[發明專利]一種土的浸泡荷載聯動裝置

有效

• 申請號: 201310441225.6
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103454154A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 吳恒;劉漢民;周東;袁海波;陳碩;劉宗輝;趙文文;孟斌
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明屬于工程機械中的試驗裝置領域，具體是一種土的浸泡荷載聯動裝置，用于模擬土在不同環境中賦存狀態規律的裝置。

背景技術

采用薄壁取土器現場取的原狀土樣只是某一特定賦存地下水環境和上覆荷載下的土樣，通過對現場取得的原狀土樣進行相應的土工試驗只能獲得在這某一特定賦存地下水環境和上覆荷載下的土的相應的宏觀物理力學與細觀結構方面的性質。而難以獲得在賦存地下水環境和上覆荷載動態變化下的土的宏觀物理力學與細觀結構演變規律。而現實的工程建設更需要了解土的相應宏觀物理力學與細觀結構演變規律，以作為后期運營階段的參考。

現有的對土的賦存地下水環境和上覆荷載變化的模擬，往往是對某單一賦存環境要素變化的模擬，沒有把賦存地下水環境和上覆荷載耦合在一起進行相應的模擬。土的賦存規律的變化不是單一要素引起的規律變化的簡單疊加。因此，研發一種經濟高效的，能夠同時模擬賦存地下水環境和上覆荷載這些主要環境要素變化的試驗裝置，具有非常廣闊應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠同時模擬土的賦存地下水環境和上覆荷載要素的土的浸泡荷載聯動裝置。

本發明采用的技術方案是：一種土的浸泡荷載聯動裝置，包括溶液浸泡系統、軸向加載系統以及軸向變形量測系統。

所述的溶液浸泡系統包括容器、剛性土模，所述剛性土模上密布有細孔，使容器內的浸泡液與剛性土模內的土樣自由連通。

所述的軸向加載系統包括自反力剛性平臺、剛性支架、杠桿、加載活塞、加荷配重、螺柱以及反力橫梁，所述的剛性支架支承自反力剛性平臺，螺柱安裝在自反力剛性平臺上，反力橫梁與螺柱一端相連，容器、剛性土模由自反力剛性平臺支承，剛性土模通過加載活塞和杠桿與反力橫梁相連，加荷配重懸掛在杠桿一端。

所述的軸向變形量測系統包括百分表、磁性表座，所述磁性表座安裝在自反力剛性平臺上，百分表安裝在磁性表座上，百分表與加載活塞相接觸隨加載活塞自由變形。

工作原理：

密布有細孔的剛性土模內的土樣與容器內的浸泡液自由連通，實現土樣與容器內化學組分相互交換，發生相應的物理化學作用，同時加載活塞對土樣施加荷載，從而實現了浸泡的同時施加了上覆荷載作用，實現了兩種環境要素的同時模擬。改變浸泡液的化學成分，能夠模擬不同的地下水環境，改變施加的荷載值，能夠模擬不同的上覆荷載值。

本發明的突出優點在于：

1、實現了土的地下水環境和上覆荷載同時變化狀態下賦存環境模。

2、能模擬賦存地下水環境和上覆荷載要素動態變化下的土的賦存狀態規律。

3、同時還能量測土體軸向變形。

附圖說明

圖1是本發明所述土的浸泡荷載聯動裝置的結構示意圖。

圖2是圖1的局部剖視圖。

圖中標記為：

容器1、剛性土模2、自反力剛性平臺3、剛性支架4、杠桿5、加載活塞6、加荷配重7、螺柱8、反力橫梁9、百分表10、磁性表座11。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的技術方案進一步說明。

如圖1和2所示，本發明所述的土的浸泡荷載聯動裝置，包括溶液浸泡系統、軸向加載系統以及軸向變形量測系統，

所述的溶液浸泡系統包括容器1、剛性土模2，所述剛性土模2上密布有細孔，使容器1內的浸泡液與剛性土模2內的土樣自由連通；

所述的軸向加載系統包括自反力剛性平臺3、剛性支架4、杠桿5、加載活塞6、加荷配重7、螺柱8以及反力橫梁9，所述剛性支架4支承自反力剛性平臺3，螺柱8安裝在自反力剛性平臺3上，反力橫梁9與螺柱8一端相連，容器1、剛性土模2由自反力剛性平臺3支承，剛性土模2通過加載活塞6和杠桿5與反力橫梁9相連，加荷配重7懸掛在杠桿5一端；

所述的軸向變形量測系統包括百分表10、磁性表座11，所述磁性表座11安裝在自反力剛性平臺3上，百分表10安裝在磁性表座11上，百分表10與加載活塞6相接觸隨加載活塞6自由變形。

所述土的浸泡荷載聯動裝置的使用方法：

一、土樣浸泡

在布滿細孔的剛性土模2內壁墊一層透水薄膜，如土工布，然后往剛性土模2內裝滿土樣，置于配置好浸泡溶液的容器1之中。

二、軸向荷載施加

杠桿5一端支于反力橫梁9上，杠桿支點支于加載活塞6頂端支點上，根據剛性土模2內土樣所需施加的荷載，在杠桿5的另一端施加相應的加荷配重7。

三、軸向變形量測

加載活塞6隨剛性土模2內土樣在軸向荷載下發生軸向變形，磁性表座11安裝在自反力剛性平臺3上，百分表10安裝在磁性表座11上，百分表10與加載活塞6相接觸隨加載活塞6自由變形。加載活塞6隨土樣變形下移，通過擰動螺柱8上的螺母調整杠桿5至水平位置。