CN110146441B - 用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，该试验装置，包括：框架，其包括座板，位于座板上方的顶板以及连接在座板和顶板之间的至少一个侧板；土体收纳机构，其包括设置于座板上且上端敞口的箱体以及扣设在箱体的上端的承压盖，箱体内用于填充土体，其中：承压盖的中部形成有镂空部，以使土体显露，混凝土结构体位于镂空部所显露的土体的上方以用于与之接触；第一施力机构，其用于向承压盖施加压力；第二施力机构；其用于向混凝土结构体施加压力；第三施力机构，其用于在第二施力机构向混凝土结构体施压时而向混凝土结构体施加侧向力，以使混凝土结构体能够相对土体滑动。

Description

用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置

技术领域

本发明涉及工程参数测试技术领域，特别涉及一种用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置。

背景技术

在工程技术领域，混凝土结构体与土体之间的力学参数是常用且重要的物理参数。例如，混凝土结构体与土体之间的摩擦系数，该摩擦系数代表着土体地基抵抗混凝土结构体滑移的能力。

虽然，一些教课书或国家标准机构已给出了两者之间的摩擦系数的参考值，然而，该参考值是一个范围值，使得工程技术人员选取具体数值时非常困难，原因在于：不同质地的土体所形成的地基、不同深度的土体的地基以及不同结构体的表面粗糙程度均对摩擦系数造成影响。

为解决上述问题，工程技术人员常常采用自行测量的方式来获得摩擦系数，具体测量方式分为两种：

第一种：在土体地表上浇筑混凝土结构体，根据结构体的体积以及密度获得结构体的自重；然后，利用施力机构在水平方向推抵结构体，当结构体产生滑移时，记录施力机构的所施加的水平力，然后，将结构体的自重与水平力作比，进而获得混凝土结构体与土体地表之间的摩擦系数。

上述方法存在如下缺陷：

在实际施工中，结构体会自土体地表以下一定深度进行浇筑，也就是说，结构体的下端与距土体地表一定距离的地基面接触，由于土体地表以下的地基面的致密程度等影响摩擦系数的因素因受到土体深度、周围土体的应力的影响，而与土体地表的工况相差很大，使得借由上述方法所获得摩擦系数与实际的摩擦系数相差很大。

第二种：为更接近实际工况以解决第一种方案存在的问题，第二种方法为：将结构体自距离土体地表一定的深度浇筑(即，结构体与地基面接触)，然后施加水平力。

上述方法虽然克服了第一种方法存在的缺陷，且有存在以下技术难题(或称缺陷)：

1、由于结构体伸入至土体地表以下，土体在竖直方向上的对结构体的摩擦力使得结构体对地基面的压力小于重力，而结构体对土体竖直方向上的摩擦力很难获得，进而很难获得结构体对地基面的压力。

2、由于结构体伸入至土体地表以下，土体会因水平力而产生对结构体的抗力，而土体对水平力的抗力也很难获得，进而使得水平力与抗力的合力也很难获得。

此外，上述两种方法还存在如下共同缺陷：

1、需要预制体积很大的混凝土结构体以便使各种影响测量的干扰量占比变小，这势必增加了测试的难度。

2、上述两种方法仅能够在野外工况实施，且在某一确定试验场地仅能够测试与该试验场的土体的土质对应的摩擦系数。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，包括：

框架，其包括座板，位于所述座板上方的顶板以及连接在所述座板和所述顶板之间的至少一个侧板；

土体收纳机构，其包括设置于所述座板上且上端敞口的箱体以及扣设在所述箱体的上端的承压盖，所述箱体内用于填充土体，其中：所述承压盖的中部形成有镂空部，以使所述土体显露，混凝土结构体位于所述镂空部所显露的土体的上方以用于与之接触；

