一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置，主要包括反力梁、轴向千斤顶、水平千斤顶、剪切盒、位移传感器、气囊、充气管、充气装置、土槽、以及垃圾堆体。本方案通过放置一定数量的气囊，以模拟气压的影响，在指定的位置设置局部弧形塑料薄膜，以模拟滞水层水压的影响，同时放置微型温度发生器，以模拟温度影响垃圾堆体内气和水的情况，然后对其进行剪切试验，使试样在剪切盒和土槽之间的水平面上发生剪切破坏，期间数据通过相关设备实时记录下来，得到破坏时的剪切应力τ，根据莫尔

【技术实现步骤摘要】
一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置


[0001]本专利技术涉及室内试验装置
，尤其涉及一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅速发展以及城市化水平的提高，城市生活垃圾的数量急剧增加，对于垃圾堆填的要求也是越来越高，要确保其稳定性，避免其发生失稳破坏，造成严重的工程事故，也是一个值得我们研究的课题，若要确保垃圾堆填体不发生失稳破坏，则需要对垃圾堆填体的强度特性进行探究。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0005]一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置，主要包括反力梁、轴向千斤顶、水平千斤顶、剪切盒、位移传感器、气囊、充气管、充气装置、土槽、以及垃圾堆体。
[0006]所述土槽设置在地下，从地面向下开挖。所述垃圾堆体放置在土槽内并夯实。所述反力梁架设在地面上，横跨土槽及垃圾堆体。所述剪切盒设置在垃圾堆体上，将垃圾堆体套牢。所述轴向千斤顶设置在剪切盒上，其上端顶住反力梁，下端顶住剪切盒顶部。所述水平千斤顶设置在剪切盒一侧，其一端顶住反力梁，另一端顶住剪切盒的侧面。所述位移传感器设置在剪切盒上，测量剪切盒的位移情况。
[0007]若干所述气囊设置在垃圾堆体内，呈随机分散设置。所述充气管的一端与充气装置连接，另一端分别与若干气囊连接。所述充气装置用于控制气囊的充气与泄气，并可调节气囊内气压的大小。
[0008]作为本专利技术的优选方案，所述气囊采用椭圆形扁平状结构设计。这样的结构有利于模拟垃圾在发酵后产生的局部气体压力，使试验数据更贴合工程实际。
[0009]进一步的，所述直剪试验装置还包括薄膜和进水管。若干所述薄膜水平嵌入垃圾堆体内，呈随机分散设置。所述进水管的一端与可调节水压的外部供水装置连接，另一端分别连接到若干薄膜上方。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述薄膜采用弧形结构设计，并采用塑料材料制成。这样更有利于薄膜将水滞留在垃圾堆体内并形成滞水层，从而模拟垃圾发酵产生的污水对其他垃圾所产生的压力，使试验数据更贴近于工程实际。
[0011]进一步的，所述直剪试验装置还包括微型温度发生器、电线、以及温度控制器。若干所述微型温度发生器嵌入垃圾堆体内，呈随机分散设置。若干所述微型温度发生器分别
通过电线与温度控制器电连接，实现微型温度发生器的温度可控可调。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述轴向千斤顶的顶部还设有滚排。所述滚排设置在轴向千斤顶与反力梁之间。所述轴向千斤顶通过滚排顶住反力梁。
[0013]作为本专利技术的优选方案，为了使轴向千斤顶的压力更均匀分布在剪切盒内的垃圾堆体上，本专利技术所述轴向千斤顶的底部自下而上设有第一钢板和第二钢板。所述第一钢板的面积比第二钢板大。所述第一钢板与剪切盒接触，第二钢板与轴向千斤顶接触。所述第一钢板与第二钢板共同构成双层阶梯式钢板。所述第一钢板与第二钢板之间贴合安装。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述微型温度发生器可以采用发热棒、发热丝、电热棒等现有技术中的一种或多种发热结构根据需要组成板状或柱状结构。从而更好地模拟垃圾发酵产生的局部热量对其他垃圾及垃圾堆体的影响，使试验数据更贴近工程实际。
[0015]本专利技术的工作过程和原理是：本方案通过制作一个土槽以及反力架，随后把垃圾堆填在土槽中，当填埋至地面时，在其上放置一个剪切盒，再把垃圾堆填至剪切盒满，在对垃圾进行堆填的过程中，放置一定数量的气囊，以模拟气压的影响，在指定的位置设置局部弧形塑料薄膜，在填埋完成后使薄膜其兜满水，以模拟滞水层水压的影响，同时在气囊和弧形塑料薄膜附近放置微型温度发生器，以模拟温度影响垃圾堆体内气和水的情况，完成填埋的一段时间后对其进行剪切试验，使试样在剪切盒和土槽之间的水平面上发生剪切破坏，期间数据通过相关设备实时记录下来，得到破坏时的剪切应力T，根据莫尔
‑
库伦定律确定垃圾堆体的内摩擦角φ和黏聚力c，得到相关强度指标。本专利技术还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。
