一種土的被動側壓力係數測試裝置的製作方法

2023-05-11 16:42:56

專利名稱：一種土的被動側壓力係數測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及土工試驗與試驗加載，是一種用於土的被動側壓力係數測試的裝置，且該設備中的加載裝置能應用於其他領域。
背景技術：
土側壓力係數是巖土工程中非常重要的參數，它反應的是土體在豎向荷載作用下，側向受力與豎向受力之比，工程上一般將側壓力係數劃分為靜止、主動和被動三種側壓力係數。目前除靜止側壓力係數外其它兩個的實測手段還不夠理想，而工程中所關心的土體破壞階段對應的土壓力一般是主動或被動土壓力，目前所用的主動或被動側壓力係數大多是根據理論公式或者經驗公式得來的，由於巖土材料的複雜性和多變性，這些取值往往與實際結果有較大差距。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種土的被動側壓力係數測試裝置。該裝置主要針對目前土工實驗中被動土側壓力係數的測定，解決被動土壓力長期難以實測的難題。為今後巖土工程的科研與設計提供可靠依據。本發明解決其技術問題的技術方案一種土的被動側壓力係數測試裝置，該裝置包括:底座平臺、調節轉盤、調節杆固定承臺、第一、第二量力環固定承臺、量力環千分尺、量力環、連接杆、頂推塊、第一、第二千分尺固定杆、水平位移千分尺、豎向模塊化加載裝置、試件容器、第一、二滾動導軌、加載電機、電機支座。所述的調節杆固定承臺、第一、第二量力環固定承臺、電機支座順序安裝在底座平臺的橫向中心線上，並使調節杆固定承臺、第一、第二量力環固定承臺上的演方孔同軸。第一、二滾動導軌安裝在第二量力環固定承臺、電機支座之間的底座平臺上平面的橫向中心線的兩側；加載電機安裝在電機支座上。所述的試件容器安放於第一、二滾動導軌上。所述的連接杆的一端通過螺釘與頂推塊固定連接，連接杆的另一端與量力環接觸，頂推塊置於試件容器左側壁上的圓孔中。所述的量力環的兩端分別放置於第一、第二量力環固定承臺方孔之間。所述的調節杆固定承臺與調節轉盤上的螺杆部分螺紋連接，調節轉盤上螺杆的端頭與量力環接觸。所述的試件容器中盛有土樣，豎向模塊化加載裝置安裝在試件容器中土樣的上方。所述的第一、第二千分尺固定杆分別安裝在連接杆和試件容器上；水平位移千分尺安裝在第一、第二千分尺固定杆上。所述的豎向模塊化加載裝置包括:穩壓閥、油缸蓋、油缸體、IOX 10個活塞、IOX 10個連杆、10 X 10個加載塊體。油缸體的豎向加工出10 X 10個活塞孔；所述的10 X 10個活塞和10 X 10個加載塊體分別固定在IOX10個連杆的兩端；10 X 10個活塞分別安裝於油缸體上的IOX 10個活塞孔中。所述的穩壓閥安裝在油缸蓋上；穩壓閥與油路連接。所述的油缸蓋與油缸體密封連接。所述的試件容器上口的四個邊外緣中線上各設一個凸緣，其上設一通孔，在油缸體的下口的四個邊外緣中線上各設一個凸緣，其上設一與試件容器上口的通孔相同的通孔。本發明的有益效果本發明中的豎向模塊化伺服加載裝置能實現不同局部應變狀態下的均勻加載，在此基礎上能有效的對被動土壓力係數進行實驗測定，填補目前該領域的空白，為巖土工程研究與設計提供有力支持。


圖1為本發明裝置整體結構縱向剖面圖；圖2為調節杆固定承臺，第一、第二量力環固定承臺，第一、二滾動導軌安裝在底座平臺上圖；圖3為圖2的A-A面剖面圖；圖4為豎向模塊化加載裝置剖面圖；圖5為豎向模塊化加載裝置仰視圖；圖6為側向壓力採集構件示意圖；圖7為試件容器剖面圖；圖8為試件容器俯視圖；圖9為試件容器左視圖。
