CN109781774A - 一种土壤性能测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土壤性能测量装置，包括用于装载试验土壤的试验筒组件、向试验筒组件内试验土壤加载重力的加载组件和用于测量试验土壤变形的位移测量组件；试验筒组件内装载试验土壤，加载组件向试验土壤加载重力，位移测量组件测量试验土壤在加载前后的试验土壤变化情况，从而测量得出试验土壤的膨胀性能。本装置可以测试建筑物下土壤的膨胀性能情况，对建筑物下土壤的膨胀性能做到清楚了解，从而因地制宜的进行建筑物施工，防止建筑损失。

Description

一种土壤性能测量装置

技术领域

本发明涉及土壤性能测量技术领域，具体地说涉及一种土壤性能测量装置。

背景技术

当今，人类社会发展迅速，工程建筑物随处可见，在修建这些建筑物之前，首先要选地方，而这地方怎么选，其中最重要的就是当地土壤的性能情况。然而很多建筑都是因为未能检测土壤性能而出现意外状况，只有提前测量弄清楚土壤的性能才能因地制宜，要不然的话这些建筑物可能会因为比如土壤的膨胀性等问题而坍塌，造成不必要的损失。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种土壤性能测量装置，以测试建筑物下土壤的膨胀性能情况，对建筑物下土壤的膨胀性能做到清楚了解，从而因地制宜的进行建筑物施工，防止建筑损失。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种土壤性能测量装置，包括用于装载试验土壤的试验筒组件、向试验筒组件内试验土壤加载重力的加载组件和用于测量试验土壤变形的位移测量组件；试验筒组件内装载试验土壤，加载组件向试验土壤加载重力，位移测量组件测量试验土壤在加载前后的试验土壤变化情况，从而测量得出试验土壤的膨胀性能。

作为对上述技术方案的改进，所述试验筒组件包括柱塔式可组合试验筒，所述柱塔式可组合试验筒由多层通过锥面接合的分筒组成。

作为对上述技术方案的改进，相邻分筒中的下分筒的上端面呈内锥结构，上分筒的下端面呈外锥结构；最底层的分筒的下端面和最顶层的分筒的上端面为水平面。

作为对上述技术方案的改进，每一层分筒内设置有内凹环，在内凹环位置，所述分筒两侧分别设置有使空气和循环水通过的进孔和出孔，该进孔、出孔分别与内凹环相连接，该内凹环处嵌装有透水石。

作为对上述技术方案的改进，每一层分筒的结合处的外周设置有密封橡皮圈，该密封橡皮圈的周部设置有铁圈。

作为对上述技术方案的改进，所述试验筒组件还包括外筒，所述外筒包设于柱塔式可组合试验筒的外周并与之相隔开。

作为对上述技术方案的改进，所述试验筒组件还包括底托、圆柱式空心盒和顶盖，所述底托和顶盖为沉孔结构，所述圆柱式空心盒安装在所述柱塔式可组合试验筒的内腔中，所述柱塔式可组合试验筒安装在底托的沉孔中，所述外筒固定在底托上，所述顶盖盖设在柱塔式可组合试验筒和外筒上，其沉孔与外筒的外周相适配。

作为对上述技术方案的改进，所述圆柱式空心盒、底托设置有空气和循环水通过的底孔，所述底托的底部、侧壁穿设有顶丝，该底托底部的顶丝与圆柱式空心盒相抵，该底托侧壁的顶丝与最底部的分筒相抵。

作为对上述技术方案的改进，所述试验筒组件还包括保温层，该保温层包设在外筒、底托、顶盖的外周。

作为对上述技术方案的改进，所述加载组件为杠杆式，包括支架、加载杠杆、传力钢管、承压盖，所述试验筒组件设置在支架上，所述承压盖设置在柱塔式可组合试验筒的内腔中，所述传力钢管穿过保温层、顶盖并压设在承压盖上，所述支架设置有U形块，所述加载杠杆一端穿设在U形块的U形槽中，另一端挂设有砝码，所述传力钢管设置有压杆支点，所述加载杠杆通过压杆支点加载在传力钢管上。

作为对上述技术方案的改进，所述U形块穿设有调平螺栓，该调平螺栓的端面抵在加载杠杆的端部。

作为对上述技术方案的改进，所述位移测量组件设置在传力钢管上，该位移测量组件包括磁性表架、设置于磁性表架上的位移百分表，所述位移百分表的测量头与承压盖相抵。

作为对上述技术方案的改进，所述土壤性能测量装置还包括温控组件，所述温控组件连接在试验筒组件上使试验筒组件内的土壤同步升降温或形成温度梯度；该温控组件包括低温槽、内置换热器的气体循环箱、环绕设置于气体循环箱周部的水循环箱、与进孔和出孔相连通的软管，从试验筒组件出气、水的软管与低温槽相连接，该低温槽、通入试验筒组件的软管有管路分别与换热器、气体循环箱、水循环箱连通。

