模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪的制作方法
模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于筑路技术领域，具体涉及一种模拟现场温度降雨环境作用下的路基模型试验仪。
【背景技术】
[0002]膨胀土的膨胀特性对路基的稳定性有很大影响，现在对于膨胀土的膨胀性的测量多为室内固结仪测量、原位浸水测量，关于模型一类来测量膨胀土路基的还不是很普及。但对于复杂多变的现场环境，仅仅靠土的膨胀特性还不足以评价路基体的稳定性。
[0003]膨胀土的不良工程地质特性曾经给中国的各类基础工程建设造成危害。时至今日，我国仍有很多大型工程受到膨胀土的影响。因此，膨胀土的问题仍然是中国眼下及以后的工程地质和岩土力学、岩土工程领域的亟待解决的问题。膨胀土的失水收缩、吸水膨胀特性，是造成许多工程基础灾害的根本原因。不均匀的收缩和膨胀使土体拉裂，破坏土体的完整性，使土体密度降低，而这两种情况，都会让土体强度下降，造成工程坡体失稳滑塌。而且，被建筑物限制的强烈胀缩会造成建筑物的拉、胀裂的破坏。比如典型的南方地区的轻型建筑如居住楼房的地基与墙体的开裂、水渠的反复滑坡，还有大型的铁路边坡、路堑、矿山洞室的岩土工程中，常常发生的滑坡、坍塌等工程灾害。
[0004]因此，世界上许多国家都投入了很多的物力、财力、人力对膨胀岩土的工程力学特性进行研宄，并对其引起的工程地质灾害进行治理。
[0005]现有技术之一:一种膨胀土原位浸水试验系统，提供一种膨胀土原位测试的系统，包括加载反力梁、测量基准梁、加载系统、注水装置，所述加载系统安装于反力梁下，将反力梁固定，所述测量基准梁固定在反力梁下，测区正上方，所述测量装置安装在基准梁上，注水装置将预定的水流注入测坑。通过在反力梁下采用电液伺服作动器加载，可实现直接测量膨胀土原位浸水膨胀量。
[0006]现有技术一存在以下缺点:
[0007]技术一提供了一种做膨胀土原位膨胀特性的试验仪器系统，无法实现正负变温、渗水量的控制、降雨量模拟。
[0008]原位试验代价较高，工期较长，而且易受外界因素影响。
[0009]通过以上现有技术的分析及目前国内外膨胀土特性测试仪器的查阅发现，目前没有任何实现膨胀土温度、湿度、降雨量控制的测试仪器系统，但是，实际工程中膨胀土在自然状态下经历温度变化、湿度变化、降雨量影响，开展膨胀土构筑物温度变化、湿度变化、降雨量影响是结构设计、施工、运营必须要解决的紧要问题，而发明一种适应膨胀土对于温度变化、湿度变化、降雨量影响的试验仪也是膨胀土发展必须经历的一个过程和亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型所要解决的技术问题是针对目前无法实现膨胀土温度变化、湿度变化、降雨量影响的试验仪的现状，而提供一种设计合理，能够满足膨胀土温度变化、湿度变化、降雨量影响的一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪。
[0011]为解决本实用新型的技术问题采用如下技术方案:一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，包括试验箱体、温度控制系统、湿度控制系统，所述试验箱体由钢结构框架加装高分子隔热内芯夹芯板构成，试验箱体上留有保温隔热的门体；所述温度控制系统包括设在试验箱体内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置；所述湿度控制系统包括设在试验箱体内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体内部上方的模拟降雨装置。
[0012]所述试验箱体内设有与实验土体接触的观察窗，观察窗为透明的双层真空有机玻璃。
[0013]所述试验箱体上与土接触的内壁设有应变片。
[0014]所述模拟降雨装置设有水流流速控制器。
[0015]所述模拟降雨装置为蛇形管路，下部设出水孔。
[0016]所述温度测试器设置在试验箱体内的顶部。
[0017]所述湿度测试器设置在试验箱体内的顶部。
[0018]所述加热、制冷装置设置在试验箱体内的顶部。
[0019]所述试验箱体外部大小为3mX2mXl.6m。
[0020]所述试验箱体上还设有排湿气风扇。
[0021]有益效果:本实用新型适用所有膨胀土路基及膨胀土边坡现场模拟试验，可以控制在-20°C?+55°C的膨胀土模型试验，即可使温度控制在恒定的某一固定值，进行长期蠕变试验，又可实现变温试验，如高低温、正负温交替，模拟大气温度的变化；温度精度为0.TC,实现温度自动控制，在设定温度后，无需人员操作，其可根据正负温变箱内的温度进行自动启动和停止，准确控制在规定的温度范围内；模型箱还可以通过水流流速控制器、模拟降雨洒水装置，模拟大气降雨，可以人为控制降雨量；模型箱易于操作，工程成本小；实现了膨胀土模拟温度变化、降雨影响变温试验研宄。本试验仪噪音小，不会造成环境的噪音污染。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的箱体构造图；
[0023]图2是本实用新型的电路连接图。
【具体实施方式】
