一种可控温能承压的冻结力测量装置制造方法及图纸

一种可控温能承压的冻结力测量装置，包括承压板，承压板下面设有可压缩圈，可压缩圈下设有养护箱，养护箱内设有剪切桶内芯和剪切外桶，剪切外桶上配有温度探头，温度探头与数据采集仪连接，数据采集仪的上方设有中央处理器和温度显示器，养护箱内设有温度控制器，温度控制器的气体输出端通过制冷管道与养护箱相通；将温度探头等间距排列在剪切外桶和剪切桶内芯之间的区域，将制备好的土体充填于该区域，设定温度显示器至试验要求负温，启动温度控制器向养护箱内输入冷气，将土体冻结后，取出剪切桶内芯，将混凝土填入该空区；本实用新型专利技术结构简单，操作方便，高效省时，避免了试样中转过程中温度变化对试验的影响，保证了试验结果的精度。

A device for measuring the freezing force under controlled temperature and pressure

【技术实现步骤摘要】
一种可控温能承压的冻结力测量装置
本专利技术涉及一种冻结力测量装置，特别涉及一种可控温能承压的冻结力测量装置。
技术介绍
桩基础和冻土间的冻结力是多年冻土区摩擦桩设计中重要的力学参数，对该力的强度值有桩基的现场检测和室内直剪试验等两种获得途径。桩基现场检测是取得冻结力的有效手段，但由于成本较高、操作难度大等缺点，在工程应用较少。室内直剪试验是最早测定土的抗剪强度的试验方法，该试验方法具有试验过程易于操作和控制、试验过程可重复、试验结果准确等优点，在实际工程中得到广泛应用。在压缩或剪切模型试验中，由于模型试件体积较大，存在搬运困难的问题。尤其在冻土相关的试验中，温度控制也是关键因素。目前的试验条件至少需要两套独立的设备才能完成试验，存在时间长、进度慢、中转困难等问题。因此，需要一套精确控温、无需中转试件、方便移动的设备来改进和优化试验条件。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种可控温能承压的冻结力测量装置，能够准确测定各种土体与混凝土界面的冻结力，具有可压缩，操作简单，提高准确率的优点，还存在时间短，进度快，中转简单，方便移动的优点。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种可控温能承压的冻结力测量装置，包括承压板1，承压板1下面配置有可压缩圈2，可压缩圈2下配置有养护箱5，所述的养护箱5上嵌有温度检测器6，所述的养护箱5内设置有剪切桶内芯3和剪切外桶4，所说的剪切外桶4套在剪切桶内芯3外，所述的剪切外桶4上配置有温度探头10，温度探头10与数据采集仪11连接，所述的数据采集仪11的上方设置有中央处理器和温度显示器7，所述养护箱5内设置有温度控制器8，温度控制器8的气体输出端通过制冷管道9与养护箱5相通；温度检测器6的信号输出端和数据采集仪11的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连，温度显示器7和温度控制器8的信号输入端与中央处理器的信号输出端相连。进一步，所述的承压板1为0.5-1.0cm的钢板。进一步，所述的可压缩圈2由斜置钢丝构成。进一步，所述的剪切桶内芯3为实心树脂棒，直径5-15cm。进一步，所述的数据采集仪11是德国Campbell公司生产的CR3000系列数据采集仪。所述的养护箱5的右上方设置有电源开关12，给整个装置提供电源。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：由于承压板1下设置的可压缩圈2，使本专利技术具有了可压缩性的优点，在剪切外桶4内装有剪切桶内芯3，提高了试验结果的准确性。本专利技术提供的试验装置结构简单，操作方便，节约人力物力，利用率高。本专利技术结合养护箱、压力机的特点，避免了试样中转过程，大大提高了制样效率，节省了试验时间。同时，避免了养护过程中温度变化而对试验精度产生的影响，保证了试验结果的精度。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的电路框图。图3为用本专利技术所制作出来的试样成品照片。图中：1-承压板，2-可压缩圈，3-剪切桶内芯，4-剪切外桶，5-养护箱，6-温度检测器，7-温度显示器，8-温度控制器，9-制冷管道，10-温度探头，11-数据采集仪，12-电源开关，13-小车轱辘。具体实施方式下面通过具体实例和图示，进一步阐释本专利技术。