KR20180083241A - 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치 - Google Patents

상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치

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KR20180083241A
KR20180083241A KR1020170085439A KR20170085439A KR20180083241A KR 20180083241 A KR20180083241 A KR 20180083241A KR 1020170085439 A KR1020170085439 A KR 1020170085439A KR 20170085439 A KR20170085439 A KR 20170085439A KR 20180083241 A KR20180083241 A KR 20180083241A
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Abstract

본 발명은 지반이 동결될 때 발생하는 동상팽창압, 부동수분, 변위, 온도 등을 측정할 수 있는 동상시험장치로서 상하이동식 셀을 사용하여 지반동결에 따른 토사의 부착으로 발생하는 셀 파손을 방지할 수 있으며, 3중셀을 사용하여 시료측면의 단열 및 온도제어가 용이하도록 할 수 있을 뿐만아니라 시료내부에 함수비 센서를 추가하여 동결시험과 동시에 시료내부의 부동수분량을 측정할 수 있는 시험장치에 관한 것이다.

Description

상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치{FREEZE TESTING APPARATUS FOR GROUND USING UP AND DOWN MOTION TYPE MULTIPLEX CELL}
본 발명은 동절기 지반의 동결시험을 위한 시험장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수분을 함유한 토질이 동절기 냉기에 의한 동결로 발생하는 동결피해를 모사하여, 토질의 동결과정에서 시료의 팽창압력과 팽창변위, 부동수분, 온도 등을 측정할 수 있는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치에 관한 것이다.
이러한 동결시험장비는 시험이 이루어지는 셀, 시험체의 상부에서 하부로 하중을 가하고 변위를 제어하는 하중장치, 시험대상물인 토질의 동결조건을 부여하는 냉각장치, 팽창압력과 팽창변위, 부동수분, 온도 등을 측정하는 측정부로 구성되어 있다.
그런데, 종래의 동결시험장비는 다음과 같은 문제점이 있다.
① 시료의 동결 시 시험체 벽면 부착으로 발생하는 셀의 파손문제
동상시험 시 셀 내부의 시료가 동결되면 시료가 얼면서 셀 벽면과 부착이 발생한다. 또한 동시에 연직 상향으로 부피 팽창이 발생한다. 이 때 셀이 부피변화를 견디지 못하여 파손되는 경우가 있으므로 종래 기술에서는 시료 상하부를 개방하여 시료의 변형을 허용하고 셀 주변에 항온액체를 순환시켜 시료의 동결 부착을 억제한다.
하지만, 이러한 기술의 경우에는 시료 내부에 깊이에 따라 동결면이 일정하게 형성되지 못하므로 실제 현장조건을 정확히 모사하는 것이 불가능하다는 단점이 있다.
② 시료 측면의 단열 문제
동상시험 시 아이스렌즈 즉 동결이 발생한 위치에 생기는 얼음 결정 부분이 평행하게 발생하도록 유도하기 위해서는 시료 측면의 단열이 중요하다. 기존의 동상시험장비에서도 시료측면에서 외부 온도에 의한 간섭을 최소화하기 위하여 셀 측면을 구리관 또는 단열재로 감싸는 방법을 사용하는데, 이 경우에는 셀이 불투명하여 실험중 시료의 변형을 확인할 수 없다는 단점이 있다.
또한, 이를 보완하기 위하여 투명한 재질로 항온액체를 순환시키기도 하지만 이 경우에도 외부 온도의 간섭으로 인하여 내부단열이 충분히 이루어지지 못하며 냉각부와 가까운 영역에서는 시료의 부착을 완전히 차단할 수 없다는 문제점이 있다.
③ 시료 내부 부동수분 측정의 어려움
실험과정에서 셀 내부의 온도가 영하로 내려가 시료가 동결이 되더라도, 여전히 얼지않고 남아있는 수분이 있다. 영하의 온도에서도 얼지 않고 남아있는 수분의 양을 부동수분이라고 하며 그 양은 시료의 특성과 온도에 따라서 계속 변화한다.
또한, 부동수분은 실제 동결이 발생하는 지반의 설계 및 해석 등 공학적으로 매우 중요한 측정치이다. 하지만 기존 장비에서는 토조의 상부와 하부에 개별적인 온도조절 장치가 들어가고 시료 상부에는 하중과 변위를 제어하기 위한 장치가 설치되며, 하부에는 동결과정에서 시료가 흡수하는 수분을 공급하는 장치가 들어가므로 실험과정에서 부동수분을 측정하기 어렵다는 단점이 있다.