具體實施例方式結合附圖對本發明作進一步說明:一種土的被動側壓力係數測試裝置，該裝置包括:底座平臺1，調節轉盤2，調節杆固定承臺3，第一、第二量力環固定承臺4-1、4-2，量力環千分尺5，量力環6，連接杆7，試件容器孔8,頂推塊9,第一、第二千分尺固定杆10-1、10-2,水平位移千分尺11,豎向模塊化加載裝置，試件容器17,第一、二滾動導軌18-1、18-2,加載電機19、電機支座20。所述的調節杆固定承臺3、第一、第二量力環固定承臺4-1、4_2、電機支座20順序安裝在底座平臺I的橫向中心線上，並使調節杆固定承臺3、第一、第二量力環固定承臺4-1、4-2上的通孔同軸。第一、二滾動導軌18-1、18-2安裝在第一、第二量力環固定承臺4_1、4_2、電機支座20之間的底座平臺I上平面的橫向中心線的兩側；加載電機19安裝在電機支座20上；所述的試件容器17安放於第一、二滾動導軌18-1、18-2上。所述的連接杆7的一端通過螺釘與頂推塊9固定連接，連接杆7的另一端與量力環6接觸，頂推塊9置於試件容器17左側壁上的試件容器孔8中。所述的量力環6的兩端分別放置於第一、第二量力環固定承臺4-1、4_2方孔之間。所述的調節杆固定承臺3與調節轉盤2螺紋連接，調節轉盤2的端頭與量力環6接觸。所述的試件容器17中盛有土樣，豎向模塊化加載裝置安裝在試件容器17中土樣的上方。所述的第一、第二千分尺固定杆10-1、10-2分別安裝在連接杆7和試件容器17上；水平位移千分尺11安裝在第一、第二千分尺固定杆10-1、10-2上。所述的豎向模塊化加載裝置包括:穩壓閥12、油缸蓋13、活塞14、連杆15、加載塊體16、油缸體21。油缸體21的豎向加工出IOX 10個活塞孔、所述的10 X 10個活塞14和10 X 10個加載塊體16分別固定在IOX 10個連杆15的兩端；10 X 10個活塞14分別安裝於油缸體21上的10X 10個活塞孔中。所述的穩壓閥12安裝在油缸蓋13上；穩壓閥12與油路連接；所述的油缸蓋13與油缸體21密封連接。所述的試件容器17上口的四個邊外緣中線上各設一個凸緣，其上設一通孔，在油缸體21的下口的四個邊外緣中線上各設一個凸緣，其上設一與試件容器17上口的通孔相同的通孔。側向壓力採集構件包括:調節轉盤2，調節杆固定承臺3，第一、第二量力環固定承臺4-1、4-2，量力環千分尺5,量力環6,連接杆7,頂推塊9。對土的被動側壓力係數進行測試時，豎向模塊化加載裝置放置於盛有土樣的試件容器17上面，通過四個外緣中線上的凸緣通孔進行臨時固定。通過穩壓閥12向10X10個活塞施壓，由於活塞共用一個油源，保證了 IOX 10個加載塊體16對土施加相同的豎向壓力。每一個加載塊體能隨土樣變形而上下獨立移動。旋轉調節轉盤2，使調節轉盤2的螺杆端頭和連接杆7與量力環6接觸。給加載電機19通電,加載電機向試件容器17施力，當土樣破壞時,量力環千分尺5的讀數達到最大值，所對應的被動土壓力與豎向壓力的比值就是土的被動側壓力係數。底座平臺(I)、調節轉盤(2)、調節杆固定承臺(3)、第一、第二量力環固定承臺(4-1、4-2)、量力環千分尺(5)、量力環(6)、連接杆(7)、頂推塊(9)、第一、第二千分尺固定杆(10-1、10-2)、試件容器(17)量力環6、水平位移千分尺11、穩壓閥12、加載電機19為市售產品。底座平臺1，調節轉盤2，調節杆固定承臺3，連接杆7，頂推塊9，第一、第二千分尺固定杆10-1、10-2，油缸蓋13，連杆15，加載塊體16，試件容器17，油缸體21由鋼材製成。活塞14由橡膠製成。
權利要求
