本发明专利技术提供了一种多功能土工格栅拉拔试验装置及使用方法，通过拉拔装置组件和压力装置组件可以有效的对装土箱内的土工格栅进行拉拔和压紧工作，更加快速平稳的控制拉力压力的大小、方向和速度，使得装置模拟更加符合实际工程情况，拉拔装置组件、压力装置组件和装土箱分别对应装配在试验装置支架的拉拔装置放置支架、压力装置放置支架和装土箱放置平台，给土工格栅的拉拔和压紧试验提供了空间，提高了试验效率。本发明专利技术有效的实现了对土工格栅的拉板试验，通过拉拔装置组件和压力装置组件，更加精确的测定土工格栅与土体在不同状况下的接触性质，本发明专利技术不仅可以用于土工格栅从土体中拉出的拉拔试验，也可用于其他合成材料从土中拉出的拉拔试验。从土中拉出的拉拔试验。从土中拉出的拉拔试验。
【技术实现步骤摘要】
一种多功能土工格栅拉拔试验装置及使用方法
[0001]本专利技术涉及土工合成材料拉拔试验装置
，具体为一种多功能土工格栅拉拔试验装置及使用方法。
技术介绍
[0002]土工格栅是土工合成材料的一种，被广泛应用于公路、铁路、桥台、引道、码头、护岸、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程施工等。在加筋土结构的设计与计算分析中，所需的土与筋材间的界面摩擦参数通常用拉拔试验来测定。其中，采用拉拔直剪仪进行单向或双向土工格栅拉拔试验，来模拟加筋土结构中筋材的加筋行为已经成为一种重要的手段。
[0003]土工格栅作为一种新型的土工合成材料，为了满足其在土木工程中的使用要求，需要对其进行一系列性能测试。土工格栅的性能测试包括测定材料自身的物理力学特性和材料与土的相互作用特性。
[0004]在土工格栅拉拔试验中，常采用气囊、液压千斤顶、砝码等方法施加竖向荷载。气囊表面不平整，压力不易控制，难以达到恒定不变的要求；液压千斤顶施加压力的精度较难控制；砝码施加压力需要的砝码数量多，搬运困难，难以满足荷载快速变化的需要。以上缺点影响了测定筋土界面特性的变化规律的试验。
[0005]在对埋在土中的土工格栅进行拉拔的过程中，现有方法不能满足拉力大小快速变化和拉拔速度的控制，所以不能很好的模拟实际工况。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中存在不能满足拉力大小快速变化和拉拔速度的控制的问题，本专利技术提供一种多功能土工格栅拉拔试验装置及使用方法，该装置结构简单，有效的提供便捷、迅速、可控的压力和拉力，从而更加准确的对土体施加压力、对土工格栅施加拉力，更好的模拟实际工程中土工格栅埋置在土中的状态。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]一种多功能土工格栅拉拔试验装置，包括试验装置支架、拉拔装置组件、压力装置组件、装土箱和土工格栅；
[0009]所述试验装置支架包括拉拔装置放置支架、压力装置放置支架和装土箱放置平台；所述压力装置放置支架在拉拔装置放置支架与装土箱放置平台之间设置；所述拉拔装置组件装配在拉拔装置放置支架的平台上，所述压力装置组件装配在压力装置放置支架上，所述装土箱放置在装土箱放置平台上；
[0010]所述装土箱内铺设有若干层土体；装土箱靠近拉拔装置组件的一侧开设有槽孔，所述土工格栅放置在装土箱内，且土工格栅夹在若干层土体之间，土工格栅的拉力部通过槽孔外露设置，当装土箱移动至压力装置放置支架内时，通过压力装置组件在竖直方向上对装土箱内的土体和土工格栅进行压实，同时拉拔装置组件在水平方向上连接土工格栅的
拉力部进行拉拔，实现了对土工格栅拉拔试验的记录。