이를 해결하기 위하여 토조와 시험기를 냉동 챔버에 넣고 함수비센서를 시료내에 장착하기도 하지만 이 경우에는 하중 및 변위 제어장치를 설치하지 못한 채 시료의 변위만 측정을 하게 되며, 고가의 냉동챔버를 이용하기 때문에 큰 비용과 공간을 필요로 한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 외부 온도에 의한 간섭을 최소화하고, 시험간 팽창에 의해 발생하는 팽창압력 및 팽창변위의 손실을 최소화하여 실제 지반이 동결되는 작용 원리를 유사하게 모사하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 외부 온도에 의한 간섭을 방지하기 위한 항온챔버 등의 고가의 장비를 대체할 수 있는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치를 구축하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치는, 장방 형상으로 형성되어 직립되게 설치되는 본체와; 상기 본체의 내측 중앙에 배치되며 원통 형상의 셀이 내벽, 중간벽, 외벽으로 다중으로 구비되는 셀통과; 상기 셀통의 상측과 하측에 각각 구비되어 상기 시료의 상부와 하부의 온도를 조절하는 상부 냉각판과, 하부 냉각판으로 이루어지는 냉각부와; 상기 셀통 상부의 상기 본체에 설치되어 동결된 상기 시료 측으로 하중이 가해지도록 하는 가압부를; 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 내벽의 내부공간에 시료를 성형하여 수용하고, 상기 중간벽과 상기 내벽 사이의 공간에는 부동액이 충진되도록 하며, 상기 외벽과 상기 중간벽 사이의 공간에는 진공이 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 셀통의 외측에는 지그결속 스크류가 구비되고, 상기 지그결속 스크류의하단은 상기 하부 냉각판이 결합된 하부지그에 고정되고 상기 지그결속 스크류의 상부에는 상기 상부 냉각판이 결합된 상부지그가 승하강 이동 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 본체 내측의 상기 셀통의 상부에는 크로스헤드가 승하강 이동 가능하게설치되고 상기 가압부는 상기 크로스헤드와 연결되며, 상기 크로스헤드는 상기 본체의 일측에 구비된 구동부와 연결되어 승하강 이동되도록 할 수 있다.
아울러, 상기 가압부는 상기 크로스헤드의 하면에 설치되는 가압봉과, 상기 가압봉과 상기 크로스헤드 사이에 설치되는 로드셀을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 가압부는 본체의 상면 중앙에 설치되는 실린더와, 상기 본체의 상면을 관통하여 상기 실린더에서 인입출 가능하도록 설치되어 단부가 상기 크로스헤드와 접촉되는 실린더로드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실린더의 일측에는 압력센서를 구비하여 상기 실린더에서 실린더로드 측으로 가해지는 압력 정도를 확인할 수 있도록 하는 압력계가 설치될 수 있다.
아울러, 상기 본체의 일측에는 상기 시료의 상태를 표시하는 터치스크린과, 상기 시료에 가해지는 압력을 표시하는 압력표시부와, 상기 시료에 가해지는 하중을 표시하는 하중표시부를 구비한 제어판넬이 설치될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치는, 시험셀의 슬라이딩으로 시료의 냉각 및 부착 시에도 셀과 함께 팽창이 정확히 이루어져 실제 동절기 토질 변화의 정확한 모사가 이루어지도록 할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 3중셀로 이루어진 시험셀이 시료의 단열 및 외부 온도 간섭을 최소화할 수 있어 실제 현장과 유사한 환경을 조성하기 위하여 사용되는 대형의 항온챔버를 대신하여 고가의 장비를 대체할 수 있는 효과가 있으며, 장비의 크기 또한 소형화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하중 및 변위제어와 동시에 동결시료 내부의 부동수분측정이 가능하게 되므로 현장 시료의 공학적 특성을 더욱 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 구조를 도시한 정면도이며,
도 3은 도 1의 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 냉각부를 분해하여 도시한 분해도이고,
도 4는 도 1의 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 가압부를 분해하여 도시한 분해도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 구조를 도시한 정면도이며, 도 3은 도 1의 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 냉각부를 분해하여 도시한 분해도이고, 도 4는 도 1의 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치의 가압부를 분해하여 도시한 분해도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치는, 장방 형상으로 형성되어 직립되게 설치되는 본체(100)와; 상기 본체(100)의 내측 중앙에 배치되며 원통 형상의 셀이 내벽(210), 중간벽(220), 외벽(230)으로 다중으로 구비되는 셀통(200)과; 상기 셀통(200)의 상측과 하측에 각각 구비되어 상기 시료의 상부와 하부의 온도를 조절하는 상부 냉각판(310)과, 하부 냉각판(320)으로 이루어지는 냉각부(300)와; 상기 셀통(200) 상부의 상기 본체(100)에 설치되어 동결된 상기 시료 측으로 하중이 가해지도록 하는 가압부(400)를 포함하여 구성되어 있다.
