不方便，影响了相关试验研究的进展。因此，为了解决试验面临的问题，本技术给出了一种室内测试路基填料冻胀变形的试验装置，用来测量不同性质填料在不同温度条件下冻胀的变化量，得出影响路基填料冻胀的关键因素及抗冻胀的控制指标。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本技术提供一种测试路基填料冻胀变形的试验装置，具有试样更换方便、位移测量精度高、试验效率高的优点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种测试路基填料冻胀变形的试验装置，包括模型箱、制冷装置、试样筒和数据采集装置，所述模型箱为横截面呈矩形的保温箱体，所述模型箱上端安装有上盖，所述上盖底部贴合有橡塑海绵，所述橡塑海绵下表面贴合有磁性密封条，所述上盖上开有多个传感器插入孔；所述模型箱内壁由PU硬泡沫板包裹，所述PU硬泡沫板顶部粘接磁性密封条，所述磁性密封条为口字形结构，所述PU硬泡沫板外表面固定安装有槽钢；所述模型箱两边壁开有进风口和回风口，该进风口和回风口分别固定连接有进风管和回风管。所述模型箱内部设置有多个试样筒，所述试样筒包括底板、筒壁、顶帽、顶板、螺帽和螺纹杆，所述底板上开有与所述筒壁大小相匹配的凹槽，所述筒壁设于该凹槽内，所述筒壁顶部两端固定安装两个所述顶帽，两所述顶帽相对于所述筒壁的中轴线中心对称，所述底板两端对应所述所述顶帽的位置固定安装有固定座，所述顶帽上开有通孔，所述固定座上对应该通孔开有螺纹孔，所述螺纹杆下端与所述固定座通过螺纹连接，所述螺纹杆顶端穿过通孔通过所述螺帽固定锁紧，所述试样筒内部设有顶板和多个温度传感器，所述顶板位于所述温度传感器上方，所述顶板的面积比所述筒壁内部空腔的水平横截面积小，所述顶板上表面中心开有螺纹孔，所述顶板上通过螺纹安装有位移测量装置，所述位移测量装置包括测量板和测量杆，所述位移测量装置为T字形结构，所述测量杆下端设有与所述顶板上的螺纹孔相匹配的螺纹，所述测量杆下端与所述顶板通过螺纹连接，所述测量杆上端通过所述传感器插入孔穿出所述上盖且固定安装测量板，所述测量板上固定安装有位移传感器；所述制冷装置包括储气室、抽风机、温度控制柜、风机控制柜和压缩机组，所述储气室与所述模型箱之间通过所述进风管和回风管连通，所述储气室与所述进风管连接处固定安装所述抽风机，所述储气室一端通过管道连接所述压缩机组，所述温度控制柜与所述压缩机组通过导线连接，所述风机控制柜与所述抽风机通过导线连接；所述数据采集装置包括温度传感器、位移传感器、位移采集仪和温度采集仪，所述位移传感器通过导线与所述位移采集仪相连；所述温度传感器通过导线与所述温度采集仪相连；所述位移采集仪和温度采集仪均通过导线与计算机相连。上述结构中，试样填料按相应规范选定，试样填料按目标含水率、细粒含量、压实度进行制备，通过分层填筑的方式填筑所述试样筒，将多个所述试样筒放置入所述模型箱内，通过所述温度控制柜设置所述储气室温度进行制冷，直至所述储气室温度降低到目标温度，打开所述抽风机，通过所述进风管和所述回风管，冷风在所述储气室与所述模型箱之间循环，所述模型箱内空气温度逐渐降低，将所述温度采集仪和所述位移采集仪通过导线接入所述计算机，然后打开上述采集仪和所述计算机，调试正常，采集温度和位移变化，试样的冻胀变形通过竖向位移传递到所述试样筒的顶板，再通过所述位移测量装置传递到所述位移传感器，实现对填料冻胀变形量的采集。优选的，所述位移传感器、位移测量装置、传感器插入孔以及试样筒的中心应处于同一中轴线上，如此设置，使得移动测量结果更加精确，减少外部因素对位移量的影响。优选的，所述试样筒为立方体结构，如此设置，方便试样筒的移动和装填工作。优选的，所述试样筒为圆柱体结构，如此设置，方便试样筒的定位。本技术的有益效果是：(1)模型试验箱内可根据试验要求放置多个试样筒，且各试样筒内试样含水率、细粒含量、压实度均可不同；同时可进行多组试验，效率得到提高；(2)路基填料的冻胀量通过竖向位移传递到试样筒顶板，再通过位移测量装置引出模型试验箱，传递到位移传感器，防止温度对测试装置的影响，提高了精度；(3)上盖通过磁性密封条将橡塑海绵覆盖贴合，能达到很好的保温隔热效果，此外，在更换试样时，只需拧下位移测量装置，揭开磁性密封条，便可更换试样，操作简单，试验材料利用率高。附图说明图1是本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例1中模型箱内部结构示意图；图2是本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例1中试样筒剖视图；图3是本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例1的整体结构示意图；图4是本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例1中位移测量装置的主视图；图5是本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例1中位移测量装置的仰视图；图6本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例1中试样筒的俯视图；图7本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例1中底板的俯视图；图8本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例2中试样筒的俯视图；图9本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的实施例2中底板的俯视图；图10本技术所述的一种测试路基填料冻胀变形的试验装置的电路原理流程框图。