[0011]优选的，拉拔装置组件包括拉拔机构和固定夹具；所述拉拔机构和固定夹具分别装配在拉拔装置放置支架的架构上，所述土工格栅的拉力部通过固定夹具进行固定夹紧，拉拔机构连接固定夹具进行拉拔试验。
[0012]进一步的，拉拔机构包括第一交流伺服电机、第一行星减速器、拉力杆、第一升降台和拉力连接扣环；
[0013]所述第一交流伺服电机和第一行星减速器的驱动端连接第一升降台；所述拉力杆通过第一升降台朝向土工格栅的拉力部伸进；所述拉力连接扣环装配在拉力杆靠近土工格栅的拉力部的端部设置，用于连接固定夹具，且拉力连接扣环上装配有拉力传感器，用于对土工格栅进行拉拔数据监测。
[0014]更进一步的，拉力杆上设有磁吸固定底座，所述磁吸固定底座上装配有位移传感器，用于对拉力杆的位移进行监测。
[0015]进一步的，固定夹具包括上层夹板、下层夹板、若干夹具支腿和滑轮，夹具支腿一端对应装配滑轮在拉拔装置放置支架的平台上滑动设置，另一端固定连接下层夹板，所述土工格栅的拉力部放置在下层夹板上，且通过上层夹板压紧设置，其中上层夹板和下层夹板通过螺栓固定连接。
[0016]优选的，压力装置组件包括第二交流伺服电机、压力杆、土体加压盖板、第二行星减速器和第二升降台；
[0017]所述第二交流伺服电机和第二行星减速器的驱动端连接第二升降台；压力杆通过第二升降台竖直朝向装土箱伸进；所述土体加压盖板装配在压力杆靠近装土箱的端部设置，用于对装土箱内的土体和土工格栅进行压实；所述土体加压盖板上设有压力传感器，用于对压力进行监测。
[0018]优选的，拉拔装置放置支架的顶部盖设有透明亚克力板，用于观测内部情况。
[0019]优选的，装土箱靠近拉拔装置组件的一侧设有拉环，在装土箱的另一侧设有拉柄；所述拉环通过绳索拉动使得装土箱进入压力装置放置支架内。
[0020]优选的，试验装置支架的底部支脚上分别设有垫脚。
[0021]一种多功能土工格栅拉拔试验装置的使用方法，基于上述所述的一种多功能土工格栅拉拔试验装置，包括如下步骤：
[0022]进行试验时，将土体分层装进装土箱内部，并分层压实，待装土箱内部土体装至槽孔的位置处时，将土工格栅放在土体表面，且土工格栅的拉力端通过槽孔露出；继续对装土箱内部进行分层装土压实，直至土体装至装土箱的顶面；
[0023]装土箱移动至压力装置放置支架内时，且拉拔装置组件在水平方向上连接土工格栅的拉力端；压力装置组件在竖直方向上对装土箱内的土体和土工格栅进行压实，同时拉拔装置组件在水平方向上连接土工格栅的拉力部进行拉拔，待土工格栅向外拔出达到指定位移时，停止拉拔和压力工作，断开土工格栅的拉力端与拉拔装置组件的连接，将装土箱移动至初始位置，将装土箱内的土体挖出，并取出土工格栅，完成一次土工格栅拉拔的试验。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0025]本专利技术提供了一种多功能土工格栅拉拔试验装置，通过拉拔装置组件和压力装置组件可以有效的对装土箱内的土工格栅进行拉拔和压紧工作，更加快速平稳的控制拉力压
力的大小、方向和速度，使得装置模拟更加符合实际工程情况，拉拔装置组件、压力装置组件和装土箱分别对应装配在试验装置支架的拉拔装置放置支架、压力装置放置支架和装土箱放置平台，给土工格栅的拉拔和压紧试验提供了空间，提高了试验效率。
[0026]进一步的，拉拔装置组件包括拉拔机构和固定夹具，拉拔机构和固定夹具分别装配在拉拔装置放置支架的架构上，土工格栅的拉力部通过固定夹具进行固定夹紧，拉拔机构连接固定夹具进行拉拔试验，固定夹具将土工格栅进行固定夹紧，避免在拉拔过程中，土工格栅被拔出，而影响试验结果。
