[發明專利]一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置

有效

• 申請號: 202110002181.1
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112834556B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王磊;李方政;高偉;許舒榮;寧方波;張基偉;付財;孔令輝;方亮文;丁航;夏世法
• 申請（專利權）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: G01N25/14
• 分類號: G01N25/14
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 王道川

本發明公開一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置，包括支撐板和位于支撐板上方的加載板，所述支撐板的頂部開設有臺階通孔，所述臺階通孔的臺階處卡接有下冷板組件，所述加載板的底部設置有加長桿，所述加長桿的底部設置有上熱板組件，所述加載板的兩側均設置有L型補水支撐架。本發明，通過在加載板的兩側安裝L型補水支撐架，當凍脹發生后，實現熱板抬升高度與馬氏瓶抬升高度的一致，從而使上部補水可以連續進行，避免出現補水中斷，通過設置上熱板組件和下冷板組件，能夠根據不同的需要設定冷板和熱板的溫度，從而測試不同溫度下土樣的凍脹變化。

技術領域

本發明涉及凍脹試驗技術領域。具體地說是一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置。

背景技術

土體在凍結過程中的凍脹變形量即為凍脹量，目前多數凍脹三軸實驗裝置為試樣下部補水，上端為冷板，下端為熱板，這種補水方法與天然凍結的工況相同，因此多用于土體天然凍結產生凍脹量的測試，而人工凍結過程中，凍土由凍結管循環低溫鹽水產生，凍結過程中的水分從旁邊或者上部補入，上補水的方式將更貼合人工凍結工況；傳統的下部補水凍脹三軸實驗裝置進行上補水操作后，凍脹發生后土體產生抬升，導致上部補水端高度抬升，而用于上部補水的馬氏瓶高度不變，從而產生水位差，引發補水中斷，無法繼續對試樣補水，引起凍結實驗中斷。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種可持續上方補水，比那與調節的一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置，包括支撐板和位于支撐板上方的加載板，所述支撐板的頂部開設有臺階通孔，所述臺階通孔的臺階處卡接有下冷板組件，所述加載板的底部設置有加長桿，所述加長桿的底部設置有上熱板組件，所述上熱板組件的底部與下冷板組件的頂部相互對應，所述加載板的兩側均設置有L型補水支撐架。

上述一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置，所述下冷板組件包括冷板板蓋，所述冷板板蓋的頂部設置有第一密封墊，所述第一密封墊的頂部設置有冷板，所述冷板板蓋、第一密封墊和冷板的形狀均為圓柱形且相互同軸心設置，所述冷板板蓋的底部、第一密封墊的底部和冷板的底部均開設有螺栓固定孔且螺栓固定孔內設置有螺栓，所述冷板板蓋、第一密封墊和冷板通過螺栓固定連接，所述冷板的底部開設有第一導液槽，所述冷板板蓋的底部開設有兩個螺紋通孔，兩個螺紋通孔內分別螺紋連接有進液管和回液管，所述進液管的端部與第一導液槽的一端流體導通，所述回液管的端部與第一導液槽的另一端流體導通；所述冷板板蓋的底部卡接在臺階通孔內。

上述一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置，所述上熱板組件包括熱板，所述熱板的頂部設置有第二密封墊，所述第二密封墊的頂部設置有熱板板蓋，所述熱板板蓋、第二密封墊和熱板通過螺栓固定連接，所述熱板的頂部開設有第二導液槽，所述熱板的頂部中間開設有補水通孔，所述熱板板蓋的頂部分別連通有進液管、回液管和補水管，所述進液管的端部與第二導液槽的一端流體導通，所述回液管的端部與第二導液槽的另一端流體導通，所述補水管的端部與補水通孔流體導通；所述熱板板蓋的頂部開設有螺紋盲孔，所述加長桿的側壁設置有外螺紋，所述加長桿的底端螺紋連在螺紋盲孔內。

上述一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置，所述支撐板的底部沿其周向均勻開設有三個螺紋通孔，三個螺紋通孔內均螺紋連接有螺桿。

上述一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置，所述支撐板的頂部兩側開設有通孔，通孔內固定連接有不銹鋼導桿，所述加載板的底部開設有與支撐板底部通孔對應的另外兩個通孔，所述加載板底部的通孔內固定連接有直線軸承，所述不銹鋼導桿活動穿設在直線軸承內。

上述一種上方補水的恒壓凍脹三軸試驗裝置，所述加載板的底部兩側均固定連接有角鋼，所述角鋼的側壁開設有通孔，所述L型補水支撐架的側壁沿其長邊開設有與角鋼側壁對應的腰型孔，所述L型補水支撐架側壁的腰型孔和角鋼側壁的通孔內穿設有同一個螺栓且L型補水支撐架和角鋼通過螺栓固定連接。