【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于膨胀仪，更具体地说，是涉及一种适用于粗粒填料的膨胀仪。
技术介绍
1、近些年我国经济快速发展，铁路建设同样发展迅猛，因此不可避免要穿越膨胀土地区。膨胀土是一种特殊岩土体，具有吸水膨胀、失水收缩的特性，给工程建设带来了极大危害，在铁路工程界提出膨胀土地区“逢堑必滑、无堤不塌”的说法。
2、目前常用于土体膨胀性测试的wz-2型膨胀仪的试样尺寸较小，为直径58mm，高20mm，适用填料最大粒径范围较小，无法满足铁路路基粗粒填料的膨胀性测试。同时wz-2型膨胀仪在试验过程中需要对试样浸水饱和，无法开展一定含水率的非饱和条件下土体膨胀性参数测试。
3、另外，土工试验室常用于粗粒填料膨胀性测试的仪器为cbr试验筒，该仪器采用的试样尺寸为直径151mm、高116mm，但同样存在仅能测量粗粒填料浸水饱和条件下的膨胀性。
4、同时，现有技术通过一定手段对大尺寸填料试样进行定量补水，但是仍然存在补水不均匀的问题，如专利cn111766363a通过双层试验筒内层对试样进行定量补水。但是采用该补水方式时，重力作用下双层筒下部压力大于上部压力，下部水的渗透速度较快，且补水过程中水面不断下降，导致下部补水时间会大于上部补水时间，两者造成试样下部补水量大于上部补水量，补水均匀性较差。
5、故现有仪器无法满足均匀补水条件下非饱和粗粒填料的膨胀性参数进行测试。因此亟需开展技术创新，设计可以同时满足粗粒填料和均匀定量补水要求的膨胀仪。
技术实现思路
1、本
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种适用于粗粒填料的膨胀仪，包括：
3、筒底板，呈水平状设置，所述筒底板上端面呈平面状；所述筒底板沿其厚度方向穿设有底部补水孔；
4、试样筒，置于所述筒底板上端，所述试样筒呈圆筒形且上端和下端均敞口，所述试样筒内用于放置粗粒试样，粗粒试样上端高度小于所述试样筒上端高度；所述试样筒侧部沿圆周向和高度方向均布有多个侧部补水孔，多个所述侧部补水孔均适于使水流通过并向粗粒试样内加注水，所述底部补水孔位于所述试样筒下方中心位置；
5、筒顶板，连接于所述试样筒顶端，适于固定所述试样筒；
6、试样底板，设于所述试样筒内底端且位于粗粒试样底部，适于承托粗粒试样，进入所述底部补水孔内的水穿过所述试样底板流入粗粒试样内；
7、试样顶板，设于所述试样筒内且位于粗粒试样顶部，所述试样顶板高度小于所述试样筒上端高度，对粗粒试样测试时透过所述试样顶板向粗粒试样内部加注水；
8、传感器，设于所述试样顶板上端和粗粒试样内部，所述传感器用于测试粗粒试样的膨胀性参数；
9、其中，通过所述侧部补水孔、所述底部补水孔和所述试样顶板向粗粒试样内部加注水，以在对粗粒试样均匀补水条件下进行膨胀性测试。
10、在一种可能的实现方式中，所述传感器包括设于所述试样顶板上端的位移传感器、压力传感器，以及设于粗粒试样内部的湿度传感器和温度传感器；当在无荷膨胀率试验时，使用所述位移传感器用于测量粗粒试样的膨胀量；当在有荷膨胀率试验时，使用所述位移传感器和所述压力传感器配合用于测试在不同荷载条件下粗粒试样的膨胀率和膨胀力；所述温度传感器和所述湿度传感器均设于粗粒试样内部且分别用于测量粗粒试样的温度和湿度。
11、在一种可能的实现方式中，所述试样筒侧部设有导线孔，连接所述温度传感器和所述湿度传感器的导线或线束从所述导线孔穿过并引出至所述试样筒外侧。
12、在一种可能的实现方式中，所述侧部补水孔的深度方向沿所述试样筒径向，沿所述侧部补水孔深度方向所述侧部补水孔孔径从靠近所述试样筒内侧壁一端至靠近所述试样筒外侧壁一端逐渐增大。
13、在一种可能的实现方式中，所述侧部补水孔靠近所述试样筒外侧壁一端的内部安装有卡套螺纹直通，所述卡套螺纹直通用于连接进水管。
14、在一种可能的实现方式中，所述底部补水孔内安装有卡套螺纹弯头，所述卡套螺纹弯头用于连接进水管。
