一种检测建筑筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置制造方法及图纸

一种检测建筑筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置，由水平加载部分、垂直加载部分和试验测试部分组成。水平加载部分由反力墙、升降台、穿心千斤顶和传力杆组成，其主要作用是施加水平向的拉拔力。垂直加载部分由反力梁、千斤顶和受力均衡板组成，其主要作用是施加垂直法向荷载。试验部分由模型箱、煤矸石填料、土工格栅筋材、土工格栅夹持设备、挡土板和土压力盒组成，土压力盒可测试土工格栅与煤矸石界面的法向应力，土工格栅夹持设备可实现土工格栅与传力杆之间的牢靠连接。使用本实用新型专利技术，可从上往下分层拉拔土工格栅来获取筋土界面摩擦特性参数，从而实现一次填土、多次拉拔的目的，同时具有精度高、使用方便等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑筋材拉拔试验装置，具体为一种用于检测煤矸石和土工格栅筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置。
技术介绍
在建筑施工领域，筋材与土体的界面摩擦特性被认为是加筋土筋材应用的一个重要环节。当筋土接触面构成土体中的薄弱面时，加筋土筋材与填土的界面作用特性直接决定加筋土工程的内部稳定性。拉拔试验是确定筋材与土体的界面摩擦特性的重要试验手段，目前拉拔试验尚无业内统一的方法。现行的很多拉拔试验方法中每填一次土只进行一次拉拔试验，试验效率十分低下。另一方面，在进行拉拔试验时，一些影响试验结果的因素尚未得到很好的解决，具体包括:(I)施加的垂直方向荷载会部分地被模型箱侧面的摩擦阻力部分消耗，使得施加在筋、土界面上的法向荷载比理论计算结果要小，从而影响试验结果。(2)筋材夹持方法、拔出孔口漏土等情况对拉拔试验结果的影响。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供一种检测建筑筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置，该试验装置一方面能实现一次填土、多次拉拔，从而提高试验效率；另一方面，可针对影响试验结果的因素提供有效的解决措施，以解决上述技术背景中的各项缺陷。本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种检测建筑筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置，包括底座板以及固定在底座板上的试验装置，其中，所述试验装置由水平加载部分、垂直加载部分和试验测试部分三部分组成，在这三个部分中:水平加载部分由反力墙、升降台、穿心千斤顶、传力杆和传感器组成。穿心千斤顶安置在升降台上，可通过升降台可调整其垂直高度，同时，穿心千斤顶轴心与传力杆连接在一条直线上，并透过反力墙；传力杆上有尺寸刻度，并安装有力传感器和位移传感器。垂直加载部分由反力梁、千斤顶和受力均衡板组成。反力梁由四根竖梁、两根纵梁以及一根横梁构成梁框架；四根竖梁对称地焊接在模型箱的两个侧面，沿纵向间隔的两根竖梁焊接有一根纵梁；而横梁则固定在两根纵梁下，用以提供千斤顶反力；而受力均衡板可将千斤顶荷载均匀的传递到检测件表面。试验部分由模型箱、煤矸石填料、土工格栅筋材、土工格栅夹持设备、挡土板和土压力盒组成。其中，煤矸石填料压实并在模型箱内分层填筑，并在预定的高度处铺设土工格栅；挡土板通过螺栓固定在模型箱的前端面，挡土板的高度根据筋带土层的厚度确定；土压力盒埋设在土工格栅上、下界面；土工格栅夹持设备由上、下两块相同的夹板组成，夹板与传力杆之间通过高强螺栓连接，而筋带与夹板之间采用筋带包裹圆面刚性杆件、并通过螺栓将刚性杆件同夹板连接的方式固定连接。