CN207571132U - 一种多功能土柱冻胀融沉实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，包括两端开口的测量筒、底座、透水板、多个定位杆和预埋管；其中，测量筒垂直设置在底座上，透水板水平设置在测量筒的底部，定位杆垂直且可拆卸安装在透水板上，预埋管套装在定位杆上解决了预埋管的垂直度问题，同时在底座的底部设置有气压驱动的移动装置，提高了测试装置的移动能力，该测试装置结构简单，操作便捷，具有较高的使用价值和推广价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及公路建设测试领域，具体为一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，能够保证预埋管的垂直度。
背景技术
路基是道路下面的基础建筑，路基的强度与稳定性会直接反应在路面结构上。在高山多年冻土区，路基的冻胀融沉是路基病害的主要类型，会使路面产生不均匀沉降，影响行车的安全与舒适，因此需要对高山多年冻土地区的路基进行处理。PHC混凝土管桩单桩承载力高、工程造价便宜、适应性好，是处理冻土路基的有效处置措施。
在进行PHC混凝土管桩处置冻土路基以前，需要进行室内实验进行模拟。在试验装置中加入PVC管代替管桩进行土柱冻胀融沉的实验，对实验结果进行分析，预测PHC混凝土管桩处置冻土路基的效果。在进行加入PVC管的土柱冻胀融沉模拟实验时，PVC管在填筒击实过程中难以固定，其垂直度难以保证，这就对现实情况的模拟产生了误差。在实验完成后，挖除土柱内土体时，土柱内壁会有土以及碎石(用于土柱下部，起反滤层作用)粘连，在实验室内不方便清洗。而且，土柱体型较大，使土柱的搬运移动十分吃力。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种多功能冻胀融沉测量装置。采用透水板与不同的定位杆组合可以模拟不同桩间距和桩径，同时也保证了预埋管的垂直度；同时通过气压升降装置完成土柱的移动清洗工作，大大提高了工作效率。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，包括两端开口的测量筒、底座、透水板、多个定位杆和预埋管；
其中，测量筒垂直设置在底座上，透水板水平设置在测量筒的底部，定位杆垂直且可拆卸安装在透水板上，预埋管套装在定位杆上。
进一步，所述透水板上设置有多个通水孔，所述通水孔为螺纹孔，所述定位杆与透水板通过螺纹连接。
进一步，所述预埋管的直径与PHC混凝土管桩的直径比为1:12；所述预埋管之间的间距与PHC混凝土管桩之间的间距比为1:12。
进一步，所述预埋管的直径与定位杆的直径相匹配，保证预埋管套装在定位杆上处于垂直状态。
进一步，还包括用于移动测试装置的移动装置，所述移动装置设置在底座的底部。
进一步，所述移动装置包括升降装置和滚轮；所述升降装置的上端与底座的底面连接，升降装置的下端与滚轮连接。
进一步，还包括脚架板；所述脚架板的顶面与升降装置的下端连接，所述滚轮设置在脚架板的底面。
进一步，所述滚轮为3个万向轮，3个万向轮按品字形连接在脚架板的底部。
进一步，所述升降装置为升降气缸，所述升降气缸上还设置有用于调节升降气缸高度的调节杆。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，包括测量筒、底座、透水板和定位杆；透水板安装在测量筒的内部，定位杆垂直安装在透水板上，再将预埋管套装在定位杆上，这样就可保证预埋管的垂直度，同时在填土击实的过程中，预埋管依靠定位杆的支撑，也避免了在击实的过程发生位移，提高了测试的准确性。该结构简单，制造陈本低廉。
透水板与不同直径的定位杆组合，即可实现模拟不同混凝土管桩的直径和间距的冻胀融沉测试。
在测试装置的底部安装气缸和滚轮，通过气缸的作用力使滚轮与地面接触，同时使测试装置与地面分离，进而移动测试装置，大大减轻侧实验人员的劳动强度，提高测试装置的移动性。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构示意图；
图2为本实用新型透水板的结构示意图。
图中：1-测量筒，2-底座，3-调节杆，4-气压缸，5-支撑柱，6-滚轮，7-脚架板，8-传感器，9-传感器通过孔，10-固定环，11-百分表，12-冷浴装置，13-定位杆，14-透水孔，15-透水板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型提供一种多功能土柱冻胀融沉实验装置。该装置结构简单，操作方便，采用透水板与不同的定位杆组合即可模拟不同桩间距和桩径，同时也保证了预埋管的垂直度；同时通过移动装置一个人即可完成土柱的移动清洗工作，大大提高了工作效率。
如图1所示，一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，包括测量筒1、底座2、透水板15、定位杆13和移动装置。
其中，测量筒1为两端开口的有机玻璃筒，测量筒1垂直安装在底座2的顶面上，透水板15为圆柱形，水平放置在测量筒1中，透水板15上设置有多个通水孔，通水孔均为螺纹孔，定位杆13的下端设置有与通水孔相匹配的螺栓，定位杆13与透水板15通过螺纹连接，同时保证定位杆13与透水板15处于垂直状态，预埋管的内径与定位杆13的直径相匹配，预埋管套装在定位杆13上，进而保证预埋管处于垂直状态。