作为对上述技术方案的改进，所述换热器由支撑座支撑在气体循环箱底部，气体循环箱由支撑座支撑在水循环箱底部。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的土壤性能测量装置，试验筒组件内装载试验土壤，加载组件向试验土壤加载重力，位移测量组件测量试验土壤在加载前后的试验土壤变化情况，从而测量得出试验土壤的膨胀性能；低温槽通过控制循环液的温度来控制试验土壤两端或四周的温度，从而实现试验土壤温度人为控制，整个试验土壤同步降温或试验土壤上下端形成温度梯度；空气是沿着塔式可组合试验筒的径向从一边向另一边流动，循环液从塔式可组合试验筒的外层进入，通过塔式可组合试验筒顶端外层与内层的通道进入内层的顶端出口流出；高压空气直接进入塔式可组合试验筒的中间层，然后与塔式可组合试验筒相连的软管接通；本装置可以测试建筑物下土壤的膨胀性能情况，对建筑物下土壤的膨胀性能做到清楚了解，从而因地制宜的进行建筑物施工，防止建筑损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的试验筒组件的结构示意图；

图3为本发明的水循环箱的结构示意图；

图4为本发明的低温槽的结构示意图；

图5为本发明的砝码安装结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1-5所示，本发明的土壤性能测量装置，包括用于装载试验土壤的试验筒组件、向试验筒组件内试验土壤加载重力的加载组件和用于测量试验土壤变形的位移测量组件；试验筒组件内装载试验土壤，加载组件向试验土壤加载重力，位移测量组件测量试验土壤在加载前后的试验土壤变化情况，从而测量得出试验土壤的膨胀性能。

所述试验筒组件包括柱塔式可组合试验筒29，所述柱塔式可组合试验筒29由多层通过锥面接合的分筒30组成。相邻分筒30中的下分筒30的上端面呈内锥结构，上分筒30的下端面呈外锥结构；最底层的分筒30的下端面和最顶层的分筒30的上端面为水平面。每一层分筒30内设置有内凹环31，在内凹环31位置，所述分筒30两侧分别设置有使空气和循环水通过的进孔14和出孔15，该进孔14、出孔15分别与内凹环31相连接，该内凹环31处嵌装有透水石。每一层分筒30的结合处的外周设置有密封橡皮圈28，该密封橡皮圈28的周部设置有铁圈27。

所述试验筒组件还包括外筒11，所述外筒11包设于柱塔式可组合试验筒29的外周并与之相隔开。柱塔式可组合试验筒29、外筒11之间形成空腔，与进孔14、出孔15连接的温控组件中的管道穿设在空腔内。

作为对上述技术方案的改进，所述试验筒组件还包括底托17、圆柱式空心盒32和顶盖10，所述底托17和顶盖10为沉孔结构，所述圆柱式空心盒32安装在所述柱塔式可组合试验筒29的内腔中，所述柱塔式可组合试验筒29安装在底托17的沉孔中，所述外筒11固定在底托17上，所述顶盖10盖设在柱塔式可组合试验筒29和外筒11上，其沉孔与外筒11的外周相适配。

作为对上述技术方案的改进，所述圆柱式空心盒32、底托17设置有空气和循环水通过的底孔，所述底托17的底部、侧壁穿设有顶丝19、18，该底托17底部19的顶丝与圆柱式空心盒32相抵，该底托17侧壁的顶丝18与最底部的分筒30相抵。

作为对上述技术方案的改进，所述试验筒组件还包括保温层9，该保温层9包设在外筒11、底托17、顶盖10的外周。

作为对上述技术方案的改进，所述加载组件为杠杆式，包括支架12、加载杠杆2、传力钢管6、承压盖34，所述试验筒组件设置在支架12上，所述承压盖34设置在柱塔式可组合试验筒29的内腔中，所述传力钢管6穿过保温层、顶盖10并压设在承压盖34上，所述支架12设置有U形块，所述加载杠杆2一端穿设在U形块的U形槽中，另一端挂设有砝码3，所述传力钢管6是蓄水盒子5，该蓄水盒子5上设置有压杆支点4，所述加载杠杆2通过压杆支点4加载在蓄水盒子5上并将力传达到传力钢管6上。所述U形块穿设有调平螺栓1，该调平螺栓1的端面抵在加载杠杆2的端部。

作为对上述技术方案的改进，所述位移测量组件设置在传力钢管6上，该位移测量组件包括磁性表架7、设置于磁性表架7上的位移百分表8，所述位移百分表8的测量头与承压盖34相抵。

作为对上述技术方案的改进，所述土壤性能测量装置还包括温控组件，所述温控组件连接在试验筒组件上使试验筒组件内的土壤同步升降温或形成温度梯度；该温控组件包括低温槽20、内置换热器23的气体循环箱24、环绕设置于气体循环箱24周部的水循环箱25、与进孔14和出孔15相连通的软管，从试验筒组件出气、水的软管13与低温槽20相连接，该低温槽20、通入试验筒组件的软管26有管路分别与换热器23、气体循环箱24、水循环箱25连通。