在本技术中，所述水平加载部分的传力杆采用对接型传力杆，用以与传感器和穿心千斤顶轴心实现对接，且其反力墙的中心沿高度方向设置空心槽，以利于传力杆随穿心千斤顶上下升降。在本技术中，所述垂直加载部分的反力梁框架的尺寸和强度须根据模型试验尺寸和施加的法向荷载大小来确定，且受力均衡板须具有较大的刚度，以保证在试验过程中，不被压迫产生变形或者断裂现象。在本技术中，所述试验部分的模型箱也应具有较大的刚度，同时，其前端面和挡土板两侧均设置开孔。且每层挡土板的高度应根据每一层填土厚度确定。在本技术中，所述试验部分的夹板与筋材和传力杆连接处以及模型箱前端面和挡土板两侧均有与所述开孔相匹配的螺栓和螺母，另外，在所述传力杆在与夹板连接一段由圆形过渡为平扁状，并设置开孔。在本技术中，试验部分的刚性杆件的端面为圆面且表面光滑，直径不大于上下夹板间的空隙，并满足筋带包裹等要求。本技术的优点以及有益效果在于:1.通过升降台调整穿心千斤顶的垂直高度，可从上往下分层拉拔土工格栅来获取筋土界面摩擦特性参数，实现一次填土、多次拉拔，从而极大地提高试验效率。2.在每层土体中埋设土压力盒测试筋、土界面的法向应力，并及时调整千斤顶的垂直荷载，能有效地避免法向应力失真，从而提高试验精度。3.将土工格栅返包圆面光滑的刚性杆件，并通过螺栓连接在2块相同的带孔夹板上，这种夹持方式能有效地减少筋带应力集中现象，减少对筋带的损伤。 4.拔出孔口漏土情况可根据挡土板高度和位置进行调整。附图说明图1为本技术试验装置的剖面结构简图。图2为本技术模型箱前端面与挡土板的连接图。图3为本技术土工格栅夹持处采用的夹板简图。图4为本技术夹板与土工格栅筋带和传力杆连接简图。图5为本技术试验装置垂直加载部分反力梁框架简图。图中标记相对应的部件名称:1一基座；2—升降台；3—穿心千斤顶；4一反力墙；5一传力杆；6—夹板；7—模型箱；8—土工格栅筋材；9一煤砰石填料；10—土压力盒；11一挡土板；12—受:力均衡板；13—千斤顶；14一反力梁；15—竖梁；16—纵梁；17—横梁；18—夹板与传力杆的连接螺杆；19一夹板与土工格栅的连接螺杆；20—模型箱前端面与挡土板的固定螺杆；21—圆面刚性杆件。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1、图2、图3、图4、图5的一种检测建筑筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置的较佳实施例，在本实施例中，试验装置包括水平加载部分、垂直加载部分和试验测试部分。其中，水平加载部分部分包括反力墙4、升降台2、穿心千斤顶3、传力杆5和传感器；垂直加载部分包括反力梁14、千斤顶13和受力均衡板12 ;试验部分包括模型箱7、煤矸石填料9、土工格栅筋材8、土工格栅夹持设备、挡土板11和土压力盒10。在模型箱7前端面通过模型箱前端面与挡土板的固定螺杆20与挡土板11连接，每一层挡土板11的高度根据该层煤砰石填筑厚度确定。煤砰石在模型箱7内填筑,并按一定的压实度控制。当煤矸石填料9高度达到埋设土工格栅筋材8的位置时，埋设两个土压力盒10，土压力盒10的导线可沿着模型箱7侧壁从挡土板11间预留空隙接出。在埋设土工格栅筋材8时，土工格栅筋材8在模型箱7前端面从挡板间预留空隙伸出，伸出段有足够的长度以便与夹板连接。在模型箱7前端面通过螺栓连接安装下一层挡土板11，拉紧土工格栅，在模型箱7内继续填筑煤矸石。重复上述工作，直到模型箱7内填土高度便于通过千斤顶13施加垂直法向荷载，整平填土面。垂直加载部分的反力梁14框架焊接成一个整体，其中四根竖梁15与模型箱7的两个侧面焊接。