CN209640063U - 搅拌桩试件室内实验养护装置 - Google Patents

Abstract

一种搅拌桩试件室内实验养护装置，适用于模拟海相软土条件下的水泥土搅拌桩试件强度的室内养护实验，搅拌桩试件室内实验养护装置包括加压系统以及温度调控系统，加压系统包括用于储放搅拌桩试件的压力室，温度调控系统用于控制压力室的温度。通过提供同时具备加压系统和温度调控系统的养护环境，更加接近施工现场的养护条件，能够为工程设计提供科学可靠的搅拌桩试件强度实验数据。

Description

搅拌桩试件室内实验养护装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程领域，具体而言，涉及一种搅拌桩试件室内实验养护装置。

背景技术

水泥制品的品质指标，包括安定性、凝结时间、各龄期强度、干缩性等均需在特定的温度及湿度下进行天数不等的龄期养护，其养护试件的温度、湿度对水泥的水化、凝结、硬化有密切的关系，试验证明：养护水温每相差1℃，水泥强度指标将相差1－2％。因此，控制并维持现场地下条件下的养护温度、湿度对检验搅拌桩试件桩体强度，反映水泥搅拌桩试件成桩质量有特别的意义。

目前，现阶段模拟现场水泥土的养护条件也仅仅是置于标准养护箱中，不仅在湿度与温度的控制上与实际条件不一致，也没有考虑现场因素。现有的养护方式与搅拌桩试件的实际使用环境有较大差距，养护效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种搅拌桩试件室内实验养护装置，在搅拌桩试件养护时提供更加接近实际情况的养护环境，养护效果好，搅拌桩试件的强度更好。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：

基于上述目的，本实用新型实施例提供了一种搅拌桩试件室内实验养护装置，适用于模拟海相软土条件下的水泥土搅拌桩试件强度的室内养护实验，所述搅拌桩试件室内实验养护装置包括加压系统以及温度调控系统，所述加压系统包括用于储放所述搅拌桩试件的压力室，所述温度调控系统用于控制所述压力室的温度。

可选的，所述加压系统包括围压系统以及轴向施压系统，所述围压系统包括用于控制所述压力室压力的压力控制单元；所述轴向施压系统包括第一基座以及第二基座，所述第一基座或者/和所述第二基座活动安装于所述压力室内，所述第一基座与所述第二基座之间形成高度可变的轴向加压空间，所述搅拌桩试件用于放置在所述轴向加压空间内。

可选的，所述压力控制单元包括供加压介质流动的第一管道，所述第一管道的一端连通所述压力室。

可选的，所述压力控制单元还包括供所述加压介质流动的第二管道，所述第二管道的一端连通所述压力室。

可选的，所述轴向施压系统还包括位移机构，所述位移机构的输出端连接于所述第一基座或者/和所述第二基座，用于驱使所述第一基座或者/和所述第二基座相对靠近或者远离。

可选的，所述搅拌桩试件室内实验养护装置还包括养护溶液注入系统，所述养护溶液注入系统包括用于放置所述搅拌桩试件的密闭套，所述密闭套上设置有养护溶液进口以及养护溶液出口。

可选的，所述养护溶液注入系统还包括第一基板、第二基板以及用于套设在所述搅拌桩试件外的透水膜，所述密闭套套设在所述透水膜外，所述养护溶液进口密封连接于所述第一基板，所述养护溶液出口密封连接于所述第二基板，所述第一基板与所述第二基板安装于所述压力室内，所述第一基板上设置有第一通孔，所述第一通孔与所述密闭套连通，所述第二基板上设置有第二通孔，所述第二通孔与所述密闭套连通。

可选的，所述养护溶液注入系统还包括养护溶液储放箱、水泵、进水管以及出水管，所述水泵置于所述养护溶液储放箱内，所述进水管的一端连通所述养护溶液储放箱，所述进水管的另一端连通所述第一通孔，所述出水管的一端连通所述养护溶液储放箱，所述出水管的另一端连通所述第二通孔。

