[发明专利]一种模拟冻土自然形成过程的制样装置及制样方法

摘要

本发明公开了一种模拟冻土自然形成过程的制样装置，包括温控系统、制样系统、压实系统和计算机控制系统；所述温控系统包括保温箱、冷浴装置和循环制冷管道；所述循环制冷管道包括依次贯通的输送冷却液管道、螺旋式制冷管道和回收冷却液管道；所述制样系统包括制样室和制样模具；所述螺旋式制冷管道呈螺旋状环绕在制样室外周面上；所述压实系统包括加载架和压头；所述压头的加载压实速率和进程深度均由计算机控制系统控制。本发明还提供了制样方法，特别适用于利用该制样装置在常温实验室制得不同冻结速率以及不同冻结与压实先后顺序的冻土试样，为研究冻结速率以及压实与冻结顺序对土的力学强度特性的影响的试验提供真实可靠的试样。

主权项

一种模拟冻土自然形成过程的制样装置，其特征在于：包括温控系统、制样系统、压实系统和计算机控制系统；所述温控系统包括保温箱、冷浴装置和循环制冷管道，所述保温箱通过循环制冷管道与冷浴装置相连；所述循环制冷管道包括依次贯通的输送冷却液管道、螺旋式制冷管道和回收冷却液管道；所述输送冷却液管道和回收冷却液管道均分布在保温箱和冷浴装置之间；所述螺旋式制冷管道位于保温箱内部；所述输送冷却液管道上设置有流量控制器；所述制样系统包括制样室和制样模具，所述制样室直立型设置在保温箱内部，制样室的上端开口位于保温箱上端面；所述制样模具可匹配式安装进制样室容腔中；所述制样室的底面可拆卸式设置有钢块，所述钢块中设置有通过连接线与计算机控制系统连接的温度传感器；所述螺旋式制冷管道呈螺旋状环绕在制样室外周面上；所述压实系统包括加载架和压头；所述加载架可拆卸式设置在保温箱上端面上；所述压头通过压杆与加载架相连分布在制样室上端开口的正上方，并可竖直压入保温箱内部所设制样室容腔内的制样模具中；所述压头的加载压实速率和进程深度均由计算机控制系统控制；所述压实系统还包括绝热板和限位器；所述绝热板设在压头底部并与压头底部尺寸相同；所述加载架包括立式门架、与保温箱上端面接触的底块；所述底块分别分布在保温箱上端面的两端边；所述加载架可通过其底块底部设有的滚轮而沿着保温箱上端面作来回移动；所述限位器设在保温箱上端面上，用于对加载架的来回移动轨迹进行限位。