附图标记说明：1、模型箱；2、橡塑海绵；3、磁性密封条；4、PU硬泡沫板；5、传感器插入孔；6、上盖；7、制冷装置；8、进风管；9、回风管；10、储气室；11、抽风机；12、风机控制柜；13、压缩机组；14、温度控制柜；15、试样筒；16、底板；17、筒壁；18、顶帽；19、顶板；20、位移测量装置；21、螺帽；22、螺纹杆；23、固定座；24、测量板；25、测量杆；26、数据采集装置；27、位移传感器；28、位移采集仪；29、温度采集仪30、计算机；31、温度传感器；32、槽钢。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。实施例1：如图1-7以及图10所示，一种测试路基填料冻胀变形的试验装置，包括模型箱1、制冷装置7、试样筒15和数据采集装置26，模型箱1为横截面呈矩形的保温箱体，模型箱1上端安装有上盖6，上盖6底部贴合有橡塑海绵2，橡塑海绵2下表面贴合有磁性密封条3，上盖6上开有两个传感器插入孔5；模型箱1内壁由PU硬泡沫板4包裹，PU硬泡沫板4顶部粘接磁性密封条3，磁性密封条3为口字形结构，PU硬泡沫板4外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试路基填料冻胀变形的试验装置，包括模型箱、制冷装置、试样筒和数据采集装置，其特征在于，所述模型箱为横截面呈矩形的保温箱体，所述模型箱上端安装有上盖，所述上盖底部贴合有橡塑海绵，所述橡塑海绵下表面贴合有磁性密封条，所述上盖上开有多个传感器插入孔；所述模型箱内壁由PU硬泡沫板包裹，所述PU硬泡沫板顶部粘接磁性密封条，所述磁性密封条为口字形结构，所述PU硬泡沫板外表面固定安装有槽钢；所述模型箱两边壁开有进风口和回风口，该进风口和回风口分别固定连接有进风管和回风管，所述模型箱内部设置有多个试样筒，所述试样筒包括底板、筒壁、顶帽、顶板、螺帽和螺纹杆，所述底板上开有与所述筒壁大小相匹配的凹槽，所述筒壁设于该凹槽内，所述筒壁顶部两端固定安装两个所述顶帽，两所述顶帽相对于所述筒壁的中轴线中心对称，所述底板两端对应所述顶帽的位置固定安装有固定座，所述顶帽上开有通孔，所述固定座上对应该通孔开有螺纹孔，所述螺纹杆下端与所述固定座通过螺纹连接，所述螺纹杆顶端穿过通孔通过所述螺帽固定锁紧，所述试样筒内部设有顶板和多个温度传感器，所述顶板位于所述温度传感器上方，所述顶板的面积比所述筒壁内部空腔的水平横截面积小，所述顶板上表面中心开有螺纹孔，所述顶板上通过螺纹安装有位移测量装置，所述位移测量装置包括测量板和测量杆，所述位移测量装置为T字形结构，所述测量杆下端设有与所述顶板上的螺纹孔相匹配的螺纹，所述测量杆下端与所述顶板通过螺纹连接，所述测量杆上端通过所述传感器插入孔穿出所述上盖且固定安装测量板，所述测量板上固定安装有位移传感器；所述制冷装置包括储气室、抽风机、温度控制柜、风机控制柜和压缩机组，所述储气室与所述模型箱之间通过所述进风管和回风管连通，所述储气室与所述进风管连接处固定安装所述抽风机，所述储气室一端通过管道连接所述压缩机组，所述温度控制柜与所述压缩机组通过导线连接，所述风机控制柜与所述抽风机通过导线连接；所述数据采集装置包括温度传感器、位移传感器、位移采集仪和温度采集仪，所述位移传感器通过导线与所述位移采集仪相连；所述温度传感器通过导线与所述温度采集仪相连；所述位移采集仪和温度采集仪均通过导线与计算机相连。...

【技术特征摘要】
1.一种测试路基填料冻胀变形的试验装置，包括模型箱、制冷装置、试样筒和数据采集装置，其特征在于，所述模型箱为横截面呈矩形的保温箱体，所述模型箱上端安装有上盖，所述上盖底部贴合有橡塑海绵，所述橡塑海绵下表面贴合有磁性密封条，所述上盖上开有多个传感器插入孔；所述模型箱内壁由PU硬泡沫板包裹，所述PU硬泡沫板顶部粘接磁性密封条，所述磁性密封条为口字形结构，所述PU硬泡沫板外表面固定安装有槽钢；所述模型箱两边壁开有进风口和回风口，该进风口和回风口分别固定连接有进风管和回风管，所述模型箱内部设置有多个试样筒，所述试样筒包括底板、筒壁、顶帽、顶板、螺帽和螺纹杆，所述底板上开有与所述筒壁大小相匹配的凹槽，所述筒壁设于该凹槽内，所述筒壁顶部两端固定安装两个所述顶帽，两所述顶帽相对于所述筒壁的中轴线中心对称，所述底板两端对应所述顶帽的位置固定安装有固定座，所述顶帽上开有通孔，所述固定座上对应该通孔开有螺纹孔，所述螺纹杆下端与所述固定座通过螺纹连接，所述螺纹杆顶端穿过通孔通过所述螺帽固定锁紧，所述试样筒内部设有顶板和多个温度传感器，所述顶板位于所述温度传感器上方，所述顶板的面积比所述筒壁内部空腔的水平横截面积小，所述顶板上表面中心开有螺纹孔，所述顶板上通过螺纹安装有位移测量装置，所述位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：余浩，张良，罗强，吴鹏，程明，刘宏扬，宋彦，赵嘉伟，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51