一种灌注桩桩基回冻室内试验装置的制作方法

1.本实用新型属于模拟实验装置技术领域，具体涉及一种灌注桩桩基回冻室内试验装置。


背景技术：

2.我国是世界第三大冻土国，多年冻土占世界多年冻土分布面积的10％，占我国国土面积的21.5％，其主要分布在中、低纬度的青藏高原及东北大小兴安岭地区。随着我国西部大开发战略的推进，各种工程的实施，多年冻土地区建筑物基础对冻土的热扰动问题愈发突出，对此已经开展了大量的研究。桩基因承载力大、受表土冻融影响小、变形稳定性好、节约土地等特点，越来越多的被应用在多年冻土区。多年冻土地区的桩基础主要有：钻孔插入桩、钻孔打入桩、钻孔灌注桩等，其中钻孔灌注桩因施工方便，应用最为广泛。目前，青藏高原90％的桥梁基础都采用钻孔灌注桩，青藏铁路旱桥里程长达156.7km，其中清水河特大桥连续长达11.7km，大小兴安岭多年冻土区输油管线采用混凝土桩连系梁支撑架空等方法来治理冻胀融沉灾害，多年冻土区部分房屋基础也已大量开始采用钻孔灌注桩。根据青藏高等级公路前期的初步设计计划，沿线高温高含冰量多年冻土区将主要采用旱桥形式通过。
3.可以预见，未来将有越来越多的建筑物采用钻孔灌注桩作为地基基础。但桩基施工带来的热扰动会破坏冻土的稳定冻结状态，降低桩基础的承载力。因此，深入研究多年冻土地区钻孔灌注桩桩基热稳定性具有重要的工程意义。虽然前人针对这一问题开展了原位试验以及数值模拟研究等。但现场试验投资大，周期长，而数值计算对桩基回冻过程也难以准确模拟。因此，开展室内试验不论从经济性还是实用性上都有很大的价值。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，以模拟灌注桩桩基在低温下的试验测试。
5.为解决上述问题，本实用新型公开了一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，包括：
6.一温度控制箱；
7.一土槽，所述土槽设置在所述温度控制箱内，土槽内填充有填土；
8.多个温度传感器，多个所述温度传感器埋入在填土和灌注桩桩基中，温度传感器通过导线接入外部的计算机；
9.冷却机构，所述冷却机构布置在所述土槽的外围。
10.本实用新型的技术方案，还具有以下特点：
11.进一步地，所述冷却机构包含：
12.一冷浴循环箱，所述冷浴循环箱布置在所述温度控制箱的外侧；
13.一冷浴水管，所述冷浴水管呈盘状绕在所述土槽的外部，冷浴水管的两端分别与冷浴循环箱的进口和出口连通。
14.进一步地，所述温度传感器布置在填土和灌注桩桩基的各处。
15.进一步地，所述土槽的外部设置有隔热层，所述冷浴水管位于隔热层和土槽之间。
16.进一步地，所述土槽为有机玻璃桶。
17.与现有技术相比，本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置具有以下优点：(1)本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，可在实验室中模拟多种土质环境及混凝土桩，大大降低检测成本，灵活性与经济性得以提升，且测量精度高；(2)本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，采用环境温度控制箱，极大的改善了试验环境对温度场的影响，大大提升试验的精确性。(3)本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，采用冷浴控温设备，能够较精准的控制地基土的地温，使得地基土温度场与实际温度场尽可能得相近，减小缩尺效应对试验结果的影响。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1是本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置的结构示意图。
20.图中：1.温度控制箱，2.冷浴水管，3.土槽，4.冷浴循环箱，5.隔热层， 6.填土，7.灌注桩桩基，8.温度传感器，9.导线，10.计算机。
具体实施方式
21.以下将配合实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