作为对上述技术方案的改进，所述换热器23由支撑座22支撑在气体循环箱24底部，气体循环箱24由支撑座21支撑在水循环箱25底部。

本发明的土壤性能测量装置，试验筒组件内装载试验土壤16，加载组件向试验土壤16加载重力，位移测量组件测量试验土壤16在加载前后的土壤变化情况，从而测量得出试验土壤16的膨胀性能；低温槽通过控制循环液的温度来控制试验土壤两端或四周的温度，从而实现试验土壤温度人为控制，整个试验土壤同步降温或试验土壤上下端形成温度梯度；空气是沿着塔式可组合试验筒的径向从一边向另一边流动，循环液从塔式可组合试验筒的外层进入，通过塔式可组合试验筒顶端外层与内层的通道进入内层的顶端出口流出；高压空气直接进入塔式可组合试验筒的中间层，然后与塔式可组合试验筒相连的软管接通；本装置可以测试建筑物下土壤的膨胀性能情况，对建筑物下土壤的膨胀性能做到清楚了解，从而因地制宜的进行建筑物施工，防止建筑损失。

Claims (14)

1.一种土壤性能测量装置，其特征在于：包括用于装载试验土壤的试验筒组件、向试验筒组件内试验土壤加载重力的加载组件和用于测量试验土壤变形的位移测量组件；试验筒组件内装载试验土壤，加载组件向试验土壤加载重力，位移测量组件测量试验土壤在加载前后的试验土壤变化情况，从而测量得出试验土壤的膨胀性能。

2.根据权利要求1所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述试验筒组件包括柱塔式可组合试验筒，所述柱塔式可组合试验筒由多层通过锥面接合的分筒组成。

3.根据权利要求2所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：相邻分筒中的下分筒的上端面呈内锥结构，上分筒的下端面呈外锥结构；最底层的分筒的下端面和最顶层的分筒的上端面为水平面。

4.根据权利要求3所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：每一层分筒内设置有内凹环，在内凹环位置，所述分筒两侧分别设置有使空气和循环水通过的进孔和出孔，该进孔、出孔分别与内凹环相连接，该内凹环处嵌装有透水石。

5.根据权利要求3所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：每一层分筒的结合处的外周设置有密封橡皮圈，该密封橡皮圈的周部设置有铁圈。

6.根据权利要求4所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述试验筒组件还包括外筒，所述外筒包设于柱塔式可组合试验筒的外周并与之相隔开。

7.根据权利要求6所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述试验筒组件还包括底托、圆柱式空心盒和顶盖，所述底托和顶盖为沉孔结构，所述圆柱式空心盒安装在所述柱塔式可组合试验筒的内腔中，所述柱塔式可组合试验筒安装在底托的沉孔中，所述外筒固定在底托上，所述顶盖盖设在柱塔式可组合试验筒和外筒上，其沉孔与外筒的外周相适配。

8.根据权利要求7所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述圆柱式空心盒、底托设置有空气和循环水通过的底孔，所述底托的底部、侧壁穿设有顶丝，该底托底部的顶丝与圆柱式空心盒相抵，该底托侧壁的顶丝与最底部的分筒相抵。

9.根据权利要求8所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述试验筒组件还包括保温层，该保温层包设在外筒、底托、顶盖的外周。

10.根据权利要求9所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述加载组件为杠杆式，包括支架、加载杠杆、传力钢管、承压盖，所述试验筒组件设置在支架上，所述承压盖设置在柱塔式可组合试验筒的内腔中，所述传力钢管穿过保温层、顶盖并压设在承压盖上，所述支架设置有U形块，所述加载杠杆一端穿设在U形块的U形槽中，另一端挂设有砝码，所述传力钢管设置有压杆支点，所述加载杠杆通过压杆支点加载在传力钢管上。

11.根据权利要求10所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述U形块穿设有调平螺栓，该调平螺栓的端面抵在加载杠杆的端部。

12.根据权利要求9所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述位移测量组件设置在传力钢管上，该位移测量组件包括磁性表架、设置于磁性表架上的位移百分表，所述位移百分表的测量头与承压盖相抵。

13.根据权利要求9所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述土壤性能测量装置还包括温控组件，所述温控组件连接在试验筒组件上使试验筒组件内的土壤同步升降温或形成温度梯度；该温控组件包括低温槽、内置换热器的气体循环箱、环绕设置于气体循环箱周部的水循环箱、与进孔和出孔相连通的软管，从试验筒组件出气、水的软管与低温槽相连接，该低温槽、通入试验筒组件的软管有管路分别与换热器、气体循环箱、水循环箱连通。

14.根据权利要求13所述的一种土壤性能测量装置，其特征在于：所述换热器由支撑座支撑在气体循环箱底部，气体循环箱由支撑座支撑在水循环箱底部。