第一施力机构，其装设于所述顶板上以用于向所述承压盖施加压力，以使所述箱体内的土体受到预设的挤压力；

第二施力机构，其装设于所述顶板上以用于向所述混凝土结构体施加压力，以使所显露的土体受到预设的压力；

第三施力机构，其装设于所述侧板上以用于在所述第二施力机构向所述混凝土结构体施压时而向所述混凝土结构体施加侧向力，以使所述混凝土结构体能够相对所述土体滑动。

优选地，所述承压盖形成有凹槽，所述镂空部形成在所述凹槽的槽底；其中：

所述凹槽的侧壁所对应的外侧形成一个朝中部倾斜的斜面。

优选地，所述用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置还包括位于所述承压盖上方的结构体收纳机构；所述结构体收纳机构包括：

箱本体；

底模，其可拆卸地设置于所述箱本体的下端；

上盖，其可拆卸地设置于所述箱本体的上端；其中：

所述上盖上设置有进料口以及排气口，所述进料口处设置有接头以使得混凝土浆液借由接头进入所述箱本体内以用于预制混凝土结构体；

所述底模通过拆离而使凝固的混凝土结构体的下端显露；

所述第二施力机构以能够带动所述箱本体竖直移动并允许所述箱本体水平移动的方式连接至所述上盖；

所述第三施力机构用于推抵所述箱本体的侧壁以向所述混凝土结构体施加侧向力。

优选地，所述第二施力机构上具有连接板；所述上盖开设有滑槽，所述滑槽沿侧向力的方向延伸；所述滑槽包括：

槽腔，其上端具有槽口；

止挡面，其位于所述槽口的两侧且朝下；

槽底；

所述连接板的底部设置有滚动体，所述连接板位于所述槽腔中；当所述第二施力机构未向所述箱本体施压时，所述连接板止挡于所述止挡面而使所述箱本体吊挂，而当第二施力机构向所述箱本体施压时，所述滚动体压靠所述槽底并能够沿所述滑槽的槽底滚动。

优选地，所述箱本体包括呈楔形的主体以及形成于所述主体下部的阶梯面。

优选地，所述箱本体的下端与所述底模借由法兰及紧固件配合形成可拆卸地连接。

优选地，所述底模包括：

连接部，其用于可拆卸地连接至所述箱本体的下端；

模本体，其与所述连接部的下端对接；其中：所述模本体以及所述连接部上对应设置有矩形卡槽；

卡勾，其具有两个插头，所述卡勾的两个插头分别对应插入所述模本体和所述连接部的所述矩形卡槽中；其中：

所述模本体包括上表面均具有不同的表面粗糙程度的多个，以选择性地连接至所述连接部。

优选地，所述第一施力机构为第一油缸，所述第一油缸的缸体固定在所述顶板上，所述第一油缸的活塞杆穿设所述顶板以对所述承压盖施加竖直压力；

所述第二施力机构为第二油缸，所述第二油缸的缸体固定在所述顶板上，所述第二油缸的活塞杆穿设所述顶板以对所述混凝土结构体施加竖直的压力；

所述第三施力机构为第三油缸，所述第三油缸的缸体固定在所述侧板上，所述第三油缸的活塞杆穿设所述侧以对所述混凝土结构体施加水平的侧向力。

优选地，所述上盖与所述箱本体的上端借由法兰和紧固件配合而形成可拆卸地连接。

优选地，所述箱本体的侧壁上焊接一个加强块，所述第三施力机构通过作用于所述加强块以施加侧向力。

与现有技术相比，本发明公开的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置的有益效果是：

1、借由第一施力机构对承压盖施压以对土体进行挤压来模拟混凝土结构体伸入至土体表面以下一定距离的工况，使模拟工况更接近实际工况。

本发明利用承压盖挤压土体而模拟地基面的周围所受到的正压力，进而使从镂空部所显露的土体表面的力学特性进一步接近实际工况的对应深度的地基面的力学特性，进而使所获得的模拟动摩擦系数更接近对应的实际工况(具体为混凝土结构伸入至土体地表以下一定深度的工况)的混凝土结构与地基面之间的实际摩擦系数。