[0024]一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，包括试验箱体1、温度控制系统、湿度控制系统，所述试验箱体I由75mmX75mmX 1250mm方钢通过焊接构成试验箱的框架，加装高分子隔热内芯夹芯板构成，组成的箱体外部大小为3mX2mX 1.6m，其上留有保温隔热的门体2，打开门体2后可看到观察窗，观察窗为透明的双层真空有机玻璃，与试验土体接触，既可以观察局部路基变形情况，也可以减少路基体与有机玻璃侧壁的摩擦力；所述温度控制系统包括设在试验箱体I内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体I外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置3 ;所述湿度控制系统包括设在试验箱体I内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体I外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体I内部上方的模拟降雨装置4。温度测试器测箱内温度，通过温度控制仪控制加热、制冷装置3对箱内进行加热或制冷，模拟路基所受的温度变化；湿度测试器测箱内湿度，湿度控制仪控制模拟降雨装置4的开闭，模拟下雨条件下路基所受影响。
[0025]为了方便调节雨量大小，模拟降雨装置4设有水流流速控制器7，模拟降雨装置4为蛇形管路，下部设出水孔，喷水均匀，与下雨类似。
[0026]温度测试器、湿度测试器、加热、制冷装置3，可设在路基上方的箱体内壁上或顶壁的任一处，为使各部件更紧凑可设置在试验箱体I内的顶部内壁。试验箱体I与土接触的内壁设有应变片5，应变片5用于测量土体的应变，得到数据后就可以通过计算得到应力。试验箱体I上还设有排湿气风扇6，排湿气风扇5可加快排出湿气，模拟雨停后路基上的水分蒸发、风吹过程。加热、制冷装置3可以选用家用空调，即可制冷又能制热。
【主权项】
1.一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是包括试验箱体(I )、温度控制系统、湿度控制系统，所述试验箱体(I)由钢结构框架加装高分子隔热内芯夹芯板构成，试验箱体(I)上留有保温隔热的门体(2);所述温度控制系统包括设在试验箱体(I)内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体(I)外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置(3);所述湿度控制系统包括设在试验箱体(I)内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体(I)外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体(I)内部上方的模拟降雨装置(4)。2.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)内设有与试验土体接触的观察窗，观察窗为透明的双层真空有机玻璃。3.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)与土接触的内壁设有应变片(5 )。4.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述模拟降雨装置(4)设有水流流速控制器(7)。5.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述模拟降雨装置(4)为蛇形管路，下部设出水孔。6.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述温度测试器设置在试验箱体(I)内的顶部。7.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述湿度测试器设置在试验箱体(I)内的顶部。8.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述加热、制冷装置(3)设置在试验箱体(I)内的顶部。9.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)外部大小为3mX2mXl.6m。10.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)上还设有排湿气风扇(6 )。
【专利摘要】本实用新型公开一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，包括试验箱体、温度控制系统、湿度控制系统，试验箱体由钢结构框架加装高分子隔热内芯夹芯板构成，试验箱体上留有保温隔热的门体；温度控制系统包括设在试验箱体内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置；湿度控制系统包括设在试验箱体内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体内部上方的模拟降雨装置。本实用新型适用所有膨胀土路基及膨胀土边坡现场模拟试验，实现了膨胀土模拟温度变化、降雨影响变温试验研究。本试验仪噪音小，不会造成环境的噪音污染。
【IPC分类】G01N33/42
【公开号】CN204649736
【申请号】CN201520323802
【发明人】马丽娜, 王起才, 张戎令, 邵森林, 梁孝, 拉有玉, 张乘波, 张有伟, 靳金, 张旭斌