可选的，所述第一基板朝向所述第二基板的板面上布设有滤纸层以及透水石层，所述透水石层位于所述滤纸层与所述第一基板之间。

可选的，所述搅拌桩试件室内实验养护装置还包括主控系统，所述温度调控系统以及所述加压系统均连接于所述主控系统。

与现有技术相比，本实用新型的较佳实施例提供的搅拌桩试件室内实验养护装置的有益效果包括：

本实用新型提供的搅拌桩试件室内实验养护装置，通过提供同时具备加压系统和温度调控系统的养护环境，更加接近施工现场的养护条件，能够为工程设计提供科学可靠的搅拌桩试件强度实验数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本实用新型的保护范围。

图1为本实施例提供的搅拌桩试件室内实验养护装置的示意图；

图2为本实施例提供的搅拌桩试件室内实验养护装置的局部示意图；

图3为本实施例提供的搅拌桩试件室内实验养护装置的温度控制调节器的示意图；

图4为本实施例提供的搅拌桩试件室内实验养护装置的变形结构的示意图。

图标：01－搅拌桩试件；001－加压系统；100－压力室；110－围压系统；111－第一管道；112－第二管道；113－加压泵；114－压力传感器；120－轴向施压系统；121－第一基座；122－第二基座；123－轴向加压空间；124－位移机构；002－温度调控系统；200－温度控制调节器；201－温度控制器；202－控制箱；203－循环泵；204－温控设备；210－进液管；220－回液管；230－温度传感器；003－养护溶液注入系统；300－密闭套；310－第一基板；311－第一通孔；320－第二基板；321－第二通孔；330－透水膜；340－养护溶液储放箱；350－水泵；360－进水管；370－出水管；380－滤纸层；390－透水石层；004－主控系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参阅图4，本实施例提供了一种搅拌桩试件室内实验养护装置，适用于模拟海相软土条件下的水泥土搅拌桩试件强度的室内养护实验，搅拌桩试件室内实验养护装置包括加压系统001以及温度调控系统002，加压系统001包括用于储放搅拌桩试件的压力室100，温度调控系统002用于控制压力室100的温度。

实用新型提供的搅拌桩试件室内实验养护装置，通过提供同时具备加压系统001和温度调控系统002的养护环境，更加接近施工现场的养护条件，能够为工程设计提供科学可靠的搅拌桩试件强度实验数据。

在搅拌桩试件养护过程中，通过加压系统001提供压力作用于搅拌桩试件上，模拟搅拌桩试件施工现场受到的应力，一是能够挤出在搅拌桩试件施工时泥水混合过程中被捕获的空气和水，加速稳定物质的固结，并确保颗粒接触以进行有效的水合反应，进而增加水泥土强度大小；其次，前期的压力可能会对搅拌桩试件产生结构破坏，导致强度降低，因此，本实施例提供的养护装置的加压系统001可以提供更加接近施工现场的养护条件，相比传统室内试验更能反映施工现场的搅拌桩试件真实强度。

在养护过程中，通过温度调控系统002温度可以控制搅拌桩试件01养护过程中温度大小，区别于标准养护恒定温度，可模拟地下不同深度的温度下水泥土搅拌桩试件养护情况。

请参阅图1、图2以及图4，本实施例中可选的，加压系统001包括围压系统110以及轴向施压系统120，围压系统110包括用于控制压力室100压力的压力控制单元；轴向施压系统120包括第一基座121以及第二基座122，第一基座121或者/和第二基座122活动安装于压力室100内，第一基座121与第二基座122之间形成高度可变的轴向加压空间123，搅拌桩试件用于放置在轴向加压空间123内。

在养护过程中，通过操控压力控制单元，可以调节压力室100内的压力大小，进而控制作用在搅拌桩试件01四周的压力大小，模拟搅拌桩试件01施工现场受到的侧向应力。在实际操作时，可以通过改变气压或者水压来改变压力室100内的压力。