2、借由第二施力机构所施加的压力作为重力当量来模拟实际工况的混凝土结构体的重力，使得被用来测试的混凝体结构体的体积远小于实际工况的混凝土结构体的体积，使得摩擦系数的获得仅针对与混凝土结构体而言能够在室内完成。

3、因具有土体收纳机构使得整个试验过程仅针对土体而言能够在室内完成。

4、通过改变第一施力机构的施力大小，进而能够模拟计算出不同深度工况的动摩擦系数；通过改变第二施力机构的施力大小能够模拟计算出同一工况的动摩擦系数的平均值；通过更换箱体内的土样能够模拟计算出不同土样所对应的动摩擦系数。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本发明。

本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置的结构示意图。

图2为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置中的结构体收纳机构的结构示意图。

图3为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置处于第一使用状态的示意图。

图4为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置处于第二使用状态的示意图。

图5为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置处于第三使用状态的示意图。

图6为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置处于第四使用状态的示意图。

图7为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置处于第五使用状态的示意图。

图8为本发明的实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置中混凝体结构体与结构体收纳机构拆离的状态视图。

图9为图3的局部A的放大视图。

图10为图9的C-C向剖视图。

图11为图7的局部B的放大视图。

图12为图11的D-D向剖视图。

图13为本发明的一个优选实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置中底模的装配视图。

图14为本发明的一个优选实施例所提供的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置中底模的分解视图。

附图标记：

10-框架；11-座板；12-顶板；13-侧板；14-侧板；20-土体收纳机构；21-箱体；22-承压盖；23-镂空部；24-凹槽；25-斜面；30-第一油缸；31-缸体；32-活塞杆；33-压块；40-第二油缸；41-缸体；42-活塞杆；43-连接块；44-连接板；45-滚动体；50-第三油缸；51-缸体；52-活塞杆；53-推盘；60-结构体收纳机构；61-箱本体；611-主体；612-阶梯；62-底模；621-连接部；622-模本体；623-卡勾；624-矩形卡槽；63-上盖；631-滑槽；6311-槽腔；6312-槽底；6313-止挡面；64-法兰；65-法兰；66-接头；67-排气口；68-加强块；100-混凝体结构体；200-土体。

具体实施方式

为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1至图14所示，本发明公开了一种用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，如图1所示，该试验装置包括：框架10、土体收纳机构20、第一施力机构、第二施力机构以及第三施力机构。框架10包括座板11、位于座板11上方的顶板12，设置在座板11与顶板12之间的相对设置的两个侧板13，14，两个侧板13通过焊接与座板11和顶板12固定连接，使得框架10形成一个刚性的整体。土体收纳机构20包括箱体21和承压盖22。箱体21的下端通过紧固件可拆卸地固定在座板11上，箱体21的上端敞口，该箱体21用于容纳作为试样的土体200，承压盖22扣设在箱体21的上方，使用时，使土体200高于箱体21的上端，进而使得承压盖22通过向下施压而能够对土体200形成挤压。第一施力机构装设于顶板12上，该第一施力机构用于向承压盖22施加向下的压力，以使得承压盖22对箱体21中的土体200形成挤压，具体而言，选用第一油缸30作为第一施力机构，该第一油缸30的缸体31固定在顶板12的上方，其活塞杆32穿过顶板12，该活塞杆32的头部铰接一个压块33，第一油缸30借由压力油能够使得活塞杆32伸出而使压块33对承压盖22施压，进而使承压盖22对土体200进行挤压。在本发明中，承压盖22的中部开设有一个镂空部23，而活塞杆32的上的压块33用于压靠承压该盖的边部，该镂空部23使得箱体21内的土体200的上端的表面部分的显露，该显露的土体表面为用于与混凝土结构体的下端接触的接触面，即：形成摩擦力的作用面，容易理解地，混凝土结构体至少在进行试验时被置于该土体表面的上方。第二施力机构装设于顶板12上以用于向混凝土结构体施加压力，以使显露的土体表面受到压力，该表面受到的压力作为获得动摩擦系数的一个计算量；具体而言，选用第二油缸40作为第二施力机构，该第二油缸40的缸体41固定在顶板12的上方，其活塞杆42穿过顶板12后通过直接或者间接对混凝土结构体施压而使土体表面获得相对应的压力。第三施力机构装设于两个侧板13中的其中一个侧板13上，该第三施力机构用于向混凝土结构体施加侧向力，且施力时机为：当第二施力机构已向混凝土结构体施加设定的压力后，该第三施力机构再向混凝土结构体施加侧向力，所施加的侧向力的最终大小为：能够使混凝土结构体产生相对土体的滑移，此时，该侧向力作为动摩擦系数的又一个计算量；具体而言，选用第三油缸50作为第三施力机构，第三油缸50的缸体51固定在侧板13的外侧，其活塞杆42穿过侧板13而用于向混凝土结构体施加侧向力。