【申请人】兰州交通大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月19日
【技术领域】
[0001]本实用新型属于筑路技术领域，具体涉及一种模拟现场温度降雨环境作用下的路基模型试验仪。
【背景技术】
[0002]膨胀土的膨胀特性对路基的稳定性有很大影响，现在对于膨胀土的膨胀性的测量多为室内固结仪测量、原位浸水测量，关于模型一类来测量膨胀土路基的还不是很普及。但对于复杂多变的现场环境，仅仅靠土的膨胀特性还不足以评价路基体的稳定性。
[0003]膨胀土的不良工程地质特性曾经给中国的各类基础工程建设造成危害。时至今日，我国仍有很多大型工程受到膨胀土的影响。因此，膨胀土的问题仍然是中国眼下及以后的工程地质和岩土力学、岩土工程领域的亟待解决的问题。膨胀土的失水收缩、吸水膨胀特性，是造成许多工程基础灾害的根本原因。不均匀的收缩和膨胀使土体拉裂，破坏土体的完整性，使土体密度降低，而这两种情况，都会让土体强度下降，造成工程坡体失稳滑塌。而且，被建筑物限制的强烈胀缩会造成建筑物的拉、胀裂的破坏。比如典型的南方地区的轻型建筑如居住楼房的地基与墙体的开裂、水渠的反复滑坡，还有大型的铁路边坡、路堑、矿山洞室的岩土工程中，常常发生的滑坡、坍塌等工程灾害。
[0004]因此，世界上许多国家都投入了很多的物力、财力、人力对膨胀岩土的工程力学特性进行研宄，并对其引起的工程地质灾害进行治理。
[0005]现有技术之一:一种膨胀土原位浸水试验系统，提供一种膨胀土原位测试的系统，包括加载反力梁、测量基准梁、加载系统、注水装置，所述加载系统安装于反力梁下，将反力梁固定，所述测量基准梁固定在反力梁下，测区正上方，所述测量装置安装在基准梁上，注水装置将预定的水流注入测坑。通过在反力梁下采用电液伺服作动器加载，可实现直接测量膨胀土原位浸水膨胀量。
[0006]现有技术一存在以下缺点:
[0007]技术一提供了一种做膨胀土原位膨胀特性的试验仪器系统，无法实现正负变温、渗水量的控制、降雨量模拟。
[0008]原位试验代价较高，工期较长，而且易受外界因素影响。
[0009]通过以上现有技术的分析及目前国内外膨胀土特性测试仪器的查阅发现，目前没有任何实现膨胀土温度、湿度、降雨量控制的测试仪器系统，但是，实际工程中膨胀土在自然状态下经历温度变化、湿度变化、降雨量影响，开展膨胀土构筑物温度变化、湿度变化、降雨量影响是结构设计、施工、运营必须要解决的紧要问题，而发明一种适应膨胀土对于温度变化、湿度变化、降雨量影响的试验仪也是膨胀土发展必须经历的一个过程和亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型所要解决的技术问题是针对目前无法实现膨胀土温度变化、湿度变化、降雨量影响的试验仪的现状，而提供一种设计合理，能够满足膨胀土温度变化、湿度变化、降雨量影响的一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪。
[0011]为解决本实用新型的技术问题采用如下技术方案:一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，包括试验箱体、温度控制系统、湿度控制系统，所述试验箱体由钢结构框架加装高分子隔热内芯夹芯板构成，试验箱体上留有保温隔热的门体；所述温度控制系统包括设在试验箱体内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置；所述湿度控制系统包括设在试验箱体内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体内部上方的模拟降雨装置。
[0012]所述试验箱体内设有与实验土体接触的观察窗，观察窗为透明的双层真空有机玻璃。
[0013]所述试验箱体上与土接触的内壁设有应变片。
[0014]所述模拟降雨装置设有水流流速控制器。
[0015]所述模拟降雨装置为蛇形管路，下部设出水孔。
[0016]所述温度测试器设置在试验箱体内的顶部。
[0017]所述湿度测试器设置在试验箱体内的顶部。
[0018]所述加热、制冷装置设置在试验箱体内的顶部。
[0019]所述试验箱体外部大小为3mX2mXl.6m。
[0020]所述试验箱体上还设有排湿气风扇。
[0021]有益效果:本实用新型适用所有膨胀土路基及膨胀土边坡现场模拟试验，可以控制在-20°C?+55°C的膨胀土模型试验，即可使温度控制在恒定的某一固定值，进行长期蠕变试验，又可实现变温试验，如高低温、正负温交替，模拟大气温度的变化；温度精度为0.TC,实现温度自动控制，在设定温度后，无需人员操作，其可根据正负温变箱内的温度进行自动启动和停止，准确控制在规定的温度范围内；模型箱还可以通过水流流速控制器、模拟降雨洒水装置，模拟大气降雨，可以人为控制降雨量；模型箱易于操作，工程成本小；实现了膨胀土模拟温度变化、降雨影响变温试验研宄。本试验仪噪音小，不会造成环境的噪音污染。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的箱体构造图；
[0023]图2是本实用新型的电路连接图。
【具体实施方式】