请参阅图4，进一步的，压力控制单元包括供加压介质流动的第一管道111、供加压介质流动的第二管道112、压力传感器114以及加压泵113，压力传感器114安装于第一管道111上，用于检测压力室100内的压力。第一管道111的一端连通压力室100，第一管道111的另一端连接加压泵113，加压泵113置于加压介质中，用于将加压介质输送进入到第一管道111并进入到压力室100内。第二管道112的一端连通压力室100，第二管道112的另一端与加压介质的储放源连通。需要进行加压时，启动加压泵113，将加压介质通过第一管道111注入到压力室100内，压力室100内的压力逐渐增大，直至达到预设压力值。在此过程中，压力传感器114通过检测压力室100内的压力并将压力值反馈，操控人员可以根据压力值来判断是否继续加压。当需要泄压时，将位于压力室100内的加压介质从第二管道112中排放出来即可。同样的，可以依据压力传感器114实时检测到的压力室100内压力数值来控制泄压操作，以使压力室100达到设定压力。

需要说明的是，加压介质可以水或者气体，进一步的，水设置为蒸馏水，不易对设备造成腐蚀。

请参阅图2，本实施例中可选的，轴向施压系统120包括位移机构124、第一基座121以及第二基座122。第一基座121和第二基座122均安装在压力室100内，第一基座121与第二基座122沿竖向排布，第一基座121和第二基座122的排布方向与搅拌桩试件01的高度方向同向，也即在第一基座121和第二基座122之间形成了用于放置搅拌桩试件01的轴向加压空间123。进一步的，第一基座121或者/和第二基座122活动安装在压力室100内，这样的结构设计，第一基座121或者/和第二基座122可以相对靠近或者远离，进而改变轴向加压空间123的高度，进而达到改变施加在搅拌桩试件01上的轴向应力的目的。位移机构124可以设置一个或者两个，位移机构124的输出端连接于第一基座121或者/和第二基座122，即位移机构124可以单独驱动第一基座121或者第二基座122相对靠近或者远离，位移机构124还可以设置为同时驱动第一基座121和第二基座122相对靠近或者远离。

可选的，位移机构124可以是液压缸组件或者气缸组件。

请参阅图1，本实施例中可选的，搅拌桩试件室内实验养护装置还包括养护溶液注入系统003，养护溶液注入系统003包括用于放置搅拌桩试件的密闭套300、第一基板310、第二基板320、透水膜330、养护溶液储放箱340、水泵350、进水管360以及出水管370。

密闭套300为橡胶套，密闭套300为两端开口的中空结构。对应的，透水膜330为两端开口的中空结构。

第一基板310和第二基板320可以采用强度高的金属板制成，第一基板310安装在第一基座121上，第二基板320安装在第二基座122上。在第一基板310上设置有第一通孔311，第二基板320上设置有第二通孔321。水泵350置于养护溶液储放箱340内，进水管360的一端连通养护溶液储放箱340，进水管360的另一端连通第一通孔311，出水管370的一端连通养护溶液储放箱340，出水管370的另一端连通第二通孔321。

实际使用时，将透水膜330套设在搅拌桩试件01外，然后，将密闭套300套设在透水膜330外，同时，将密闭套300的两端分别密封在第一基板310和第二基板320上。密闭套300的两端分别为养护溶液进口以及养护溶液出口。安装完成后，采用抽气设备将透水膜330和密闭套300之间的空气抽离。第一通孔311和第二通孔321均连通密闭套300。在养护溶液储放箱340中储放定量的海水，即海水作为养护溶液。养护过程中，启动水泵350，使养护溶液进入到第一通孔311中，然后进入到密闭套300中，由于透水膜330的作用，使养护溶液快速分散并流动至搅拌桩试件01外，将搅拌桩试件01包围住，更加接近于施工现场的海水浸泡的环境。养护溶液在密闭套300中从第二通孔321流出，流回到养护溶液储放箱340内，如此循环使用。