根据摩擦系数的计算公式，将上述的土体表面所受到的压力与侧向力作为便获得模拟动摩擦系数，而土体表面所受到的压力与第二施力机构施加力具有确切的关系，进而可借由测量第二施力机构所施加的压力而获得土体表面所受到的压力。例如，选用油缸作为此施力机构后，借由油缸内的油压可计算出施力机构所施加的压力，若施力机构直接施加于混凝土结构体上，将施加机构所施加的压力与混凝土结构的重力取和便为土体表面所受到的压力。

应该说明：使第二施力机构与混凝土结构体之间的关系设置成：第二施力机构不构成对混凝土结构体的侧向移动的限制，以使得第三施力机构所施加的侧向力全部用于使混凝土结构体产生滑移。

上述作为计算动摩擦系数的两个量均能够确切的获得，进而使得所获得的模拟动摩擦系数更为精确、简便。

本发明的上述实施例所公开的试验装置除具有容易获得参与计算动摩擦系数的两个量的优势外，更重要的优势在于：

1、借由第一施力机构对承压盖22施压以对土体进行挤压来模拟混凝土结构体伸入至土体表面以下一定距离的工况，使模拟工况更接近实际工况。

应该解释：在实际工况中，与混凝土结构体的下端接触的距离土体地表一定距离的地基面因其周围的土体受到随深度而增加的正压力而使得该地基面的力学特性与土体地表的力学特性不同，该力学特性不同会表现在所形成的摩擦系数不同。

而本发明利用承压盖22挤压土体而模拟地基面的周围所受到的正压力，进而使从镂空部23所显露的土体表面的力学特性进一步接近实际工况的对应深度的地基面的力学特性，进而使所获得的模拟动摩擦系数更接近对应的实际工况(具体为混凝土结构伸入至土体地表以下一定深度的工况)的混凝土结构与地基面之间的实际摩擦系数。

2、借由第二施力机构所施加的压力作为重力当量来模拟实际工况的混凝土结构体的重力，使得被用来测试的混凝体结构体100的体积远小于实际工况的混凝土结构体的体积，使得摩擦系数的获得仅针对与混凝土结构体而言能够在室内完成。

3、因具有土体收纳机构20使得整个试验过程仅针对土体而言能够在室内完成。

4、通过改变第一施力机构的施力大小，进而能够模拟计算出不同深度工况的动摩擦系数；通过改变第二施力机构的施力大小能够模拟计算出同一工况的动摩擦系数的平均值；通过更换箱体21内的土样能够模拟计算出不同土样所对应的动摩擦系数。

在本发明的一个优选实施例中，如图5所示，使承压盖22的中部形成一个凹槽24，镂空部23形成在凹槽24的槽底，进而使得土体表面显露于槽底；其中：凹槽24的侧壁所对应的外侧形成一个朝中部倾斜的斜面25。

