CN217156368U - 一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置，包括：检测筒、筒盖、容桶、制冷组件、升降组件、压板和定位检测组件；检测筒顶部具有第一开口，筒盖盖设于第一开口；容桶设置于检测筒内，用于放置试验土样；制冷组件设置于容桶上，用于对试验土样降温；升降组件的一端与筒盖连接，升降组件的另一端与压板连接，升降组件能够带动压板沿第一开口的方向上下移动，其中，压板设置于筒盖下方；定位检测组件设置于筒盖的底部，用于检测试验土样的变形量。通过设置制冷组件以及可升降的压板，使得在不需要更换检测装置条件下即可满足冻胀和溶陷两类不同试验需求，使用灵活性大大提升。

Description

一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置

技术领域

本实用新型涉及盐渍土检测设备技术领域，尤其涉及一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置。

背景技术

盐渍土是盐含量大于0.3％,且具有溶陷、盐胀、腐蚀等特性的土,是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土体的总称。盐土是指土体中可溶性盐含量达到对工程建设有危害的土类，盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土性的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。

盐渍土的研究有利于了解盐渍土的理性特征和规律，为盐渍土地区的工民建尤其是其地基基础提供设计和施工的理论依据，其中盐渍土的冻胀和溶陷为最常见的检测项目，目前盐渍土冻胀和溶陷检测时使用到不同设备，使用不够灵活方便。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置，以解决现有技术中盐渍土冻胀和溶陷检测时需要使用不同设备的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

本实用新型提供了如下方案：

一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置，包括：检测筒、筒盖、容桶、制冷组件、升降组件、压板和定位检测组件；检测筒顶部具有第一开口，筒盖盖设于第一开口；容桶设置于检测筒内，用于放置试验土样；制冷组件设置于容桶上，用于对试验土样降温；升降组件的一端与筒盖连接，升降组件的另一端与压板连接，升降组件能够带动压板沿第一开口的方向上下移动，其中，压板设置于筒盖下方；定位检测组件设置于筒盖的底部，用于检测试验土样的变形量。

优选地，制冷组件包括半导体制冷片，半导体制冷片具有冷端和热端，检测筒的底部开有第二开口，半导体制冷片设置于第二开口内，其中，冷端位于检测筒内部，热端位于检测筒外部。

优选地，升降组件包括：电动伸缩杆、固定板和支撑杆；筒盖上开设有第三开口，电动伸缩杆穿设于第三开口；固定板通过支撑杆间隔地设置于筒盖上方；电动伸缩杆的一端与固定板连接，电动伸缩杆的另一端与压板连接。

优选地，定位检测组件包括：固定轨和激光测距器，固定轨呈涡旋状设置于筒盖底面，激光测距器可移动的设置于固定轨。

优选地，盐渍土冻胀和溶陷试验装置还包括显控屏，制冷组件、升降组件和定位检测组件均与显控屏连接。

优选地，盐渍土冻胀和溶陷试验装置还包括加热组件，加热组件设置于检测筒和容桶之间，加热组件与显控屏连接。

优选地，加热组件包括电热管，检测筒的内壁上设置有管夹，通过管夹固定电热管。

优选地，检测筒的底部设置有支撑座。

优选地，支撑座上设置有通风散热口。

优选地，检测筒设置有第一扣件，筒盖设置有第二扣件，第一扣件与第二扣件配合以使检测筒与筒盖固定连接。

由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供了一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置，通过设置制冷组件和可升降的压板，为冻胀以及溶陷试验过程所需的制冷以及施压提供依据，使得冻胀和溶陷试验不需要更换设备进行，单个设备即可满足不同试验需求，使用灵活性大大提升，同时使用升降组件替代了传统的加码，压实或溶陷过程中操控更加的方便。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的盐渍土冻胀和溶陷试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的盐渍土冻胀和溶陷试验装置的筒盖的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的盐渍土冻胀和溶陷试验装置的检测筒的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的盐渍土冻胀和溶陷试验装置的定位检测组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的室内溶陷试验(单线法)，其中，h_p为压力P作用下变形稳定后土样高度，h_p’为压力P作用下浸水溶滤变形稳定后土样高度，△h_p为盐渍土的溶陷量。

