本技术涉及拉拔试验,具体为一种土工格栅拉拔试验装置。
背景技术:
1、土工格栅是一种由规则的网状抗拉条带形成的用于加筋的土工合成材料,按照受力方向可分为单向、双向、三向和多向土工格栅,因其具有高抗拉强度、低延伸率、与周围土体的相互作用好、施工便捷、经济节约、绿色环保等特点,被广泛应用于路桥、边坡、挡墙、软土地基和水利水电等方面,由于土工格栅具有良好的加筋效果,未来在工程应用方面将会有良好的发展前景。
2、在实际工程应用中,研究加筋土的筋土界面特性是加筋土结构设计的重中之重,对加筋工程的设计与施工具有重要的指导意义。目前研究筋土界面特性和加筋机理的主要手段为拉拔试验,拉拔试验可以更好地模拟筋土间相互摩擦、嵌固和节点咬合作用。
3、现有的土工格栅拉拔试验装置没有很好地控制拉拔速率,实际上在试验过程中针对不同性质的土,采用的拉拔速率也不同;并且在拉拔过程中忽略了土工格栅夹具重力和拉拔方向的影响。
技术实现思路
1、有鉴于此,本实用新型旨在提供一种土工格栅拉拔试验装置以解决上述背景技术中提出的现有土工格栅拉拔试验装置中没有很好地控制拉拔速率,并且忽略了拉拔过程中土工格栅夹具重力和拉拔方向的影响,最终导致试验数据精度较低,与理论结果偏差较大的技术问题。
2、为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
3、一种土工格栅拉拔试验装置,包括:试验台和固定在试验台上的试验箱,所述试验箱内填充有土体,所述土工格栅夹设于所述土体中,所述试验箱一侧开设有用于引出所述土工格栅的引出口;所述土体顶部设有盖板,所述盖板可沿所述试验箱的高度方向滑动在所述试验箱内;还包括:
4、竖向加载系统,所述竖向加载系统设置于所述试验箱上方,且其的输出端连接所述盖板;
5、水平加载系统,所述水平加载系统包括滑轨、夹具、牵引绳、驱动组件和水平位移计,所述滑轨固定靠近所述引出口一侧的所述试验台上,所述夹具对应所述引出口布置且可沿所述土工格栅的引出方向滑动连接在所述滑轨上;所述牵引绳沿所述土工格栅的引出方向布置,且其一端连接所述夹具;所述驱动组件固定在所述试验台上,且其的输出端连接所述牵引绳的另一端;所述水平位移计安装在所述试验台上且其的测量端可与所述夹具抵接;
6、显示器,所述显示器置于所述试验台上,且电性连接所述竖向加载系统、所述驱动组件和所述水平位移计。
7、本实用新型能够实现的有益效果:拉拔试验过程中,竖向加载系统对土工格栅提供竖直方向的压紧力,水平加载系统的驱动组件通过牵引绳拉动夹持有土工格栅的夹具,使夹具在滑轨上滑动,滑轨支撑着夹具滑动,可以平衡夹具重力来消除夹具重力对拉拔力的影响,并且滑轨的存在可以保证试验过程中拉拔方向的一致性,提高试验数据的精确性,使所测得的试验数据更加真实可靠。
8、进一步的,还包括压板,所述试验箱靠近所述引出口一侧的内侧壁上开设有贯通其顶壁的插槽,所述插槽下端连通所述引出口,所述压板板面平行对应的内侧壁布置且可拆卸插接在所述插槽内,其底端可与所述土工格栅顶部抵接。引出口尺寸固定,而待测土工格栅尺寸不同,因此利用压板可间接调节引出口高度,起到对土工格栅的限位作用,防止土工格栅在拉力作用下发生倾斜而影响试验结果的准确性。
9、进一步的,所述竖向加载系统包括反力架、多个传力柱、传载板和千斤顶,所述反力架固定在所述试验台上,多个所述传力柱周向均匀间隔布置且固定在所述盖板顶部,所述传载板固定在多个所述传力柱顶部,所述千斤顶固定在所述反力架上,且其底部的升降端连接所述传载板,所述千斤顶上安装有压力传感器,所述压力传感器电性连接至所述显示器。
10、进一步的,还包括滑轨支架,所述滑轨支架固定在靠近所述引出口一侧的所述试验台上,两个所述滑轨均沿平行所述土工格栅的引出方向布置且固定在所述滑轨支架两侧,所述夹具两侧分别滑动连接在两个所述滑轨上。
11、进一步的,所述滑轨上滑动安装有游标,且所述滑轨上设有刻度线槽。
12、进一步的,所述夹具包括下夹板和上夹板,所述下夹板两侧分别滑动连接两个所述滑轨,所述下夹板远离所述引出口的一侧连接所述驱动组件的输出端;所述上夹板通过螺栓固定在所述下夹板顶部。
13、进一步的,所述下夹板顶板面成型有防滑凸起,所述上夹板底板面对应所述防滑凸起处开设有与所述防滑凸起适配的防滑凹槽。
14、进一步的,所述驱动组件包括安装在试验台上呈筒形的密封气罐、气泵、真空泵以及安装在所述密封气罐内的滑片,所述密封气罐靠近所述滑轨的一端开设有进气口,远离所述滑轨的一端开设有出气口,所述气泵的出气端连接所述进气口,所述真空泵的进气端连接所述出气口;所述密封气罐的内侧壁上贯穿所述进气口端与所述出气口端开设有多个平行所述土工格栅的引出方向布置的长条形滑槽,所述滑片垂直所述长条形滑槽长度方向布置且其外周侧壁上周向间隔固定有多个可与所述长条形滑槽滑动配合的滑块,所述牵引绳一端连接所述滑片,另一端密封穿过所述密封气罐连接所述下夹板。
15、进一步的,所述气泵的出气端安装有进气节流阀,所述进气节流阀电性连接至所述显示器。
16、进一步的,所述密封气罐靠近进气口的一侧安装有压强计,所述压强计电性连接至所述显示器。
17、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本实用新型公开提供了一种土工格栅拉拔试验装置,具有以下有益效果:
18、1、通过滑轨支撑着夹具滑动,可以平衡夹具重力来消除夹具重力对拉拔力的影响,并且滑轨的存在可以保证试验过程中拉拔方向的一致性。
19、2、通过滑轨上的刻度和游标可以宏观上把握土工格栅的拉拔位移,防止位移过大导致土工格栅损坏。
20、3、控制气泵的充气速率可以控制试验过程中不同土样的拉拔速率。
21、4、滑片后方的密封气罐内是真空的,消除了密封气罐内部压缩空气阻力对拉拔力的影响。
22、5、根据待试验的土工格栅尺寸不同,可通过压板调节引出口的高度,防止试验过程中土工格栅竖直方向上移动后倾斜,进而导致夹具无法紧密滑动在滑轨上,影响试验结果。
1.一种土工格栅拉拔试验装置,包括:试验台(1)和固定在试验台(1)上的试验箱(2),所述试验箱(2)内填充有土体,所述土工格栅夹设于所述土体中,所述试验箱(2)一侧开设有用于引出所述土工格栅的引出口(201);所述土体顶部设有盖板(3),且所述盖板(3)可沿所述试验箱(2)的高度方向滑动在所述试验箱(2)内,其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,还包括压板(7),所述试验箱(2)靠近所述引出口(201)一侧的内侧壁上开设有贯通其顶壁的插槽(202),所述插槽(202)下端连通所述引出口(201),所述压板(7)板面平行对应的内侧壁布置且可拆卸插接在所述插槽(202)内,其底端可与所述土工格栅顶部抵接。
3.根据权利要求1所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,所述竖向加载系统(4)包括反力架(41)、多个传力柱(42)、传载板(43)和千斤顶(44),所述反力架(41)固定在所述试验台(1)上,多个所述传力柱(42)周向均匀间隔布置且固定在所述盖板(3)顶部,所述传载板(43)固定在多个所述传力柱(42)顶部,所述千斤顶(44)固定在所述反力架(41)上,且其底部的升降端连接所述传载板(43),所述千斤顶(44)上安装有压力传感器,所述压力传感器电性连接至所述显示器(6)。
4.根据权利要求1所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,还包括滑轨支架(56),所述滑轨支架(56)固定在靠近所述引出口(201)一侧的所述试验台(1)上,两条所述滑轨(51)均沿平行所述土工格栅的引出方向布置且固定在所述滑轨支架(56)两侧,所述夹具(52)两侧分别滑动连接在两个所述滑轨(51)上。
5.根据权利要求4所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,所述滑轨(51)上滑动安装有游标(57),且所述滑轨(51)上设有刻度线槽。
6.根据权利要求5所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,所述夹具(52)包括下夹板(521)和上夹板(522),所述下夹板(521)两侧分别滑动连接两个所述滑轨(51),所述下夹板(521)远离所述引出口(201)的一侧连接所述驱动组件(54)的输出端;所述上夹板(522)通过螺栓固定在所述下夹板(521)顶部。
7.根据权利要求6所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,所述下夹板(521)顶板面成型有防滑凸起(5211),所述上夹板(522)底板面对应所述防滑凸起(5211)处开设有与所述防滑凸起(5211)适配的防滑凹槽(5221)。
8.根据权利要求7所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,所述驱动组件(54)包括安装在试验台(1)上呈筒形的密封气罐(541)、气泵(542)、真空泵(543)以及安装在所述密封气罐(541)内的滑片(544),所述密封气罐(541)靠近所述滑轨(51)的一端开设有进气口,远离所述滑轨(51)的一端开设有出气口,所述气泵(542)的出气端连接所述进气口,所述真空泵(543)的进气端连接所述出气口;所述密封气罐(541)的内侧壁上贯穿所述进气口端与所述出气口端开设有多个平行所述土工格栅的引出方向布置的长条形滑槽(5411),所述滑片(544)垂直所述长条形滑槽(5411)长度方向布置且其外周侧壁上周向间隔固定有多个可与所述长条形滑槽(5411)滑动配合的滑块(5441),所述牵引绳(53)一端连接所述滑片(544),另一端密封穿过所述密封气罐(541)连接所述下夹板(521)。
9.根据权利要求8所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,所述气泵(542)的出气端安装有进气节流阀(545),所述进气节流阀(545)电性连接至所述显示器(6)以控制所述密封气罐(541)的充气速率。
10.根据权利要求8所述的一种土工格栅拉拔试验装置,其特征在于,所述密封气罐(541)靠近进气口的一侧安装有压强计(546),所述压强计(546)电性连接至所述显示器(6)。