上述实施例的优势：

使得利用本装置所进行的模拟工况更接近实际工况。

应该解释：在实际工况中，与混凝土结构体的下端接触的距离土体地表一定距离的地基面的力学特性还受到其周围土体的粘合力的影响，尤其是地基面以上周围土体的粘合力。

而在本实施例中，通过在承压盖22上设置凹槽24，并使土体表面显露于槽底，进而使土体表面上方的周围具有土体，并通过使凹槽24的侧壁所对应的外侧形成一个朝中部倾斜的斜面25，进而使镂空部23所对应的土体区域与其周围上方的区域的粘合力更接近于实际工况的土体的粘合力，进而使本装置所呈现的模拟工况更接近实际工况。

在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，试验装置还增设了位于承压盖22上方的结构体收纳机构60。具体地，该结构体收纳机构60包括：箱本体61、底模62、上盖63以及底模62。箱本体61可通过多块结构板焊接成型，具体可焊接呈大致矩形状，上盖63可拆卸地设置于箱本体61的上端，底模62呈具有一定深度的扣盖状，该底模62可拆卸地设置于箱本体61中，以能够带动箱本体61竖直移动并允许箱本体61水平移动的方式连接至上盖63，这使得箱本体61能够被驱动以靠近或远离承压盖22。上盖63还开设有进料口和排气口67，进料口处设置有接头66。在本实施例中，如图3所示，借由泵送机构通过接头66可向结构体收纳机构60内加注混凝土浆液，而排气口67用于排出被挤压的气体，在加注完混凝土浆液并使浆液凝固成混凝土结构体后，如图4所示，通过拆卸掉底模62而使得混凝土结构体的下端露出。在本实施例中，第二油缸40的活塞杆42通过驱动去除了底模62的结构体收纳机构60而间接驱动混凝土结构体竖直移动，并且，如图5所示，通过对结构体收纳机构60的上盖63进行施压而间接对混凝体结构体100进行施压而使显露于箱本体61的下端的混凝土结构体的下端压靠在显露于凹槽24的槽底的土体表面。

上述实施例的优势在于：

1、通过增设结构体收纳机构60，使得本装置具有预制混凝土结构体的功能，进而有效避免了通过外部设备预制的混凝土结构体在本装置上进行安装的安装过程。

2、整个结构体收纳机构60在第二施力机构施压时因包覆于混凝土结构体外，进而能够有效增大混凝土结构体的强度，避免混凝土结构体被压碎。

3、第三施力机构借由向箱本体61施力而间接向混凝土结构体实施侧向力，箱本体61因包覆于混凝土结构体外，能够有效防止侧向力对混凝土结构体的破坏。

4、第二施力机构借由结构体收纳机构60不但便于向混凝土结构体施加压力，而且能够方便将混凝土结构体吊离。

本发明的一个优选实施例提供了一种结构体收纳机构60的上盖63与第二油缸40(作为第二施力机构)的活塞杆42的连接方式。具体地，第二油缸40的活塞杆42的头部铰接一个连接块43，该连接块43借由紧固件连接一个连接板44，上盖63开设有滑槽631，滑槽631沿侧向力的方向延伸；滑槽631包括：槽腔621，其上端具有槽口；止挡面6313，其位于槽口的两侧且朝下；槽底6312；连接板44的底部设置有滚动体45，连接板44位于槽腔621中；当第二施力机构未向箱本体61施压时，连接板44止挡于止挡面6313而使箱本体61吊挂，而当第二施力机构向箱本体61施压时，滚动体45压靠槽底6312并能够沿滑槽631的槽底6312滚动。

上述实施例的优势在于：

1、当借由第二油缸40向结构体收纳机构60的箱本体61施压时，滚动体45压靠槽底6312并能够沿滑槽631的槽底6312滚动，使得混凝体结构体100在受到侧向力而移动时，与第二油缸40之间形成的水平方向上的摩擦力很小，使得第二油缸40所施加的力全部用于作为计算摩擦系数的参量。

