[发明专利]一种冻结力测定试验装置及其测定方法

摘要

本发明属地下工程领域，尤其涉及一种天然冻土区及人工冻土加固区地下结构物与冻土接触面冻结力测定试验装置及其测定方法。液压土样压制器压制土样使其密实度均匀一致，三层有机玻璃恒温保温罩中空层充填制冷剂和发泡材料以对冻土恒温、保温，钢管模型桩外壁水平环向车削不同深度直角凹痕模拟不同粗糙度结构物，钢管模型桩侧壁不同高度、不同方向处埋置热电偶温度传感器以准确测定桩土接触面温度，热电偶温度传感器、压力传感器、竖向位移传感器连接数字采集仪同步测定桩土接触面温度、桩顶竖向荷载及桩土相对位移变化。本发明冻结力测定试验装置结构简单、性能稳定可靠、适用范围广，能准确测定不同温度冻土与不同粗糙度结构物冻结力及冻结强度。

主权项

1.一种冻结力测定试验装置，包括钢管模型桩(2)、土样试模(3)、液压土样压制器(19)、有机玻璃恒温保温罩(9)、有机玻璃保温隔热板(8)、加载托架(6)、竖向位移传递板(10)、数字采集仪(15)、热电偶温度传感器(16)、压力传感器(17)、竖向位移传感器(18)，其特征在于所述钢管模型桩(2)插入土样试模(3)并穿过土样试模底盖(5)及土样试模顶盖(4)中心孔；所述液压土样压制器(19)由液压土样压制器反力架(25)、手动双作用液压油泵(22)、双作用千斤顶(23)、压土板(24)构成，液压土样压制器反力架(25)为四根不锈钢螺栓支撑液压土样压制器底板(20)和液压土样压制器顶板(21)形成框架，手动双作用液压油泵(22)置于液压土样压制器顶板上部，双作用千斤顶(23)置于液压土样压制器顶板下部，手动双作用液压油泵(22)与双作用千斤顶(23)通过液压油管连通，压土板由环形不锈钢板和中空不锈钢管组合焊接而成，并通过中空不锈钢管上端的内丝连接头固定于双作用千斤顶的顶升端；所述有机玻璃恒温保温罩(9)由三层有机玻璃圆桶中空层内充填制冷剂和发泡材料构成，有机玻璃恒温保温罩(9)开口朝下罩住土样试模(3)并使有机玻璃恒温保温罩(9)开口与有机玻璃保温隔热板(8)顶面紧密接触；所述有机玻璃保温隔热板(8)置于加载托架(6)顶面并使有机玻璃保温隔热板中心孔与加载托架顶面中心孔位置重合，土样试模(3)置于有机玻璃保温隔热板(8)顶面中心位置；所述加载托架(6)由支承圆管内焊接上底板、中隔板和下底板构成，加载托架(6)支承土样试模(3)并使钢管模型桩(2)下端从其中心孔穿过；所述竖向位移传递板(10)由圆管和翼板构成，圆管为不锈钢管，不锈钢管顶面加焊圆形不锈钢板作为上底，翼板对称焊接于圆管顶面两侧，并使翼板上表面与圆管顶面平齐，竖向位移传递板(10)套在钢管模型桩(2)顶端，竖向位移传感器(18)测量端支撑于竖向位移传递板(10)两侧翼板顶面；所述热电偶温度传感器(16)从钢管模型桩(2)温度传感器内侧放置孔穿入、在外侧放置孔中连接并焊接；所述压力传感器(17)置于竖向位移传递板(10)顶面并与钢管模型桩(2)中心位置重合；所述数字采集仪(15)通过导线分别连接热电偶温度传感器(16)、压力传感器(17)、竖向位移传感器(18)。