15、在一种可能的实现方式中，所述筒底板上端设置有匝箍和多个第一螺母，多个所述第一螺母围绕所述试样筒周向设置且位于所述匝箍外侧，所述匝箍围成圆环形且围设于所述试样筒底部外圆周，多个所述第一螺母内螺接有呈竖直状的第一螺杆，所述筒顶板具有多个第一光孔，多个所述第一螺杆上端分别一一对应穿过多个所述第一光孔，所述第一螺杆上位于所述筒顶板的上端和下端均螺接有第二螺母，所述第二螺母用于锁紧固定所述筒顶板。
16、在一种可能的实现方式中，适用于粗粒填料的膨胀仪还包括底座和横梁，所述筒底板置于所述底座上端，所述底座上端设有多个第三螺母，多个所述第三螺母围绕所述第一螺母围成的圆形的外周向设置，所述第三螺母内螺接有多个呈竖直状设置的第二螺杆，所述横梁位于所述筒顶板上方，所述横梁上设有多个第二光孔，多个所述第二螺杆上端分别一一对应穿过多个所述第二光孔，所述第二螺杆上且位于所述横梁上端和下端均螺接有第四螺母，所述第四螺母用于锁紧固定所述横梁，所述横梁中部设置有多个螺孔，所述螺孔内用于安装所述传感器。
17、在一种可能的实现方式中，所述底座上端中部设置有圆形凹槽，所述筒底板置于所述圆形凹槽内，所述筒底板呈圆形且与所述圆形凹槽相适配，所述底座上端面与所述筒底板上端面置于同一平面内，所述筒顶板呈圆环形且内侧圆周边的底端设置有卡槽，所述试样筒顶端靠近其内侧的位置设置有卡凸，所述卡凸用于与所述卡槽匹配卡接。
18、在一种可能的实现方式中，所述试样顶板和所述试样底板均为多孔烧结金属材料制成。
19、本专利技术提供的一种适用于粗粒填料的膨胀仪的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术一种适用于粗粒填料的膨胀仪包括筒底板、试样筒、筒顶板、试样底板、试样顶板和传感器，筒底板呈水平状设置，筒底板上端面呈平面状；筒底板沿其厚度方向穿设有底部补水孔；试样筒置于筒底板上端，试样筒呈圆筒形且上端和下端均敞口，试样筒内用于放置粗粒试样，粗粒试样上端高度小于试样筒上端高度；试样筒侧部沿圆周向和高度方向均布有多个侧部补水孔，多个侧部补水孔均适于使水流通过并向粗粒试样内加注水，底部补水孔位于试样筒下方中心位置；筒顶板连接于试样筒顶端，适于固定试样筒；试样底板设于试样筒内底端且位于粗粒试样底部，适于承托粗粒试样，进入底部补水孔内的水穿过试样底板流入粗粒试样内；试样顶板设于试样筒内且位于粗粒试样顶部，试样顶板高度小于试样筒上端高度，对粗粒试样测试时透过试样顶板向粗粒试样内部加注水；传感器设于试样顶板上端和粗粒试样内部，传感器用于测试粗粒试样的膨胀性参数；其中，通过侧部补水孔、底部补水孔和试样顶板向粗粒试样内部加注水，以在对粗粒试样均匀补水条件下进行膨胀性参数测试，解决了现有仪器无法满足在均匀补水条件下对粗粒填料的膨胀性参数进行测试的技术问本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述传感器包括设于所述试样顶板上端的位移传感器、压力传感器，以及设于粗粒试样内部的湿度传感器和温度传感器；当在无荷膨胀率试验时，使用所述位移传感器用于测量粗粒试样的膨胀量；当在有荷膨胀率试验时，使用所述位移传感器和所述压力传感器配合用于测试在不同荷载条件下粗粒试样的膨胀率和膨胀力；所述温度传感器和所述湿度传感器均设于粗粒试样内部且分别用于测量粗粒试样的温度和湿度。
3.如权利要求2所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述试样筒侧部设有导线孔，连接所述温度传感器和所述湿度传感器的导线或线束从所述导线孔穿过并引出至所述试样筒外侧。
4.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述侧部补水孔的深度方向沿所述试样筒径向，沿所述侧部补水孔深度方向所述侧部补水孔孔径从靠近所述试样筒内侧壁一端至靠近所述试样筒外侧壁一端逐渐增大。
5.如权利要求4所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述侧部补水孔靠
6.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述底部补水孔内安装有卡套螺纹弯头，所述卡套螺纹弯头用于连接进水管。