1.一種土的被動側壓力係數測試裝置，其特徵在於，該裝置包括:底座平臺(I)、調節轉盤(2)、調節杆固定承臺(3)、第一、第二量力環固定承臺(4-1、4-2)、量力環千分尺(5)、量力環(6)、連接杆(7)、試件容器孔(8)、頂推塊(9)、第一、第二千分尺固定杆(10-1、10-2)、水平位移千分尺(11)、豎向模塊化加載裝置、試件容器(17)、第一、二滾動導軌(18-1、18-2)、加載電機(19)、電機支座(20)； 所述的調節杆固定承臺(3)、第一、第二量力環固定承臺(4-1、4-2)、電機支座(20)順序安裝在底座平臺(I)的橫向中心線上，並使調節杆固定承臺(3)、第一、第二量力環固定承臺(4-1、4-2)上的方孔同軸； 第一、二滾動導軌(18-1、18-2)安裝在第二量力環固定承臺(4-2)、電機支座(20)之間的底座平臺(I)上平面的橫向中心線的兩側；加載電機(19 )安裝在電機支座(20 )上； 所述的試件容器(17)安放於第一、二滾動導軌(18-1、18_2)上； 所述的連接杆(7)的一端通過螺釘與頂推塊(9)固定連接，連接杆(7)的另一端與量力環(6)接觸，頂推塊(9)置於試件容器(17)左側壁上的圓孔(8)中； 所述的量力環(6)的兩端分別放置於第一、第二量力環固定承臺(4-1、4-2)方孔之間；所述的調節杆固定承臺(3)與調節轉盤(2)上的螺杆部分螺紋連接，調節轉盤(2)上螺杆的端頭與量力環(6)接觸； 所述的試件容器(17)中盛有土樣，豎向模塊化加載裝置安裝在試件容器(17)中土樣的上方； 所述的第一、第二千分尺固定杆(10-1、10-2)分別安裝在連接杆(7)和試件容器(17)上；水平位移千分尺(11)安裝在第一、第二千分尺固定杆(10-1、10-2)上； 所述的豎向模塊化加載裝置包括:穩壓閥(12)、油缸蓋(13)、油缸體(21)、10X 10個活塞(14)、10 X 10個連杆(15)、10 X 10個加載塊體(16)； 油缸體(21)的豎向加工出IOX 10個活塞孔、所述的10X 10個活塞(14)和10X 10個加載塊體(16)分別固定在連杆(15)的兩端；10 X 10個活塞(14)分別安裝於油缸體(21)上的IOX 10個活塞孔中； 所述的穩壓閥(12)安裝在油缸蓋(13)上；穩壓閥(12)與油路連接； 所述的油缸蓋(13)與油缸體(21)密封連接。
2.根據權利要求1所述的一種土的被動側壓力係數測試裝置，其特徵在於: 所述的試件容器(17)上口的四個邊外緣中線上各設一個凸緣，其上設一通孔，在油缸體(21)的下口的四個邊外緣中線上各設一個凸緣，其上設一與試件容器(17)上口的通孔相同的通孔。
全文摘要
一種土的被動側壓力係數測試裝置，涉及土工試驗與試驗加載。解決了被動土壓力長期難以實測的難題。該裝置的調節杆固定承臺(3)、第一、第二量力環固定承臺(4-1、4-2)、第一、二滾動導軌(18-1、18-2)，電機支座(20)順序安裝在底座平臺(1)上，豎向模塊化加載裝置試件容器(17)安裝在第一、二容器滾動導軌上，豎向模塊化加載裝置安裝在試件容器上，對容器內土樣施加豎向荷載；豎向模塊化加載裝置的油缸體設10×10個活塞孔，活塞和加載塊體連接在連杆的兩端；水平電機安裝與底座右邊的電機底座上，對試件容器施加水平荷載。量力環(6)的兩端分別與調節轉盤(2)螺杆的端頭和連接杆(7)的一端接觸。
文檔編號G01N19/00GK103217378SQ201310097500
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月25日 優先權日2013年3月25日
發明者房倩, 張頂立, 陳立平, 劉豔, 蘇潔, 應國剛 申請人:北京交通大學