專利名稱：一種用于測試徑向膨脹力及膨脹變形的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種土壤徑向膨脹力與變形測試的裝置。
背景技術：
我國最新公路土工試驗規(guī)程(JTG E40-2007)的膨脹力和膨脹率試驗，均采用單軸固結(jié)儀測試，而其僅能測定試樣在有側(cè)限條件下豎向膨脹力與變形，而對于需要考慮徑向(側(cè)向)發(fā)生位移情況下進行膨脹力及膨脹率的試驗來說卻無能為力。另，獲得有側(cè)向和無側(cè)向條件下土體的徑向膨脹力及變形，對剛性支擋或支護結(jié)構安全性的計算也尤為重要?，F(xiàn)有測試儀器，單軸固結(jié)儀及其附屬配件，包括:量表架；鋼珠；加壓上蓋；透水石；環(huán)刀；護環(huán)；水槽；百分表；天平；秒表等。該測試儀器無法測試土體的徑向膨脹力及膨脹變形(交通部公路科學研究院中華人民共和國行業(yè)標準-公路土工試驗規(guī)程(JTGE40-2007).2007.9:314_324)。現(xiàn)有技術方案存在以下缺點:僅能測試有側(cè)限條件下的豎向膨脹力和膨脹變形。無法考慮無側(cè)限或者定量側(cè)限條件下膨脹力和膨脹量的量測。
實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有單軸固結(jié)儀無法測定徑向膨脹力及變形的不足，本實用新型目的是提供一種測試有或無側(cè)限條件下土體吸水后的徑向膨脹力與變形的測試裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種測試土壤徑向膨脹力與膨脹變形的測試裝置，包括四塊圍壓外環(huán)塊組件(4)和四塊圍壓內(nèi)環(huán)塊組件(6);圍壓外環(huán)塊組件⑷間通過螺栓(5)連接，其中兩塊圍壓外環(huán)塊組件⑷帶有延伸桿(13)，通過延伸桿(13)與右側(cè)弓形施力桿(3)和左側(cè)弓形施力桿(9)接觸、傳遞荷載，每個圍壓內(nèi)環(huán)塊組件(6)有一突出圓端，突出圓端鑲?cè)雵鷫和猸h(huán)塊組件(4)的凹圓中傳遞荷載，且圍壓內(nèi)環(huán)塊組件(6)的突出圓端在試驗過程中能自動調(diào)整位置，始終保持試樣為圓形。所述的試驗儀，圍壓及徑向變形測試部件包括左側(cè)弓形施力桿(9)、右側(cè)弓形施力桿(3)、圍壓推桿(2)、圍壓推桿電機⑴、圍壓力傳感器⑶、圍壓位移傳感器(7)、圍壓測力弓(10);左側(cè)弓形施力桿(9)右側(cè)下部通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件(4)的延伸桿(13)連接，右端上部安裝圍壓位移傳感器(7)，圍壓位移傳感器(7)頂針頂著右側(cè)弓形施力桿(3)左側(cè)上部、右側(cè)弓形施力桿(3)下部左端通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件(4)的延伸桿(13)連接，右側(cè)弓形施力桿(3)右側(cè)為一帶孔構件，圍壓推桿(2)放置在帶孔構件中，由圍壓推桿電機⑴推動左右移動，電源(14)為圍壓推桿電機⑴提供動力來源，圍壓測力弓(10)右端與圍壓推桿電機(I)連接，左端與圍壓力傳感器(8)連接。本實用新型的徑向膨脹力與變形的測試裝置可實現(xiàn)以下測試:徑向位移不變，試樣飽和過程中，測試豎向和徑向膨脹力，獲得它們的變化規(guī)律；徑向位移不變或變化，試樣飽和過程中，測試不同豎向位移條件下豎向和徑向膨脹力；測試不同徑向壓力條件下豎向膨脹力及徑向膨脹位移，獲得它們的變化規(guī)律。
圖1本實用新型圍壓及徑向變形測試部件示意圖；圖2本實用新型測試原理圖；1-圍壓推桿電機、2-圍壓推桿、3-右側(cè)弓形施力桿、4-圍壓外環(huán)塊組件、5-螺栓、6-圍壓內(nèi)環(huán)塊組件、7-圍壓位移傳感器、8-圍壓力傳感器、9-左側(cè)弓形施力桿、10-圍壓測力弓、11-試樣環(huán)刀片、12-環(huán)形箍、13-延伸桿、14-電源。
具體實施方式
本實用新型提供了一種用于測試徑向膨脹力及膨脹變形的裝置，裝置包括:圍壓推桿電機、圍壓推桿、右側(cè)弓形施力桿、圍壓外環(huán)塊組件、螺栓、圍壓內(nèi)環(huán)塊組件、圍壓位移傳感器、圍壓力傳感器、左側(cè)弓形施力桿、圍壓測力弓、試樣環(huán)刀片、環(huán)形箍、延伸桿、電源；所述左側(cè)弓形施力桿右側(cè)下部連接所述圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿，所述左側(cè)弓形施力桿右端上部安裝所述圍壓位移傳感器，所述圍壓位移傳感器頂針頂著所述右側(cè)弓形施力桿左側(cè)上部，所述右側(cè)弓形施力桿下部左端連接所述圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿，所述右側(cè)弓形施力桿連接所述圍壓推桿，所述電源安裝在所述圍壓推桿電機的一側(cè)，所述圍壓測力弓右端連接所述圍壓推桿電機，左端連接所述圍壓力傳感器。