[0024]一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，包括试验箱体1、温度控制系统、湿度控制系统，所述试验箱体I由75mmX75mmX 1250mm方钢通过焊接构成试验箱的框架，加装高分子隔热内芯夹芯板构成，组成的箱体外部大小为3mX2mX 1.6m，其上留有保温隔热的门体2，打开门体2后可看到观察窗，观察窗为透明的双层真空有机玻璃，与试验土体接触，既可以观察局部路基变形情况，也可以减少路基体与有机玻璃侧壁的摩擦力；所述温度控制系统包括设在试验箱体I内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体I外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置3 ;所述湿度控制系统包括设在试验箱体I内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体I外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体I内部上方的模拟降雨装置4。温度测试器测箱内温度，通过温度控制仪控制加热、制冷装置3对箱内进行加热或制冷，模拟路基所受的温度变化；湿度测试器测箱内湿度，湿度控制仪控制模拟降雨装置4的开闭，模拟下雨条件下路基所受影响。
[0025]为了方便调节雨量大小，模拟降雨装置4设有水流流速控制器7，模拟降雨装置4为蛇形管路，下部设出水孔，喷水均匀，与下雨类似。
[0026]温度测试器、湿度测试器、加热、制冷装置3，可设在路基上方的箱体内壁上或顶壁的任一处，为使各部件更紧凑可设置在试验箱体I内的顶部内壁。试验箱体I与土接触的内壁设有应变片5，应变片5用于测量土体的应变，得到数据后就可以通过计算得到应力。试验箱体I上还设有排湿气风扇6，排湿气风扇5可加快排出湿气，模拟雨停后路基上的水分蒸发、风吹过程。加热、制冷装置3可以选用家用空调，即可制冷又能制热。
【主权项】
1.一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是包括试验箱体(I )、温度控制系统、湿度控制系统，所述试验箱体(I)由钢结构框架加装高分子隔热内芯夹芯板构成，试验箱体(I)上留有保温隔热的门体(2);所述温度控制系统包括设在试验箱体(I)内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体(I)外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置(3);所述湿度控制系统包括设在试验箱体(I)内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体(I)外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体(I)内部上方的模拟降雨装置(4)。2.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)内设有与试验土体接触的观察窗，观察窗为透明的双层真空有机玻璃。3.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)与土接触的内壁设有应变片(5 )。4.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述模拟降雨装置(4)设有水流流速控制器(7)。5.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述模拟降雨装置(4)为蛇形管路，下部设出水孔。6.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述温度测试器设置在试验箱体(I)内的顶部。7.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述湿度测试器设置在试验箱体(I)内的顶部。8.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述加热、制冷装置(3)设置在试验箱体(I)内的顶部。9.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)外部大小为3mX2mXl.6m。10.如权利要求1所述模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，其特征是所述试验箱体(I)上还设有排湿气风扇(6 )。
【专利摘要】本实用新型公开一种模拟现场温度、降雨环境的路基模型试验仪，包括试验箱体、温度控制系统、湿度控制系统，试验箱体由钢结构框架加装高分子隔热内芯夹芯板构成，试验箱体上留有保温隔热的门体；温度控制系统包括设在试验箱体内的温度测试器，温度测试器电连接试验箱体外的温度控制仪，温度控制仪电连接试验箱体内的加热、制冷装置；湿度控制系统包括设在试验箱体内的湿度测试器，湿度测试器电连接试验箱体外的湿度控制仪，湿度控制仪电连接设在试验箱体内部上方的模拟降雨装置。本实用新型适用所有膨胀土路基及膨胀土边坡现场模拟试验，实现了膨胀土模拟温度变化、降雨影响变温试验研究。本试验仪噪音小，不会造成环境的噪音污染。
【IPC分类】G01N33/42
【公开号】CN204649736
【申请号】CN201520323802
【发明人】马丽娜, 王起才, 张戎令, 邵森林, 梁孝, 拉有玉, 张乘波, 张有伟, 靳金, 张旭斌
【申请人】兰州交通大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月19日
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