附图标记：

1、检测筒；2、筒盖；3、容桶；4、显控屏；5、电动伸缩杆；6、固定板；7、支撑杆；8、压板；

9、定位检测组件；91、固定轨；92、激光测距器；93、步进电机；94、传动齿轮；95、齿条；96、固定杆；97、固定架；98、传动轴；

10、第一扣件；11、电热管；12、半导体制冷片；13、支撑座；14、通风散热口。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

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，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

参见图1至图4所示，本实用新型实施例提供的一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置，包括：检测筒1、筒盖2、容桶3、制冷组件、升降组件、压板8和定位检测组件9；检测筒1顶部具有第一开口，筒盖2盖设于第一开口；容桶3设置于检测筒1内，用于放置试验土样；制冷组件设置于容桶3上，用于对试验土样降温；升降组件的一端与筒盖2连接，升降组件的另一端与压板8连接，升降组件能够带动压板8沿第一开口的方向上下移动，其中，压板8设置于筒盖2下方；定位检测组件9设置于筒盖2的底部，用于检测试验土样的变形量。

与现有技术相比，本实施例通过设置加热组件和制冷组件，为冻胀试验过程所需的制冷以及施压提供条件，使得冻胀或溶陷试验不需要更换设备进行，单个设备即可满足两种不同试验需求，使用灵活性大大提升，同时使用升降组件替代了传统的加码，压实过程中操控更加的方便。

需要说明的是，压板8直径等于容桶3内径，考虑到实际操作，压板8的尺寸可略有缩减。

参见图3所示，本实施例中的制冷组件包括半导体制冷片12，半导体制冷片12具有冷端和热端，检测筒1的底部开有第二开口，半导体制冷片12设置于第二开口内，其中，冷端位于检测筒1内部，热端位于检测筒1外部。具体地，半导体制冷片12位于于容桶3的下方，通过半导体制冷片12向检测筒1内侧散发冷量使容桶3内的试验土样温度降低。

参见图2所示，本实施例中的升降组件包括：电动伸缩杆5、固定板6和支撑杆7；筒盖2上开设有第三开口，电动伸缩杆5穿设于第三开口；固定板6通过支撑杆7间隔地设置于筒盖2上方；电动伸缩杆5的一端与固定板6连接，电动伸缩杆5的另一端与压板8连接。具体的，筒盖2顶部设有用于电动伸缩杆5穿设的第三开口，第三开口外周焊接有支撑杆7，支撑杆7顶部与固定板6焊接固定，电动伸缩杆5顶部与固定板6固定连接，电动伸缩杆5底部位于筒盖2下方并固定连接有压板8，其中，电动伸缩杆5能够伸缩，并带动压板8上下移动。

参见图2和图4所示，本实施例中的定位检测组件9包括：固定轨91和激光测距器92，固定轨91呈涡旋状设置于筒盖2底面，激光测距器92可移动的设置于固定轨91。具体地，激光测距器92用于照射压板8以获取其位移数据；固定轨91沿筒盖2的第三开口螺旋向外呈涡状线(即常见的蚊香结构线型)结构设置；如图4所示，固定轨91的剖视图，固定轨91设置有开口朝向检测筒1的凹槽，该凹槽内的左右两侧分别安装有齿条95，齿条95上啮合传动连接有传动齿轮94，两个传动齿轮94通过传动轴98连接，左右两侧的传动轴98与固定杆96通过轴承套装固定，固定杆96底部通过固定架97安装有步进电机93，步进电机93与传动齿轮94驱动连接，其中，步进电机93驱动传动齿轮94转动的连接方式有多种，例如，步进电机93的输出轴连接有第一锥齿轮(附图未示出)，传动轴98上安装有第二锥齿轮(附图未示出)，第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，激光测距器92同时螺丝安装于固定架97侧边位置上。步进电机93工作以驱动传动齿轮94转动并与齿条95的啮合，使传动齿轮94沿固定轨91进行移动，从而为激光测距器92提供位置可调功能，以便于使激光测距器92移动至不同位置对压板8的位移进行测量，同时由于固定轨91沿筒盖2上第三开口位置螺旋向外呈涡状结构设置，可以对压板8进行全面的距离检测，即可获得压实与溶陷过程中各位置的数据，综合提高了最终检测数据的精确性。