본체(100)는 장방 형상으로 형성되어 직립되게 배치되는 부재로서 중앙에 셀통(200)을 안착시킬 수 있는 공간이 마련되어 있으며, 하측 내부에는 모터와 감속기로 구성되는 구동부(120)가 설치되어 있다.
그리고, 본체(100) 내측의 셀통(200)의 상부에는 크로스헤드(110)가 승하강 이동 가능하게 설치되고 가압부(400)는 크로스헤드(110)와 연결되며, 크로스헤드(110)는 본체(100)의 일측에 구비된 구동부(120)와 연결되어 승하강 이동되도록 한다.
크로스헤드(110)는 하중재하시에 모터를 이용하여 일정한 하중이 시료측으로 재하되도록 하는 부재로서, 변위 고정 방식을 이용시에는 본체(100)와 연결되어 수평을 유지하여 버팀목 역할을 하도록 하고, 변위를 비고정 방식을 이용시에는 시료가 동결되면서 팽창하는 압력에 따른 변위를 수용하여 승강 이동하게 된다.
셀통(200)은 원통 형상의 셀을 내벽(210), 중간벽(220), 외벽(230) 총 3단으로 구성하여 내벽(210)의 내부공간에는 시료를 성형하여 넣고, 중간벽(220)과 내벽(210) 사이의 공간에는 부동액을 순환시키고, 외벽(230)과 중간벽(220) 사이의 공간에는 진공을 가하여 셀통(200) 내부의 시료에 부동액의 온도를 유지하면서 외부 온도에 대한 영향을 저감시키는 구조를 갖도록 한다.
냉각부(300)는 상부 냉각판(310)과 하부 냉각판(320)으로 구성되며, 상부 냉각판(310)은 셀통(200)의 상부에 설치하여 시료 상부의 온도를 조절하게 되고, 하부 냉각판(320)은 셀통(200)의 하부에 설치하여 시료 하부의 온도를 조절할 수 있도록 한다.
셀통(200)의 외측에는 지그결속 스크류(240)가 구비되고, 지그결속 스크류(240)의 하단은 하부 냉각판(320)이 결합된 하부지그(330)에 고정되고 지그결속 스크류(240)의 상부에는 상부 냉각판(310)이 결합된 상부지그(340)가 승하강 이동 가능하게 설치되어 있다.
하부지그(330)는 셀통(200)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 그 판면 중앙을 하부 냉각판(320)이 관통하여 상측으로 돌출되고, 하부 냉각판(320)의 돌출된 영역은 셀통(200)의 내부로 인입되어 시료의 하측과 접촉되도록 한다.
그리고, 상부지그(340)도 마찬가지로 셀통(200)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 그 판면 중앙을 상부 냉각판(320)이 관통하여 하측으로 돌출되고, 하부 냉각판(320)의 돌출된 영역은 셀통(200)의 내부로 인입되어 시료의 상측과 접촉되도록 한다.
가압부(400)는 셀통(200) 상부의 본체(100)에 설치되어 동결된 상기 시료 측으로 하중이 가해지도록 하는 역할을 한다.
이러한 가압부(400)는 크로스헤드(110)의 하면에 설치되는 가압봉(410)과, 가압봉(410)과 크로스헤드(110) 사이에 설치되는 로드셀(420)을 포함하여 구성된다.
가압봉(410)은 크로스헤드(110)가 하측으로 이동시에 가압봉(410)의 단부가 상부냉각판(310)의 상면과 접촉되어 상부냉각판(310)을 누름으로써 상부냉각판(310)이 시료를 가압할 수 있도록 한다.
로드셀(420)은 하중계의 일종으로 외부로부터 가해지는 힘(하중)에 비례한 전압이나 압력에 의해 변환하는 변환기로서, 전기저항변형 게이지식, 유압식, 기압식 등이 있으나 일반적으로 변형게이지식이 널리 쓰인다.