参见图1和图2，本专利技术提供一种可控温能承压的冻结力测量装置，包括承压板1，承压板1下面配置有可压缩圈2，可压缩圈2下面配置有养护箱5，所述的养护箱5内配置有温度检测器6，所述的养护箱5内设置有剪切桶内芯3和剪切外桶4，所说的剪切外桶4套在剪切桶内芯3外，所述的剪切外桶4通过温度探头10连接有数据采集仪11，数所述的数据采集仪11的上方设置有温度显示器7，所述养护箱5内设置有温度控制器8，温度控制器8的气体输出端通过制冷管道9与养护箱5相通；养护箱5的温度由温度控制器8通过制冷管道9给其输送的冷量来决定。进一步，所述的承压板1为0.5-1.0cm的钢板。进一步，所述的可压缩圈2由斜置钢丝构成。进一步，所述的剪切桶内芯3为实心树脂棒，直径5-15cm。进一步，所述的温度控制器8为通常用于空调、冰箱等的制冷设备，也可以称为制冷压缩机。进一步，所述的数据采集仪11是数据采集系统，如德国Campbell公司生产的CR3000系列数据采集仪。进一步，所述的温度检测器6可以称为温度采集器，是一种常用的温度监测设备。所述的养护箱5的右上方设置有电源开关12，给整个装置提供电源。所述的养护箱5放置在小车上，小车下方四角各设置一个小车轱辘13。参照图1，本专利技术的工作原理是：先将温度探头10等间距排列在剪切外桶4套和剪切桶内芯3之间的区域，将制备好的土体充填于该区域，设定温度显示器7至试验要求负温，启动温度控制器8，温度控制器8通过制冷管道9向养护箱5内输入冷气，将土体冻结24小时；冻结完成后，取出剪切桶内芯3，将混凝土填入该空区，该操作模拟了冻土区灌注桩实际施工过程，使试验结果更接近实际工况，更为准确；对混凝土进行常规养护27天；用压力机将承压板1下压，可压缩圈2发生弹性变形，直至混凝土和土体发生剪切分离，分离破坏时的最大压力即为冻结力。在上述冻结和养护期间，数据采集仪11均收集数据，存入中央处理器。参见图3，由于本专利技术采用冻土中浇筑混凝土的方法，所以制作出来的试样成品具有表面粗糙度更接近冻土区实际灌注桩基础施工情况的优点，其测定得到的表面冻结力更具有科学性和代表性。以上显示和描述了本专利技术的主要特征和特点，本行业技术人员应该理解，本专利技术的原理并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所做的修改和改进等，均应包含在保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控温能承压的冻结力测量装置，其特征在于：包括承压板(1)，承压板(1)下面配置有可压缩圈(2)，可压缩圈(2)下配置有养护箱(5)，所述的养护箱(5)上嵌有温度检测器(6)，所述的养护箱(5)内设置有剪切桶内芯(3)和剪切外桶(4)，所说的剪切外桶(4)套在剪切桶内芯(3)外，所述的剪切外桶(4)上配置有温度探头(10)，温度探头(10)与数据采集仪(11)连接，所述的数据采集仪(11)的上方设置有中央处理器和温度显示器(7)，所述养护箱(5)内设置有温度控制器(8)，温度控制器(8)的气体输出端通过制冷管道(9)与养护箱(5)相通；温度检测器(6)的信号输出端和数据采集仪(11)的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连，温度显示器(7)和温度控制器(8)的信号输入端与中央处理器的信号输出端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种可控温能承压的冻结力测量装置，其特征在于：包括承压板(1)，承压板(1)下面配置有可压缩圈(2)，可压缩圈(2)下配置有养护箱(5)，所述的养护箱(5)上嵌有温度检测器(6)，所述的养护箱(5)内设置有剪切桶内芯(3)和剪切外桶(4)，所说的剪切外桶(4)套在剪切桶内芯(3)外，所述的剪切外桶(4)上配置有温度探头(10)，温度探头(10)与数据采集仪(11)连接，所述的数据采集仪(11)的上方设置有中央处理器和温度显示器(7)，所述养护箱(5)内设置有温度控制器(8)，温度控制器(8)的气体输出端通过制冷管道(9)与养护箱(5)相通；温度检测器(6)的信号输出端和数据采集仪(11)的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连，温度显示器(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉延峻，罗滔，孙超伟，刘方，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61