左側(cè)弓形施力桿右側(cè)下部通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿連接。右側(cè)弓形施力桿下部左端通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿連接。以下結(jié)合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。實施例1本實用新型提供了一種測試土壤吸水后膨脹的徑向膨脹力與變形的測試裝置，試樣護環(huán)部件包括四塊圍壓外環(huán)塊組件4和四塊圍壓內(nèi)環(huán)塊組件6。圍壓外環(huán)塊組件4間通過螺栓5連接，其中兩塊圍壓外環(huán)塊組件4帶有延伸桿13，通過延伸桿13與右側(cè)弓形施力桿3和左側(cè)弓形施力桿9接觸、傳遞荷載，每個圍壓內(nèi)環(huán)塊組件6有一突出圓端，突出圓端鑲?cè)雵鷫和猸h(huán)塊組件4的凹圓中傳遞荷載，且圍壓內(nèi)環(huán)塊組件6的突出圓端在試驗過程中能自動調(diào)整位置，4個圍壓內(nèi)環(huán)塊組件6都有一圓端與外環(huán)塊連接，且4個圍壓內(nèi)環(huán)塊組件6之間有少許間隙，在試件吸水膨脹時，圍壓內(nèi)環(huán)塊組件6可繞圓端自動調(diào)整，始終保持試樣為圓形。圍壓及徑向變形測試部件包括左側(cè)弓形施力桿9、右側(cè)弓形施力桿3、圍壓推桿2、圍壓推桿電機1、圍壓力傳感器8、圍壓位移傳感器7、圍壓測力弓10。左側(cè)弓形施力桿9右側(cè)下部通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件4的延伸桿13連接，右端上部安裝圍壓位移傳感器7，圍壓位移傳感器7頂針頂著右側(cè)弓形施力桿3左側(cè)上部、右側(cè)弓形施力桿3下部左端通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件4的延伸桿13連接，右側(cè)弓形施力桿3右側(cè)為一帶孔構件，圍壓推桿2放置在帶孔構件中，由圍壓推桿電機I推動左右移動，電源(14)為圍壓推桿電機(I)提供動力來源，圍壓測力弓10右端與圍壓推桿電機I連接，左端與圍壓力傳感器8連接。圍壓力測試原理:如圖3所示，F(xiàn)h為膨脹力合力水平分量dFH = QwBrd Θ COS Θ
權利要求1.一種用于測試徑向膨脹力及膨脹變形的裝置，其特征在于，所述裝置包括:圍壓推桿電機、圍壓推桿、右側(cè)弓形施力桿、圍壓外環(huán)塊組件、螺栓、圍壓內(nèi)環(huán)塊組件、圍壓位移傳感器、圍壓力傳感器、左側(cè)弓形施力桿、圍壓測力弓、試樣環(huán)刀片、環(huán)形箍、延伸桿、電源； 所述左側(cè)弓形施力桿右側(cè)下部連接所述圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿，所述左側(cè)弓形施力桿右端上部安裝所述圍壓位移傳感器，所述圍壓位移傳感器頂針頂著所述右側(cè)弓形施力桿左側(cè)上部，所述右側(cè)弓形施力桿下部左端連接所述圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿，所述右側(cè)弓形施力桿連接所述圍壓推桿，所述電源安裝在所述圍壓推桿電機的一側(cè)，所述圍壓測力弓右端連接所述圍壓推桿電機，左端連接所述圍壓力傳感器。
2.如權利要求1所述的用于測試徑向膨脹力及膨脹變形的裝置，其特征在于，所述左側(cè)弓形施力桿右側(cè)下部通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿連接。
3.如權利要求1所述的用于測試徑向膨脹力及膨脹變形的裝置，其特征在于，所述右側(cè)弓形施力桿下部左端通過螺栓與圍壓外環(huán)塊組件的延伸桿連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于測試徑向膨脹力及膨脹變形的裝置，該裝置包括四塊圍壓外環(huán)塊組件和四塊圍壓內(nèi)環(huán)塊組件，圍壓外環(huán)塊組件間通過螺栓連接，其中兩塊圍壓外環(huán)塊組件帶有延伸桿，通過延伸桿與右側(cè)弓形施力桿和左側(cè)弓形施力桿接觸、傳遞荷載，每個圍壓內(nèi)環(huán)塊組件有一突出圓端，突出圓端鑲?cè)雵鷫和猸h(huán)塊組件的凹圓中傳遞荷載，且圍壓內(nèi)環(huán)塊組件的突出圓端在試驗過程中能自動調(diào)整位置，始終保持試樣為圓形，較好的解決了以往存在的問題，結(jié)構簡單，實用性較強，具有很好的應用前景。
文檔編號G01N33/24GK203037645SQ20122054455
公開日2013年7月3日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權日2012年10月22日
發(fā)明者楊和平, 蔡寧生, 肖杰, 黃德耕 申請人:長沙理工大學, 廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設計研究院