2、当第二油缸40的活塞杆42回缩时能够借由连接板44止挡于止挡面6313而将结构体收纳机构60及混凝土结构体吊离。

3、通过水平推抵箱本体61，使得连接板44借由滚动体45从滑槽631中滑出，进而使得结构体收纳机构60与活塞杆42拆离。

在本发明的一个优选实施例中，如图2所示，使箱本体61设置成如下结构：箱本体61包括呈楔形的主体611以及形成于主体611下部的阶梯612面。即：该主体611为上宽下窄的结构。

上述实施的优势在于：

如图8所示，当完成对混凝体结构体100的测试后，将整个结构体收纳机构60从第二油缸40的活塞杆42上拆离，然后，拆除上盖63，并使箱本体61倒置，通过撞击倒置的箱本体61的下端的混凝土结构体而方便混凝体结构体100从箱本体61中脱出，进而完成混凝土结构体与结构体收纳机构60的拆离。

在一些优选方案中，如图7所示第三油缸50(作为第三施力机构)的活塞杆52的头部装设推盘53，对应地，在箱本体61的外壁上焊接一个加强块68，第三施力机构通过作用于加强块68以施加侧向力。

在一些优选方案中，如图2所示，箱本体61的下端与底模62借由法兰65及紧固件配合形成可拆卸地连接；上盖63与箱本体61的上端借由法兰66和紧固件配合而形成可拆卸地连接。箱本体61的上端和下端分别借由法兰连接的优势在于：法兰结构还便于吊装装置对箱本体61进行吊挂或吊运。

在本发明的一个优选实施例中，如图13和图14所示，底模62包括：连接部621、模本体622、卡勾623。连接部621用于可拆卸地连接至箱本体61的下端；模本体622与连接部621的下端对接；其中：模本体622以及连接部621上对应设置有矩形卡槽624；卡勾623，其具有两个插头，卡勾623的两个插头分别对应插入模本体622和连接部621的矩形卡槽624中；其中：模本体622包括上表面均具有不同的表面粗糙程度的多个，以选择性地连接至连接部621。

上述实施例的优势在于：

可根据需要选择具有不同粗糙程度的表面的模本体622安装于连接部621上，进而使得加注并凝固后的混凝土结构体的下端的端面可形成不同粗糙度的端面，进而获得不同粗糙度表面所对应的摩擦系数。

下面介绍一下具有上述实施例的结构特征的试验装置的工作过程：

1、首先，如图3所示，向结构体收纳机构60中灌注混凝土浆液，然后使混凝土浆液凝固以形成混凝体结构体100，同时，向土体收纳机构20中填充土体，并使土体高于箱体21上端，并由承压盖22封盖。

2、如图4所示，将结构体收纳机构60中的底模62拆离，而使混凝土结构体的下端显露。

3、如图4所示，使第一油缸30的活塞杆32伸出并向承压盖22施加预设挤压力而使得承压盖22的槽底显露的土体表面模拟某一深度的地基面。

4、如图5所示，使第二油缸40的活塞杆42伸出并向结构体收纳机构60施压，以使土体表面获得预设压力，该预设压力由活塞杆42所施力与相关部件的重力共同确定。

5、如图6所示，使第三油缸50的活塞杆52伸出并向结构体收纳机构60的箱本体61施加侧向力，如图7所示，并使该侧向力增大至使混凝体结构体100产生滑移的程度，并获得该侧向力，以根据该侧向力以及上述的预设压力而获得第一施力机构的施力程度以及底模62的表面粗糙程度所对应的动摩擦系数。

此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，包括：

框架，其包括座板，位于所述座板上方的顶板以及连接在所述座板和所述顶板之间的至少一个侧板；

土体收纳机构，其包括设置于所述座板上且上端敞口的箱体以及扣设在所述箱体的上端的承压盖，所述箱体内用于填充土体，其中：所述承压盖的中部形成有镂空部，以使所述土体显露，混凝土结构体位于所述镂空部所显露的土体的上方以用于与之接触；