如图2所示，预埋管的直径与PHC混凝土管桩的直径的比为1:12；多个定位杆安装在透水板15时，定位杆13的间距与PHC混凝土管桩之间的间距比为1:12。定位杆13包括多种不同的直径，全部定位杆下端的螺栓保持一致，并且与透水板15的螺纹孔相匹配，定位杆13直径的选择由预埋管的直径决定，保证预埋管套装在定位杆上能够保持垂直状态；即预埋管的内径比定位杆的直径大1～0.5mm；例如:预埋管的内径为10mm，定位杆的直径为9mm～9.5mm。
移动装置包括气压缸4和脚架板7和3个滚轮6，气压缸4的上端与底座2连接，气压缸4的下端与脚架板7连接，气压缸4上设置有用于调节气压缸长度的调节杆3，3个滚轮6呈品字形安装在脚架板7的底部。
测量筒1顶部安装有固定环10，固定环10与底座2通过多个螺杆连接将测量筒1固定在底座2上；固定环10上按照角度均分设置有多个螺栓孔，底座2上设置有与固定环10上的螺栓孔相匹配的固定孔，螺杆的一端与定位环10连接，另一端与底座2连接。底座2的下端还设置有支撑柱5，使测试装置能够平稳的放置在底面上。测量筒1的顶部还设置有冷浴装置12，冷浴装置的上方还设置有百分表11。测量筒1的侧壁上还设置有通孔9，传感器8穿过通孔9安装在测量通的内部。
滚轮6为万向轮。预埋管为PVC管。
下面对本实用新型提供的一种多功能土柱冻胀融沉实验装置的工作原理进行详细的说明。
在进行PHC混凝土管桩处置冻土路基以前，根据PHC混凝土管桩的直径及管桩之间的间距，按照1:12的比例计算出试验时所需的预埋管的直径和预埋管之间的间距，然后选择与预埋管相匹配的定位杆，并根据计算出的预埋管之间的间距，将定位杆安装在透水板上，再将预埋管套装在定位杆上。因定位杆通过螺纹安装在透水板上保证了垂直度，即预埋管套装在定位杆上也保证了垂直度；然后在进行填土击实，预埋管亦不会出现移位；需要测试时，将定位杆取出，即可进行测试。
当需要对测试装置进行移动时，按压调节杆，在气压缸的作用力下脚架板下降，同时带动万向轮下降，使万向轮与地面接触，支撑柱与地面分离，即可移动测试装置。尤其是在测试完毕后进行清洗装置时，只需将测试装置推到清洗间即可进行清洗，一个人即可很容易完成以前3个人很难完成的清洗工作，大大的减轻了测试人员的工作强度。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，包括两端开口的测量筒(1)、底座(2)、透水板(15)、多个定位杆和预埋管；
其中，测量筒(1)垂直设置在底座(2)上，透水板(15)水平设置在测量筒(1)的底部，定位杆(13)垂直且可拆卸安装在透水板(15)上，预埋管套装在定位杆(13)上。
2.根据权利要求1所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，所述透水板(15)上设置有多个通水孔，所述通水孔为螺纹孔，所述定位杆(13)与透水板(15)通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，所述预埋管的直径与PHC混凝土管桩的直径比为1:12；所述预埋管之间的间距与PHC混凝土管桩之间的间距比为1:12。
4.根据权利要求1所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，所述预埋管的直径与定位杆(13)的直径相匹配，保证预埋管套装在定位杆(13)上处于垂直状态。
5.根据权利要求1所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，还包括用于移动测试装置的移动装置，所述移动装置设置在底座(2)的底部。
6.根据权利要求5所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，所述移动装置包括升降装置和滚轮(6)；所述升降装置的上端与底座(2)的底面连接，升降装置的下端与滚轮(6)连接。
7.根据权利要求6所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，还包括脚架板(7)；所述脚架板(7)的顶面与升降装置的下端连接，所述滚轮(6)设置在脚架板(7)的底面。
8.根据权利要求7所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，所述滚轮(6)为3个万向轮，3个万向轮按品字形连接在脚架板(7)的底部。
9.根据权利要求6所述一种多功能土柱冻胀融沉实验装置，其特征在于，所述升降装置为升降气缸(4)，所述升降气缸(4)上还设置有用于调节升降气缸高度的调节杆(3)。
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|---|---|---|---|---|
| CN110907488A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-03-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法 |
| CN112710808A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-27 | 中国矿业大学 | 一种用于确定污水防护层有效厚度的土柱试验装置与方法 |
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| CN110907488B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种混凝土受冻程度检测装置及其检测方法 |
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