상기 변형게이지식 로드셀은 무게를 받으면 탄성 변형하는 곳에 전기저항변형 게이지를 접착하여 브리지를 구성시켜 무게에 비례한 전압으로 변환할 수 있게끔 되어 있으며 정밀도, 직선성, 응답성이 좋고 소형이며 원격측정이나 기록하기가 쉽다는 특징을 갖는다.
이러한 로드셀(420)은 변위 고정 방식을 사용시에 시료의 동결에 의한 팽창압력을 측정하는데 사용된다.
가압부(400)는 본체(100)의 상면 중앙에 설치되는 실린더(430)와, 본체(100)의 상면을 관통하여 실린더(430)에서 인입출 가능하도록 설치되어 단부가 크로스헤드(110)와 접촉되는 실린더로드(440)를 더 포함하여 구성된다.
이러한 실린더(430)와 실린더로드(440)는 변위 비고정 방식을 사용시에 크로스헤드(110) 상단에 위치시켜 시료의 동결에 따른 팽창에 의한 변위 발생시에 입력한 하중 이외의 팽창압만큼 크로스헤드(110)가 이동하도록 실린더(430) 내부의 압력을 조절하여 일정한 하중이 유지되도록 하는 역할을 한다.
그리고, 실린더(430)의 일측에는 압력센서(450)를 구비하여 실린더(430)에서 실린더로드(440) 측으로 가해지는 압력 정도를 확인할 수 있도록 하는 압력계(460)가 설치되어 있다.
압력센서(450)와 압력계(460)는 상술한 실린더(430)와 실린더로드(440)을 이용하여 변위 비고정 방식을 사용시에 시료의 팽창압력을 측정하는데 사용된다.
본체(100)의 일측에는 상기 시료의 상태를 표시하는 터치스크린(510)과, 상기 시료에 가해지는 압력을 표시하는 압력표시부(520)와, 상기 시료에 가해지는 하중을 표시하는 하중표시부(530)를 구비한 제어판넬(500)이 설치되어 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치를 이용한 지반동결 시험방법은 다음과 같다.
우선, 하부 냉각판(320)을 본체(100)의 저부면에 고정시키고, 하부 냉각판(320)에 셀통(200)을 설치한다.
그리고, 셀통(200) 내부에 다짐도와 포화도에 따라 시료를 성형하고, 내부에 온도 및 부동수분 센서를 설치한다.
그 후, 상부 냉각판(310)을 셀통(200)에 삽입하고, 셀통(200) 하부의 물주입구부터 셀통(200) 상부의 배수구로 물을 천천히 통과시켜 시료를 포화시키거나 일정한 높이까지 지하수위를 형성시킨다.
이 때, 실험조건에 따라 물을 지속적으로 주입하는 개방형과 초기 포화도 및 수위조건만으로 실험을 하는 폐합형의 실험이 있는데 두 가지 경우를 모두 모사할 수 있다.
그리고, 셀통(200) 측면 단열을 위하여 시료를 성형한 셀통(200)의 내벽(210)과 중간벽(220) 사이의 공간에는 4 ℃의 부동액을 충진하고, 중간벽(220)과 외벽(230) 사이의 공간에는 진공이 형성하도록 한다.
그 후, 상부 냉각판(310)와 하부 냉각판(320)의 온도도 4 ℃로 세팅하고, 크로스헤드(110)를 이동시켜 가압봉(410)을 셀통(200) 상단에 위치시키고 하중을 재하한다.
그리고, 상부냉각 또는 하부냉각 시험에 따라서 한 방향의 냉각판 온도를 10℃ 또는 원하는 온도로 설정하여 시험을 수행한다.
시료 높이가 20cm의 경우 4 ℃에서 -10 ℃까지 약 13시간이 소요되며, 동결과 융해 반복 시험 시 5일간 시험을 수행함으로써 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치를 이용한 지반동결 시험이 완료된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치는 시료의 팽창에 의하여 이루어진 항온조절부의 냉각셀 혹은 진공셀이 파손되는 문제점을 해결하고 시료의 변형을 허용하기 위하여 셀의 상하부를 고정하지 않고 시험대상물이 팽창시 팽창변위에 따라 상하로 슬라이딩 되도록 하는 것이 바람직하다.