第一施力机构，其装设于所述顶板上以用于向所述承压盖施加压力，以使所述箱体内的土体受到预设的挤压力；

第二施力机构，其装设于所述顶板上以用于向所述混凝土结构体施加压力，以使所显露的土体受到预设的压力；

第三施力机构，其装设于所述侧板上以用于在所述第二施力机构向所述混凝土结构体施压时而向所述混凝土结构体施加侧向力，以使所述混凝土结构体能够相对所述土体滑动。

2.根据权利要求1所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述承压盖形成有凹槽，所述镂空部形成在所述凹槽的槽底；其中：

所述凹槽的侧壁所对应的外侧形成一个朝中部倾斜的斜面。

3.根据权利要求1所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置还包括位于所述承压盖上方的结构体收纳机构；所述结构体收纳机构包括：

箱本体；

底模，其可拆卸地设置于所述箱本体的下端；

上盖，其可拆卸地设置于所述箱本体的上端；其中：

所述上盖上设置有进料口以及排气口，所述进料口处设置有接头以使得混凝土浆液借由接头进入所述箱本体内以用于预制混凝土结构体；

所述底模通过拆离而使凝固的混凝土结构体的下端显露；

所述第二施力机构以能够带动所述箱本体竖直移动并允许所述箱本体水平移动的方式连接至所述上盖；

所述第三施力机构用于推抵所述箱本体的侧壁以向所述混凝土结构体施加侧向力。

4.根据权利要求3所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述第二施力机构上具有连接板；所述上盖开设有滑槽，所述滑槽沿侧向力的方向延伸；所述滑槽包括：

槽腔，其上端具有槽口；

止挡面，其位于所述槽口的两侧且朝下；

槽底；

所述连接板的底部设置有滚动体，所述连接板位于所述槽腔中；当所述第二施力机构未向所述箱本体施压时，所述连接板止挡于所述止挡面而使所述箱本体吊挂，而当第二施力机构向所述箱本体施压时，所述滚动体压靠所述槽底并能够沿所述滑槽的槽底滚动。

5.根据权利要求3所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述箱本体包括呈楔形的主体以及形成于所述主体下部的阶梯面。

6.根据权利要求3所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述箱本体的下端与所述底模借由法兰及紧固件配合形成可拆卸的连接。

7.根据权利要求3所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述底模包括：

连接部，其用于可拆卸地连接至所述箱本体的下端；

模本体，其与所述连接部的下端对接；其中：所述模本体以及所述连接部上对应设置有矩形卡槽；

卡勾，其具有两个插头，所述卡勾的两个插头分别对应插入所述模本体和所述连接部的所述矩形卡槽中；其中：

所述模本体包括上表面均具有不同的表面粗糙程度的多个，可根据需要选择具有不同粗糙程度的表面的模本体安装于连接部上，进而使得加注并凝固后的混凝土结构体的下端的端面可形成不同粗糙度的端面。

8.根据权利要求1所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，

所述第一施力机构为第一油缸，所述第一油缸的缸体固定在所述顶板上，所述第一油缸的活塞杆穿设所述顶板以对所述承压盖施加竖直压力；

所述第二施力机构为第二油缸，所述第二油缸的缸体固定在所述顶板上，所述第二油缸的活塞杆穿设所述顶板以对所述混凝土结构体施加竖直的压力；

所述第三施力机构为第三油缸，所述第三油缸的缸体固定在所述侧板上，所述第三油缸的活塞杆穿设所述侧板以对所述混凝土结构体施加水平的侧向力。

9.根据权利要求3所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述上盖与所述箱本体的上端借由法兰和紧固件配合而形成可拆卸的连接。

10.根据权利要求3所述的用于测量混凝土结构与土体的动摩擦系数的试验装置，其特征在于，所述箱本体的侧壁上焊接一个加强块，所述第三施力机构通过作用于所述加强块以施加侧向力。

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