将海水作为养护溶液，可模拟沿海地区水泥土搅拌桩养护时的腐蚀情况，可为沿海地区水泥土搅拌桩强度提供更加准确的实验数据。

进一步的，第一基板310朝向第二基板320的板面上布设有滤纸层380以及透水石层390，透水石层390位于滤纸层380与第一基板310之间。应当理解，可以在第二基板320朝向第一基板310的板面依次布设透水石层390和滤纸层380。在将搅拌桩试件01置于密闭套300内时，搅拌桩试件01的两端分别接触到滤纸层380，养护溶液在接触到搅拌桩试件01的两端面时，由于滤纸层380的作用，养护溶液能够快速分散并包裹在搅拌桩试件01两端，且由于透水石层390的设计，避免滤纸层380被堵塞。

请参阅图1以及图3，本实施例中可选的，温度调控系统002包括温度控制调节器200、进液管210、回液管220以及温度传感器230，进液管210和回液管220的一端均连通压力室100，进液管210和回液管220的另一端均连通温度控制调节器200。温度传感器230用于检测压力室100内的温度。温度控制调节器200包括温度控制器201、控制箱202、循环泵203和温控设备204，循环泵203的一端连通回液管220，循环泵203的另一端通过温控设备204连通进液管210，冷却液在温控设备204中进行热交换，使得从进液管210进入到压力室100的液体温度为设定温度。温度传感器230连接温度控制器201，温度控制器201连接循环泵203和温控设备204，用于控制水泵350和温控设备204的工作。

本实施例中可选的，还包括主控系统004，加压系统001和温度调控系统002均连接于主控系统004。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搅拌桩试件室内实验养护装置，适用于模拟海相软土条件下的水泥土搅拌桩试件强度的室内养护实验，其特征在于，所述搅拌桩试件室内实验养护装置包括加压系统以及温度调控系统，所述加压系统包括用于储放所述搅拌桩试件的压力室，所述温度调控系统用于控制所述压力室的温度。

2.根据权利要求1所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述加压系统包括围压系统以及轴向施压系统，所述围压系统包括用于控制所述压力室压力的压力控制单元；所述轴向施压系统包括第一基座以及第二基座，所述第一基座或者/和所述第二基座活动安装于所述压力室内，所述第一基座与所述第二基座之间形成高度可变的轴向加压空间，所述搅拌桩试件用于放置在所述轴向加压空间内。

3.根据权利要求2所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述压力控制单元包括供加压介质流动的第一管道，所述第一管道的一端连通所述压力室。

4.根据权利要求3所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述压力控制单元还包括供所述加压介质流动的第二管道，所述第二管道的一端连通所述压力室。

5.根据权利要求2所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述轴向施压系统还包括位移机构，所述位移机构的输出端连接于所述第一基座或者/和所述第二基座，用于驱使所述第一基座或者/和所述第二基座相对靠近或者远离。

6.根据权利要求1－5中任一项所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述搅拌桩试件室内实验养护装置还包括养护溶液注入系统，所述养护溶液注入系统包括用于放置所述搅拌桩试件的密闭套，所述密闭套上设置有养护溶液进口以及养护溶液出口。

7.根据权利要求6所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述养护溶液注入系统还包括第一基板、第二基板以及用于套设在所述搅拌桩试件外的透水膜，所述密闭套套设在所述透水膜外，所述养护溶液进口密封连接于所述第一基板，所述养护溶液出口密封连接于所述第二基板，所述第一基板与所述第二基板安装于所述压力室内，所述第一基板上设置有第一通孔，所述第一通孔与所述密闭套连通，所述第二基板上设置有第二通孔，所述第二通孔与所述密闭套连通。

8.根据权利要求7所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述养护溶液注入系统还包括养护溶液储放箱、水泵、进水管以及出水管，所述水泵置于所述养护溶液储放箱内，所述进水管的一端连通所述养护溶液储放箱，所述进水管的另一端连通所述第一通孔，所述出水管的一端连通所述养护溶液储放箱，所述出水管的另一端连通所述第二通孔。

9.根据权利要求7所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述第一基板朝向所述第二基板的板面上布设有滤纸层以及透水石层，所述透水石层位于所述滤纸层与所述第一基板之间。

10.根据权利要求1所述的搅拌桩试件室内实验养护装置，其特征在于，所述搅拌桩试件室内实验养护装置还包括主控系统，所述温度调控系统以及所述加压系统均连接于所述主控系统。