7.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述筒底板上端设置有匝箍和多个第一螺母，多个所述第一螺母围绕所述试样筒周向设置且位于所述匝箍外侧，所述匝箍围成圆环形且围设于所述试样筒底部外圆周，多个所述第一螺母内螺接有呈竖直状的第一螺杆，所述筒顶板具有多个第一光孔，多个所述第一螺杆上端分别一一对应穿过多个所述第一光孔，所述第一螺杆上位于所述筒顶板的上端和下端均螺接有第二螺母，所述第二螺母用于锁紧固定所述筒顶板。
8.如权利要求7所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，适用于粗粒填料的膨胀仪还包括底座和横梁，所述筒底板置于所述底座上端，所述底座上端设有多个第三螺母，多个所述第三螺母围绕所述第一螺母围成的圆形的外周向设置，所述第三螺母内螺接有多个呈竖直状设置的第二螺杆，所述横梁位于所述筒顶板上方，所述横梁上设有多个第二光孔，多个所述第二螺杆上端分别一一对应穿过多个所述第二光孔，所述第二螺杆上且位于所述横梁上端和下端均螺接有第四螺母，所述第四螺母用于锁紧固定所述横梁，所述横梁中部设置有多个螺孔，所述螺孔内用于安装所述传感器。
9.如权利要求8所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述底座上端中部设置有圆形凹槽，所述筒底板置于所述圆形凹槽内，所述筒底板呈圆形且与所述圆形凹槽相适配，所述底座上端面与所述筒底板上端面置于同一平面内，所述筒顶板呈圆环形且内侧圆周边的底端设置有卡槽，所述试样筒顶端靠近其内侧的位置设置有卡凸，所述卡凸用于与所述卡槽匹配卡接。
10.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述试样顶板和所述试样底板均为多孔烧结金属材料制成。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述传感器包括设于所述试样顶板上端的位移传感器、压力传感器，以及设于粗粒试样内部的湿度传感器和温度传感器；当在无荷膨胀率试验时，使用所述位移传感器用于测量粗粒试样的膨胀量；当在有荷膨胀率试验时，使用所述位移传感器和所述压力传感器配合用于测试在不同荷载条件下粗粒试样的膨胀率和膨胀力；所述温度传感器和所述湿度传感器均设于粗粒试样内部且分别用于测量粗粒试样的温度和湿度。
3.如权利要求2所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述试样筒侧部设有导线孔，连接所述温度传感器和所述湿度传感器的导线或线束从所述导线孔穿过并引出至所述试样筒外侧。
4.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述侧部补水孔的深度方向沿所述试样筒径向，沿所述侧部补水孔深度方向所述侧部补水孔孔径从靠近所述试样筒内侧壁一端至靠近所述试样筒外侧壁一端逐渐增大。
5.如权利要求4所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述侧部补水孔靠近所述试样筒外侧壁一端的内部安装有卡套螺纹直通，所述卡套螺纹直通用于连接进水管。
6.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述底部补水孔内安装有卡套螺纹弯头，所述卡套螺纹弯头用于连接进水管。
7.如权利要求1所述的一种适用于粗粒填料的膨胀仪，其特征在于，所述筒底板上端设置有匝箍和多个第一螺母，多个...
【专利技术属性】
技术研发人员：李聪然，岳祖润，仝伟华，顾相涛，孙铁成，胡田飞，杨海宏，毛帅，介少龙，张亚泽，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：
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