【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冻融循环试验装置，具体为一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置。
技术介绍
1、内蒙古河套地区位于我国北方的寒冷地带，其冬季极端低温可降至零下25摄氏度。该地区广泛分布的水渠对于农业灌溉和水利运输至关重要。在寒冷的环境中，衬砌混凝土与渠道底部土壤之间的温差会导致低温下土壤冻结形成冻土层，土壤在冻胀过程中对衬砌造成冻胀力，可能导致衬砌的隆起或破裂，引发冻胀破坏。
2、然而现有的测试设备对试验环境的要求较高，缺乏环境参数的灵活性，难以模拟实际工程环境，限制了其在衬砌工程中的应用。目前，衬砌工程领域中现有的冻胀应变测量技术也缺乏对衬砌渠道内部温度传递过程的定量分析。
3、为此，现有技术中公开号为“cn114636729a”的一种混凝土衬砌渠道温度传导、冻胀应变的装置和方法，该装置包括：冻胀装置，冻胀装置包括衬砌渠道体和控温装置，控温装置用于为衬砌渠道体提供预定温度；检测装置，检测装置包括横向形变检测装置、竖向形变检测装置以及多个温度传感器；横向形变检测装置用于检测衬砌渠道体的横向冻胀应变参数；多个温度传感器沿衬砌渠道体的轴向排列且嵌入衬砌渠道体的内部，用于检测衬砌渠道体的温度传导性能。本专利技术可实现对衬砌渠道体的内部温度传导过程进行定量分析、混凝土衬砌板和渠道基土整体测定的技术效果。
4、但是上述该装置在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述装置及现有技术中的衬砌冻胀实验装置通常需要进行混凝土衬砌的预制，由于混凝土凝结硬化改性后无法重复进行利用，因此使用后就进行废弃，长期以往造成了大量原
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，包括：
4、冻胀体容置仓，所述冻胀体容置仓的轴心处自下而上间隔均匀式设置有若干温度传感器；
5、模拟衬砌，所述模拟衬砌通过限位装置固定安装在冻胀体容置仓上侧，所述模拟衬砌下方的冻胀体容置仓内填充有冻胀土质层，所述模拟衬砌由内圈、外圈和预紧辐条组成，所述预紧辐条的两端分别连接在内圈和外圈上，所述内圈与外圈同轴心设置，所述预紧辐条位于外圈一端连接在辐条调节帽上，所述预紧辐条位于内圈一端还连接在牵拉力传感器上，通过旋转辐条调节帽从而改变预紧辐条的牵拉强度；
6、轴向位移监测装置，所述轴向位移监测装置用以抵靠在内圈的上表面，在模拟冻融循环过程中，冻胀土质层的体积变化从而推动内圈产生轴向位移，通过该轴向位移监测装置检测模拟衬砌轴向的位移量；
7、底部变温箱，所述冻胀体容置仓固定安装在底部变温箱上，所述底部变温箱内开设有介质容置仓，通过向介质容置仓内泵注冻融介质，冻融介质通过与上方的冻胀体容置仓进行热交换从而促使冻胀土质层发生冻胀变化。
8、优选的，所述限位装置包括环形阵列式安装在冻胀体容置仓外侧的l型固定架，所述l型固定架靠近冻胀体容置仓一侧均安装有挤压弹簧，所述挤压弹簧远离l型固定架一端连接在伸缩限位块上，所述冻胀体容置仓和外圈上均对应开设有供伸缩限位块容纳的限位插槽，通过将伸缩限位块插入限位插槽内从而完成模拟衬砌在冻胀体容置仓内的限位安装。
9、优选的，所述外圈位于限位插槽的上下两侧还开设有密封槽，所述密封槽内安装有密封胶圈。
10、优选的，所述内圈上方呈圆台型，圆台型所述内圈的上表面与外圈上表面齐平式设置。
11、优选的，所述模拟衬砌的内圈和外圈之间还浇筑设置有石膏加固层，所述石膏加固层的上下两端与外圈的上下两端齐平式设置。
12、优选的，所述轴向位移监测装置包括两侧设置的导轨、滑动架和检测探头组成，两侧的所述导轨平行且固定安装在冻胀体容置仓的上表面，所述滑动架与两侧的导轨配合，所述检测探头固定安装在滑动架上，所述检测探头在检测过程中，其位移探针抵靠在内圈的轴心处，所述内圈在冻胀过程中向上产生轴向位移从而推动位移探针产生位移。
13、优选的，所述底部变温箱侧边还设置有冻融介质入口和冻融介质出口，冻融介质入口和冻融介质出口分别通过管道与循环泵机连通，通过循环泵机将冻融介质泵注至介质容置仓内。
14、优选的，所述底部变温箱内安装有底部温度传感器。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、本专利技术通过模拟衬砌替代传统的预制混凝土衬砌结构，该模拟衬砌能够反复使用，且无需经历漫长的凝结硬化等待时间，同时还能够进一步模拟不同标号强度的混凝土，大大降低了原材料的耗费，且实验过程不再受到混凝土凝结硬化时间的限制，快捷高效，节能环保；
17、本专利技术通过将现有的零散结构进行整合，从而使得该装置更加紧凑，装置之间的连接更加紧密，进而降低了占地空间，且便于后期的维护。
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1.一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述限位装置包括环形阵列式安装在冻胀体容置仓外侧的L型固定架，所述L型固定架靠近冻胀体容置仓一侧均安装有挤压弹簧，所述挤压弹簧远离L型固定架一端连接在伸缩限位块上，所述冻胀体容置仓和外圈上均对应开设有供伸缩限位块容纳的限位插槽，通过将伸缩限位块插入限位插槽内从而完成模拟衬砌在冻胀体容置仓内的限位安装。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述外圈位于限位插槽的上下两侧还开设有密封槽，所述密封槽内安装有密封胶圈。
4.根据权利要求2所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述内圈上方呈圆台型，圆台型所述内圈的上表面与外圈上表面齐平式设置。
5.根据权利要求2或4所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述模拟衬砌的内圈和外圈之间还浇筑设置有石膏加固层，所述石膏加固层的上下两端与外圈的上下两端齐平式设置。
6.根据权利要求5所述的一
7.根据权利要求6所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述底部变温箱侧边还设置有冻融介质入口和冻融介质出口，冻融介质入口和冻融介质出口分别通过管道与循环泵机连通，通过循环泵机将冻融介质泵注至介质容置仓内。
8.根据权利要求7所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述底部变温箱内安装有底部温度传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述限位装置包括环形阵列式安装在冻胀体容置仓外侧的l型固定架，所述l型固定架靠近冻胀体容置仓一侧均安装有挤压弹簧，所述挤压弹簧远离l型固定架一端连接在伸缩限位块上，所述冻胀体容置仓和外圈上均对应开设有供伸缩限位块容纳的限位插槽，通过将伸缩限位块插入限位插槽内从而完成模拟衬砌在冻胀体容置仓内的限位安装。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述外圈位于限位插槽的上下两侧还开设有密封槽，所述密封槽内安装有密封胶圈。
4.根据权利要求2所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在于：所述内圈上方呈圆台型，圆台型所述内圈的上表面与外圈上表面齐平式设置。
5.根据权利要求2或4所述的一种混凝土衬砌渠道冻胀应变实验装置，其特征在...
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