参见图1所示，本实施例中的盐渍土冻胀和溶陷试验装置还包括显控屏4，制冷组件、升降组件和定位检测组件9均与显控屏4连接。需要说明的是，本申请实施例中显控屏4，即现有的集成化的显示与控制器，同时具备屏幕显示与按键控制功能，电动伸缩杆5、激光测距器92以及半导体制冷片12均与显控屏4电连接。

参见图1所示，本实施例中的显控屏4设置于筒盖2上方。在实际应用中，上述显控屏4也可以设置在盐渍土冻胀和溶陷试验装置的其它位置。本实用新型实施例并不局限上述显控屏4的具体放置位置。

参见图3所示，本实施例中的盐渍土冻胀和溶陷试验装置还包括加热组件，加热组件设置于检测筒1和容桶3之间，加热组件与显控屏4连接。试验结束后，通过电热管11对已经完成试验的土样进行加热，可以方便取出土样。

一实施例中，加热组件包括电热管11，检测筒1的内壁上设置有管夹，通过管夹固定所述电热管11。其中，电热管11为圆环状，套设于容桶3外侧，电热管11的数量为多个，多个电热管11沿检测筒1的竖直方向设置。本实用新型实施例并不局限上述电热管11的形状、数量以及沿检测筒1的具体设置位置。

参见图3所示，本实施例中的检测筒1的底部设置有支撑座13，用于保护半导体制冷片12，可避免半导体制冷片12的直接落地接触。

参见图3所示，本实施例中的支撑座13上设置有通风散热口14，可确保装置的通风散热。

参见图1所示，本实施例中的检测筒1设置有第一扣件10，筒盖2设置有第二扣件，第一扣件10与第二扣件配合以使检测筒1与筒盖2固定连接。可以理解的是，筒盖2与检测筒1上安装有匹配的搭扣，筒盖2与检测筒1在检测时进行固定，而固定方式多样，使用搭扣则具有固定与解除操作方便快捷的优点，同时固定强度足够。

本申请提供的盐渍土冻胀和溶陷试验装置的工作原理及使用流程如下:

试验1(冻胀试验)：冻胀试验前，将处理好的盐渍土倒入容桶3内，关闭筒盖2，通过显控屏4先控制电动伸缩杆5下降，使压板8贴靠土层表面，然后关闭电动伸缩杆5，再控制半导体制冷片12通电工作，由半导体制冷片12向检测筒1内侧散发冷量使盐渍土温度降低，盐渍土受冷内部水分以及结晶盐膨胀，膨胀体积增加使其原土层高度升高，从而推动压板8上升，激光测距器92工作发出激光即可获得压板8前后高度数据，从而获得盐渍土的冻胀数据。

需要说明的是，在本申请的实施例中，进行冻胀试验时，通过半导体制冷片12对试验土样进行降温。试验结束后，通过电热管11对已经完成试验的土样进行加热，可以方便取出土样。

试验2(溶陷试验)：溶陷试验时，将处理好的盐渍土倒入容桶3内，控制电动伸缩杆5下降，使压板8压在土样表面，根据试验压荷等级要求，控制电动伸缩杆5进行不同程度的下压，向土样施加向下压力P，下压(保持作用在土样上的压力P不变)稳定后，激光测距器92监测记录压板8高度，即为压力P作用下变形稳定后土样高度h_p，然后向容桶3注水没过土样表面，在压力P下待土样浸水溶沉稳定后，激光测距器92监测记录压板8高度，即为压力P作用下浸水溶滤变形稳定后土样高度h_p’，结合前后高度数据，即可获得盐渍土的溶陷量为△h_p＝h_p’-h_p，见图5所示。