[0027]更进一步的，拉拔机构包括第一交流伺服电机、第一行星减速器、拉力杆、第一升降台和拉力连接扣环，使用交流伺服电机、控制器、传感器构成的整体，更加快速平稳的控制拉力压力的大小、方向和速度，使得装置模拟更加符合实际工程情况，采用了行星减速器，与一般的减速器相比传动效率更加提高，功率损失小，拉力连接扣环便于将拉力杆与固定夹具进行连接，提高了连接稳定性，拉力连接扣环上装配有拉力传感器，便于对拉力实时监测。
[0028]优选的进一步的，拉力杆上设有磁吸固定底座，所述磁吸固定底座上装配本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多功能土工格栅拉拔试验装置，其特征在于，包括试验装置支架(20)、拉拔装置组件、压力装置组件、装土箱(11)和土工格栅(17)；所述试验装置支架(20)包括拉拔装置放置支架、压力装置放置支架和装土箱放置平台；所述压力装置放置支架在拉拔装置放置支架与装土箱放置平台之间设置；所述拉拔装置组件装配在拉拔装置放置支架的平台上，所述压力装置组件装配在压力装置放置支架上，所述装土箱(11)放置在装土箱放置平台上；所述装土箱(11)内铺设有若干层土体；装土箱(11)靠近拉拔装置组件的一侧开设有槽孔(113)，所述土工格栅(17)放置在装土箱(11)内，且土工格栅(17)夹在若干层土体之间，土工格栅(17)的拉力部通过槽孔(113)外露设置，当装土箱(11)移动至压力装置放置支架内时，通过压力装置组件在竖直方向上对装土箱(11)内的土体和土工格栅(17)进行压实，同时拉拔装置组件在水平方向上连接土工格栅(17)的拉力部进行拉拔，实现了对土工格栅(17)拉拔试验的记录。2.根据权利要求1所述的一种多功能土工格栅拉拔试验装置，其特征在于，所述拉拔装置组件包括拉拔机构和固定夹具(12)；所述拉拔机构和固定夹具(12)分别装配在拉拔装置放置支架的架构上，所述土工格栅(17)的拉力部通过固定夹具(12)进行固定夹紧，拉拔机构连接固定夹具(12)进行拉拔试验。3.根据权利要求2所述的一种多功能土工格栅拉拔试验装置，其特征在于，所述拉拔机构包括第一交流伺服电机(2)、第一行星减速器(3)、拉力杆(4)、第一升降台(5)和拉力连接扣环(13)；所述第一交流伺服电机(2)和第一行星减速器(3)的驱动端连接第一升降台(5)；所述拉力杆(4)通过第一升降台(5)朝向土工格栅(17)的拉力部伸进；所述拉力连接扣环(13)装配在拉力杆(4)靠近土工格栅(17)的拉力部的端部设置，用于连接固定夹具(12)，且拉力连接扣环(13)上装配有拉力传感器(14)，用于对土工格栅(17)进行拉拔数据监测。4.根据权利要求3所述的一种多功能土工格栅拉拔试验装置，其特征在于，所述拉力杆(4)上设有磁吸固定底座(15)，所述磁吸固定底座(15)上装配有位移传感器(16)，用于对拉力杆(4)的位移进行监测。5.根据权利要求2所述的一种多功能土工格栅拉拔试验装置，其特征在于，所述固定夹具(12)包括上层夹板、下层夹板、若干夹具支腿和滑轮，夹具支腿一端对应装配滑轮在拉拔装置放置支架的平台上滑动设置，另一端固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁帅，邢运鹏，曹明青，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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