[0016]与现有技术相比，本专利技术还具有以下优点：
[0017](1)本专利技术所提供的可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置将研究土质材料强度所运用的直剪试验用于垃圾堆填体的研究，考虑气压和水压运移的影响作用，用气囊的缩小胀大模拟气压的变化，用弧形塑料薄膜兜住局部水模拟边坡上的滞水层的水压作用，用微型温度发生器模拟温度对局部气压和滞水层的运移影响，并且该实验试样尺寸大，对堆填体的扰动小，更接近工程受荷变形，能更好的反映垃圾堆体的强度特性的实际情况。
[0018](2)本专利技术所提供的可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置可通过不同的实验方案定性去比较气压和水压的运移对垃圾堆体强度的影响，其原理简单，操作简易，可行性十足。
[0019](3)本专利技术所提供的可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置，相比其他大型直剪试验，该装置主要用于垃圾堆体，并且通过三个巧妙的装置去模拟气压、水压、温度的影响，且操作简单，通过数据的记录可根据莫尔库伦准则获得相应的强度指标，为实际工程建设提供参考。
附图说明
[0020]图1是本专利技术所提供的可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置的结构示意图。
[0021]图2是本专利技术所提供的可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置的剖视图。
[0022]上述附图中的标号说明：
[0023]1‑
反力梁，2
‑
剪切盒，3
‑
土槽，4
‑
垃圾堆体，5
‑
位移传感器，6
‑
气囊，7
‑
充气管，8
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充气装置，9
‑
薄膜，10
‑
进水管，11
‑
轴向千斤顶，12
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滚排，13
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第一钢板，14
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水平千斤顶，15
‑
地面，16
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微型温度发生器，17
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电线，18
‑
温度控制器。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术作进一步说明。
[0025]实施例1：
[0026]如图1至图2所示，本实施例公开了一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置，主要包括反力梁1、轴向千斤顶11、水平千斤顶14、剪切盒2、位移传感器5、气囊6、充气管7、充气装置8、土槽3、以及垃圾堆体4。
[0027]所述土槽3设置在地下，从地面15向下开挖。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置，其特征在于，包括反力梁、轴向千斤顶、水平千斤顶、剪切盒、位移传感器、气囊、充气管、充气装置、土槽、以及垃圾堆体；所述土槽设置在地下，从地面向下开挖；所述垃圾堆体放置在土槽内并夯实；所述反力梁架设在地面上，横跨土槽及垃圾堆体；所述剪切盒设置在垃圾堆体上，将垃圾堆体套牢；所述轴向千斤顶设置在剪切盒上，其上端顶住反力梁，下端顶住剪切盒顶部；所述水平千斤顶设置在剪切盒一侧，其一端顶住反力梁，另一端顶住剪切盒的侧面；所述位移传感器设置在剪切盒上，测量剪切盒的位移情况；若干所述气囊设置在垃圾堆体内，呈随机分散设置；所述充气管的一端与充气装置连接，另一端分别与若干气囊连接；所述充气装置用于控制气囊的充气与泄气，并可调节气囊内气压的大小。2.根据权利要求1所述的可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置，其特征在于，所述气囊采用椭圆形扁平状结构设计。3.根据权利要求1所述的可调节气压、水压、温度参数的垃圾土室内大型直剪试验装置，其特征在于，所述直剪试验装置还包括薄膜和进水管；若干所述薄膜水平嵌入垃圾堆体内，呈随机分散设置；所述进水管的一端与可调节水压的外部供水装置连接，另一端分别连接到若干薄膜上方。4.根据权利要求3所述的可调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯德銮，黎森宇，梁仕华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：