在模型箱7内填土面安置受力均衡板12，将千斤顶13置于受力均衡板12之上，千斤顶13的另一端通过反力梁14框架的横梁17提供反力。在本实施例作业时，在施加垂直荷载过程中，如果千斤顶13的升降量程不足，可在千斤顶13下端加垫一定厚度的刚性平板。另外，在本实施例中，水平加载部分的穿心千斤顶3置于升降台2上，穿心千斤顶3的一端与反力墙4紧密接触，并通过反力墙4提供反力。而传力杆5为拼接式，一端通过螺纹与穿心千斤顶3以及传感器连接在一条轴线上；而另一端采用圆形到扁平形过渡，并在扁平端设置开孔。反力墙4中心沿高度方向设置空心槽，以利于传力杆5同穿心千斤顶3一起上、下升降。与传力杆5连接的传感器为拉力传感器和激光动位移计，其中，激光动位移计架设在传力杆5上，并以反力墙4为激光反射面以测得动位移曲线。在进行拉拔试验数据采集时，一方面可根据千斤顶13的荷载和传力杆尺寸刻度粗略估计；另一方面可根据传感器数据精确采集和分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测建筑筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置，其特征在于，包括底座板以及固定在底座板上的试验装置，所述试验装置由水平加载部分、垂直加载部分和试验测试部分三部分组成，在这三个部分中：水平加载部分由反力墙、升降台、穿心千斤顶、传力杆和传感器组成，穿心千斤顶安置在升降台上，可通过升降台可调整其垂直高度，同时，穿心千斤顶轴心与传力杆连接在一条直线上，并透过反力墙；传力杆上有尺寸刻度，并安装有力传感器和位移传感器；垂直加载部分由反力梁、千斤顶和受力均衡板组成，反力梁由四根竖梁、两根纵梁以及一根横梁构成梁框架；四根竖梁对称地焊接在模型箱的两个侧面，沿纵向间隔的两根竖梁焊接有一根纵梁；而横梁则固定在两根纵梁下；试验部分由模型箱、煤矸石填料、土工格栅筋材、土工格栅夹持设备、挡土板和土压力盒组成，其中，煤矸石填料压实并在模型箱内分层填筑，并铺设土工格栅；挡土板通过螺栓固定在模型箱的前端面；土压力盒埋设在土工格栅上、下界面；土工格栅夹持设备由上、下两块相同的夹板组成，夹板与传力杆之间通过高强螺栓连接，而筋带与夹板之间采用筋带包裹圆面刚性杆件、并通过螺栓将刚性杆件同夹板连接的方式固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种检测建筑筋材界面摩擦特性的拉拔试验装置，其特征在于，包括底座板以及固定在底座板上的试验装置，所述试验装置由水平加载部分、垂直加载部分和试验测试部分三部分组成，在这三个部分中: 水平加载部分由反力墙、升降台、穿心千斤顶、传力杆和传感器组成，穿心千斤顶安置在升降台上，可通过升降台可调整其垂直高度，同时，穿心千斤顶轴心与传力杆连接在一条直线上，并透过反力墙；传力杆上有尺寸刻度，并安装有力传感器和位移传感器； 垂直加载部分由反力梁、千斤顶和受力均衡板组成，反力梁由四根竖梁、两根纵梁以及一根横梁构成梁框架；四根竖梁对称地焊接在模型箱的两个侧面，沿纵向间隔的两根竖梁焊接有一根纵梁；而横梁则固定在两根纵梁下； 试验部分由模型箱、煤矸石填料、土工格栅筋材、土工格栅夹持设备、挡土板和土压力盒组成，其中，煤矸石填料压实并在模型箱内分层填筑，并铺设土工格栅；挡土板通过螺栓固定在模型箱的前端面；土压力盒埋设在土工格栅上、下界面；土工格...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘湘元，林宇亮，彭立，凌永茂，杨果林，黄向京，赖咸根，
申请(专利权)人：中建五局土木工程有限公司，中南大学，湖南省交通规划勘察设计院，
类型：实用新型
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