22.如图1所示，本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，包括：
23.一温度控制箱1；
24.一土槽3，土槽3设置在温度控制箱1内，土槽3内填充有填土6；
25.多个温度传感器8，多个温度传感器8埋入在填土6和灌注桩桩基7中，温度传感器8通过导线9接入外部的计算机10；
26.冷却机构，所述冷却机构布置在土槽3的外围。
27.土槽3是直径150cm，高100cm的一面封底一面不封底的有机玻璃桶，将土槽3安装在温度控制箱1内，用填土6将土槽1充满，并通过冷却机构对土槽1进行降温，使土槽1内的填土6达到冻土的标准。此后将灌注桩桩基7插入填土6中，通过温度传感器8检测灌注桩桩基7和填土6的温度，温度传感器8可通过外部的计算机10显示出来。
28.如图1所示，在本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置中，冷却机构包含：
29.一冷浴循环箱4，冷浴循环箱4布置在温度控制箱1的外侧；
30.一冷浴水管2，冷浴水管2呈盘状绕在所述土槽3的外部，冷浴水管2 的两端分别管路与冷浴循环箱4的进口和出口连通。
31.管路中设置有泵，启动泵可将冷浴循环箱4中的冷水从冷浴循环箱4的出口排入冷浴水管2的一端，冷水最终从冷浴水管2的另一端排出，从冷浴循环箱4的进口排回，以此形
成循环。
32.如图1所示，在本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置中，温度传感器8布置在填土6和灌注桩桩基7的各处，以便获得各处的温度信息，完成精确的测试。
33.如图1所示，在本实用新型的一种灌注桩桩基回冻室内试验装置中，土槽3的外部设置有隔热层5，冷浴水管2位于隔热层5和土槽3之间。
34.隔热层5采用的是隔热性良好的同种epe珍珠棉材料，可以使温度控制箱1内的温度在试验过程中不受环境温度波动的影响。
35.上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离实用新型的精神和范围，则都应在实用新型所附权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，其特征在于，包括：一温度控制箱(1)；一土槽(3)，所述土槽(3)设置在所述温度控制箱(1)内，土槽(3)内填充有填土(6)；多个温度传感器(8)，多个所述温度传感器(8)埋入在填土(6)和灌注桩桩基(7)中，温度传感器(8)通过导线(9)接入外部的计算机(10)；冷却机构，所述冷却机构布置在所述土槽(3)的外围。2.根据权利要求1所述的灌注桩桩基回冻室内试验装置，其特征在于，所述冷却机构包含：一冷浴循环箱(4)，所述冷浴循环箱(4)布置在所述温度控制箱(1)的外侧；一冷浴水管(2)，所述冷浴水管(2)呈盘状绕在所述土槽(3)的外部，冷浴水管(2)的两端分别与冷浴循环箱(4)的进口和出口连通。3.根据权利要求1所述的灌注桩桩基回冻室内试验装置，其特征在于，所述温度传感器(8)布置在填土(6)和灌注桩桩基(7)的各处。4.根据权利要求2所述的灌注桩桩基回冻室内试验装置，其特征在于，所述土槽(3)的外部设置有隔热层(5)，所述冷浴水管(2)位于隔热层(5)和土槽(3)之间。5.根据权利要求2所述的灌注桩桩基回冻室内试验装置，其特征在于，所述土槽(3)为有机玻璃桶。

技术总结
本实用新型公开了一种灌注桩桩基回冻室内试验装置，包括：一温度控制箱；一土槽，所述土槽设置在所述温度控制箱内，土槽内填充有填土；多个温度传感器，多个所述温度传感器埋入在填土和灌注桩中，传感器通过导线接入外部的计算机；冷却机构，所述冷却机构布置在所述土槽的外围。该灌注桩桩基回冻室内试验装置，可以模拟灌注桩桩基在低温下的试验测试。以模拟灌注桩桩基在低温下的试验测试。以模拟灌注桩桩基在低温下的试验测试。


技术研发人员：黄万俊 苗超 毛雪松 陈麟麟 韩良庆
受保护的技术使用者：四川川交路桥有限责任公司
技术研发日：2020.11.05
技术公布日：2021/9/9