一种温控路基土体变形及冻胀力测试仪的制作方法

本实用新型涉及一种试验用装置，具体涉及一种温控路基土体变形及冻胀力测试仪。

背景技术：

在现有技术中，用于土体变形的测试装置，存在操作繁琐、工作效率低的问题，因结构设计原因大小土样采用不同装置分开测试，不能有机统一，增加了操作的繁琐性，影响工作效率；同时不利于实现精确的实时数据同步采集以及实验结果精度低、误差大的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种温控路基土体变形及冻胀力测试仪，旨在使该测试仪结构简单、操作方便快捷，同时兼具大样测试和小样测试功能，利于与外部测量装置的配合使用，提高工作效率。

为实现上述目的本实用新型采用的技术方案是：

一种温控路基土体变形及冻胀力测试仪，包括圆柱底座和可分别与其配合的大样测试组件、小样测试组件；

所述大样测试组件包括大样上顶板、外轴室和外箍环，外轴室由沿轴向截面分成的左、右半轴室构成的，其通过外箍环抱合，其上端连接大样上顶板、下端与圆柱底座连接，在外轴室的外侧纵向设置有四个温度传感器通道；

所述小样测试组件包括小样上顶板、内轴室和外罩，内轴室上端连接小样上顶板、下端与圆柱底座连接，外罩遮挡在小样上顶板和内轴室外部、并与圆柱底座连接。

进一步，所述圆柱底座为内部中空结构，其外圆周及顶部分别设置有第一液体出口和第一液体进口；

进一步，所述圆柱底座上设置有外轴室密封槽和内轴室密封槽；

进一步，所述大样上顶板为内部中空结构，其外圆周及顶部分别设置有第二液体进口和第二液体出口；

进一步，所述大样上顶板的顶端设置有突起平台；

进一步，所述小样上顶板的顶部连通有导管；

进一步，所述外罩的顶端设置有与导管外径相适配的开口，外罩外圆周的下部设置有第三液体进口、上部设置有第三液体出口；

进一步，所述内轴室包括筒体及夹持在筒体两端的法兰构成。

本实用新型实施例的有益效果是：

在本实用新型中，大样测试组件和小样测试组件共用一个圆柱底座，进行检测时只需更换相关测试组件即可，操作方便快捷；圆柱底座和大样上顶板均为内部中空结构，在进行大样冻胀试验时，可在圆柱底座和大样上顶板中注入冷冻液，分别控制温度，形成温度梯度；在进行小样测试时，外罩内部空间可以注入冷冻液，或者整体直接放入冷冻箱中，进行环境模拟；导管方便注水，利于用排水体积测量土体变形量的操作；圆柱底座上设置有外轴室密封槽和内轴室密封槽，在添加密封圈后可以确保其与外轴室和内轴室连接的密封要求。

附图说明

图1为本实用新型中大样测试组件及圆柱底座结构示意图；

图2为本实用新型中大样测试组件及圆柱底座装配示意图；

图3为本实用新型中小样测试组件及圆柱底座结构示意图；

图4为本实用新型中小样测试组件及圆柱底座装配示意图。

其中：1-圆柱底座；2-大样上顶板；3-外轴室；4-外箍环；5-小样上顶板；6-内轴室；7-外罩；8-第一液体出口；9-第一液体进口；10-外轴室密封槽；11-内轴室密封槽；12-第二液体进口；13-第二液体出口；14-突起平台；15-导管；16-开口；17-筒体；18-法兰；19-温度传感器通道；20-第三液体进口；21-第三液体出口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型优选实施例进行说明：

如图1至4所示，一种温控路基土体变形及冻胀力测试仪，包括圆柱底座1和可分别与其配合的大样测试组件、小样测试组件；所述大样测试组件包括大样上顶板2、外轴室3和外箍环4，外轴室3由沿轴向截面分成的左、右半轴室构成的，其通过外箍环4抱合，其上端连接大样上顶板2、下端与圆柱底座1连接，在外轴室3的外侧纵向设置有四个温度传感器通道(19；所述小样测试组件包括小样上顶板5、内轴室6和外罩7，内轴室6上端连接小样上顶板5、下端与圆柱底座1连接，外罩7遮挡在小样上顶板5和内轴室6外部、并与圆柱底座1连接；所述圆柱底座1为内部中空结构，其外圆周及顶部分别设置有第一液体出口8和第一液体进口9；所述圆柱底座1上设置有外轴室密封槽10和内轴室密封槽11；所述大样上顶板2为内部中空结构，其外圆周及顶部分别设置有第二液体进口12和第二液体出口13；所述大样上顶板2的顶端设置有突起平台14；所述小样上顶板5的顶部连通有导管15；所述外罩7的顶端设置有与导管15外径相适配的开口16，外罩7外圆周的下部设置有第三液体进口20、上部设置有第三液体出口21；所述内轴室6包括筒体17及夹持在筒体17两端的法兰18构成。

在进行温控路基土体变形及冻胀力测试时，需要进行大样测试和小样测试，在进行大样测试时：将外轴室3的左、右半轴室用外箍环4捆绑，并固定在圆柱底座1上，试样装外围及顶部包裹塑料袋放入外轴室3内，大样上顶板2扣合在外轴室3上，试样顶部与大样上顶板2的底部贴合；可在大样上顶板2和圆柱底座1内充入冷冻液体形成温度梯度，进行冻胀试验模拟，通过加入外围其他测量设备配合，测量出路基土体实时变形量；大样外轴室3自上而下预留有温度传感器通道19，测量出路基土体实时温度梯度变化；在大样上顶板2上设置的突起平台14利于测量设备的布置；将测量设备测得的位移数据通过对应函数转换成冻胀力数据，实现温控条件下对大样土体的实时冻胀力测试；在进行小样测试时，采用排体积法测量土体实时体积变形量，试样用橡胶带包裹放入内轴室6内部，小样上顶板5密封固定在内轴室6顶端，试样距小样上顶板5顶部有一定距离且形成容水室，可从导管15注入水，内轴室6底部的法兰18和圆柱底座1固定密封连接，外罩7扣在小样上顶板5及内轴室6外部，其底部和圆柱底座1固定密封连接；试样在小土样内轴室6内的体积变形量会反映到容水室及导管15中水体的实时体积变化量，通过外部测量水体的体积便可获悉小土样试样土体的实时体积变形量；小样测试时的环境模拟可通过第三液体进口20注入冷冻液、或是将试样整体放置冷冻箱中来实现的。

最后应说明的是：以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。