综上所述，本实用新型实施例提供的盐渍土冻胀和溶陷原位检测装置，通过设置半导体制冷片12以及可升降的压板8，为冻胀试验过程所需的制冷以及施压提供必要装置，使得冻胀和溶陷试验不需要更换检测装置进行，单个检测装置即可满足两种不同试验需求，使用灵活性大大提升，同时使用电动伸缩杆5替代了传统的加码，压实或溶陷过程中操控更加的方便；该盐渍土冻胀和溶陷试验装置，通过在筒盖2开设置涡旋状的固定轨91，可以对压板8进行全面的距离检测，即可获得压实与溶陷过程中各位置的数据，综合提高了最终检测数据的精确性；此外，还通过设置电热管11，在冻胀试验结束后，对试验土样进行加热，更方便取出土样。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，包括：检测筒(1)、筒盖(2)、容桶(3)、制冷组件、升降组件、压板(8)和定位检测组件(9)；

所述检测筒(1)顶部具有第一开口，所述筒盖(2)盖设于所述第一开口；

所述容桶(3)设置于所述检测筒(1)内，用于放置试验土样；

所述制冷组件设置于所述容桶(3)上，用于对所述试验土样降温；

所述升降组件的一端与所述筒盖(2)连接，所述升降组件的另一端与所述压板(8)连接，所述升降组件能够带动所述压板(8)沿所述第一开口的方向上下移动，其中，所述压板(8)设置于所述筒盖(2)下方；

所述定位检测组件(9)设置于所述筒盖(2)的底部，用于检测所述试验土样的变形量。

2.根据权利要求1所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述制冷组件包括半导体制冷片(12)，所述半导体制冷片(12)具有冷端和热端，所述检测筒(1)的底部开有第二开口，所述半导体制冷片(12)设置于所述第二开口内，其中，所述冷端位于所述检测筒(1)内部，所述热端位于所述检测筒(1)外部。

3.根据权利要求1所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述升降组件包括：电动伸缩杆(5)、固定板(6)和支撑杆(7)；

所述筒盖(2)上开设有第三开口，所述电动伸缩杆(5)穿设于所述第三开口；

所述固定板(6)通过所述支撑杆(7)间隔地设置于所述筒盖(2)上方；

所述电动伸缩杆(5)的一端与所述固定板(6)连接，所述电动伸缩杆(5)的另一端与所述压板(8)连接。

4.根据权利要求1所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述定位检测组件(9)包括：固定轨(91)和激光测距器(92)，所述固定轨(91)呈涡旋状设置于所述筒盖(2)底面，所述激光测距器(92)可移动的设置于所述固定轨(91)。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述盐渍土冻胀和溶陷试验装置还包括显控屏(4)，所述制冷组件、所述升降组件和所述定位检测组件(9)均与所述显控屏(4)连接。

6.根据权利要求5所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述盐渍土冻胀和溶陷试验装置还包括加热组件，所述加热组件设置于所述检测筒(1)和所述容桶(3)之间，所述加热组件与所述显控屏(4)连接。

7.根据权利要求6所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述加热组件包括电热管(11)，所述检测筒(1)的内壁上设置有管夹，通过所述管夹固定所述电热管(11)。

8.根据权利要求1所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述检测筒(1)的底部设置有支撑座(13)。

9.根据权利要求8所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述支撑座(13)上设置有通风散热口(14)。

10.根据权利要求1所述的盐渍土冻胀和溶陷试验装置，其特征在于，所述检测筒(1)设置有第一扣件(10)，所述筒盖(2)设置有第二扣件，所述第一扣件(10)与所述第二扣件配合以使所述检测筒(1)与所述筒盖(2)固定连接。

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