[实用新型]一种土体冻胀力测试装置

说明书

本实用新型涉及一种土体冻胀力测试装置，包括装配管及设置在装配管内的测试单元，测试单元包括变形协调锚定板组件及测试杆组件，测试杆组件的两端均设有变形协调锚定板组件；冻胀力测试杆的两端分别与位于测试杆组件两端的变形协调锚定板组件铰接，在冻胀力测试杆外部套设有外部保护筒，冻胀力测试杆位于外部保护筒内的部分安装有监测冻胀力测试杆应变的测试传感器；装配管上设有开口，通过开口向装配管内回填被测试回填土体。本实用新型能最大程度地与周边土体变形协调，从而可相对精细地描述每个测试单元内土体的冻胀力场时程变化情况，并采用自动化的数据采集方式根据需要设置采集频率，减少人工工作量。

技术领域

本实用新型属于岩土工程现场实验监测与测量领域，具体地说是一种土体冻胀力测试装置，适用于冻土地区沟渠、挡土墙、基坑等支护结构土体水平和竖向冻胀力的测试。

背景技术

多年冻土区和季节性冻土地区沟渠、挡土墙、基坑等工程的结构物因土体冻胀而承受了极大的负载，对其结构物的安全、耐久性和运行都是严峻的考验。因此，对支挡结构物的水平及竖向冻胀力的分布方式和极值进行研究对支挡结构物的设计、加固和防护均有重要意义。目前，行业内支挡结构物的设计和施工多未考虑冻胀力的影响，且缺乏成熟的测试装置和技术手段对冻胀力进行测试。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种土体冻胀力测试装置。该测试装置可对冻土地区沟渠、挡土墙、基坑等支护结构后土体冻胀力场(水平和竖向)的自动监测。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括装配管及设置在该装配管内的至少一个测试单元，所述测试单元包括变形协调锚定板组件及测试杆组件，该测试杆组件的两端均设有安装在装配管上的变形协调锚定板组件，所述测试杆组件包括测试传感器、冻胀力测试杆及外部保护筒，该冻胀力测试杆的两端分别与位于测试杆组件两端的变形协调锚定板组件铰接，在冻胀力测试杆外部套设有外部保护筒，所述冻胀力测试杆位于外部保护筒内的部分安装有监测冻胀力测试杆应变的测试传感器；所述装配管上设有开口，通过该开口向装配管内回填被测试回填土体；

其中：所述变形协调锚定板组件包括锚定板、垫片、固定螺母及连接杆，该锚定板安装在所述装配管内，所述锚定板上开有供连接杆穿过的通孔，该连接杆的一端与锚定板相连，另一端与所述冻胀力测试杆铰接；所述锚定板的两侧对称设有固定螺母，每侧的固定螺母均螺纹连接在所述连接杆的一端，每侧的固定螺母与所述锚定板之间均设有套在连接杆上的垫片；

所述锚定板的两侧均设有临时固定插销，该临时固定插销插设于所述装配管上，并与所述锚定板抵接，相邻两锚定板通过临时固定插销按照设定的目标距离进行定位；

所述锚定板上的通孔水平两侧对称开设有用于测试传感器导线穿过的数据线预留孔；

所述装配管的内径与锚定板的外径相等，该锚定板的外径为所述冻胀力测试杆直径的五～十倍；

所述连接杆的另一端开孔，通过铰链与冻胀力测试杆铰接；所述测试传感器在冻胀力测试杆上的布置区与连接杆另一端开孔之间的间距大于或等于冻胀力测试杆直径的三倍；

所述连接杆、冻胀力测试杆、外部保护筒、锚定板及装配管同轴设置；

所述测试传感器为全桥测试传感器，包括两组水平对称分布的应变片，每组包括一个轴向布置的应变片及一个环向布置的应变片；

所述测试单元为多个时，相邻两测试单元之间共用同一个变形协调锚定板组件，该共用的变形协调锚定板组件分别与相邻两测试单元中的冻胀力测试杆铰接；

所述连接杆上布置测试传感器的布置区安装有温度修正探头。

本实用新型的优点与积极效果为：