이 때, 토조 벽면의 길이는 시료의 변위를 허용할 수 있도록 충분히 길게 제작하며 시료 내에 포함된 물이 압력으로 인하여 항온조절부와 냉각부의 접촉면 사이로 유출되는 것을 방지하기 위하여 단열판과 냉각판에 오링 등의 방수처리를 하면서도 마찰이 최소화되도록 제작한다.
그리고, 항온조절 및 단열을 위하여 셀 벽면의 내측에 온도 조절이 가능한 부동액이 순환하는 냉각셀을 두고, 외측에 진공상태의 진공셀을 두는 3중셀의 구조로 토조를 형성하는 것이 바람직하다.
이에 따라 외부의 온도 영향을 최소화하고 순간적인 외부 온도 변화에도 시료 온도의 상하승을 방지하도록 제작한다.
또한, 항온조절부의 재질은 외부로부터 육안 관찰이 가능하도록 투명한 재질의 강화 아크릴, 강화 유리 등의 팽창압력을 버틸 수 있는 소재를 사용하는 것이 효과적이다.
아울러, 기존 동상장치와 같이 토조 상부에는 하중과 변위를 제어할 수 있는 시스템을 구성하고 상하부에 온도제어장치를 설치하며, 시료의 동결 시 수분을 흡수할 수 있는 물공급장치를 설치한다. 이에 더하여 시료 내부에 함수비 센서를 추가하여 동결과정에서 부동수분 변화를 측정할 수 있도록 한다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 본체 110 : 크로스헤드
120 : 구동부 200 : 셀통
210 : 내벽 220 : 중간벽
230 : 외벽 240 : 지그결속 스크류
300 : 냉각부 310 : 상부냉각판
320 : 하부냉각판 400 : 가압부
410 : 가압봉 420 : 로드셀
430 : 실린더 440 : 실린더로드
450 : 압력센서 460 : 압력계
500 : 제어판넬 510 : 터치스크린
520 : 압력표시부 530 : 하중표시부

Claims (8)

  1. 장방 형상으로 형성되어 직립되게 설치되는 본체(100)와;
    상기 본체(100)의 내측 중앙에 배치되며 원통 형상의 셀이 내벽(210), 중간벽(220), 외벽(230)으로 다중으로 구비되는 셀통(200)과;
    상기 셀통(200)의 상측과 하측에 각각 구비되어 상기 시료의 상부와 하부의 온도를 조절하는 상부 냉각판(310)과, 하부 냉각판(320)으로 이루어지는 냉각부(300)와;
    상기 셀통(200) 상부의 상기 본체(100)에 설치되어 동결된 상기 시료 측으로 하중이 가해지도록 하는 가압부(400)를;
    포함한 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내벽(210)의 내부공간에 시료를 성형하여 수용하고, 상기 중간벽(220)과 상기 내벽(210) 사이의 공간에는 부동액이 충진되도록 하며, 상기 외벽(230)과 상기 중간벽(220) 사이의 공간에는 진공이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀통(200)의 외측에는 지그결속 스크류(240)가 구비되고, 상기 지그결속 스크류(240)의 하단은 상기 하부 냉각판(320)이 결합된 하부지그(330)에 고정되고 상기 지그결속 스크류(240)의 상부에는 상기 상부 냉각판(310)이 결합된 상부지그(340)가 승하강 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 본체(100) 내측의 상기 셀통(200)의 상부에는 크로스헤드(110)가 승하강 이동 가능하게 설치되고 상기 가압부(400)는 상기 크로스헤드(110)와 연결되며, 상기 크로스헤드(110)는 상기 본체(100)의 일측에 구비된 구동부(120)와 연결되어 승하강 이동되는 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가압부(400)는 상기 크로스헤드(110)의 하면에 설치되는 가압봉(410)과, 상기 가압봉(410)과 상기 크로스헤드(110) 사이에 설치되는 로드셀(420)을 포함한 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가압부(400)는 본체(100)의 상면 중앙에 설치되는 실린더(430)와, 상기 본체(100)의 상면을 관통하여 상기 실린더(430)에서 인입출 가능하도록 설치되어 단부가 상기 크로스헤드(110)와 접촉되는 실린더로드(440)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실린더(430)의 일측에는 압력센서(450)를 구비하여 상기 실린더(430)에서 실린더로드(440) 측으로 가해지는 압력 정도를 확인할 수 있도록 하는 압력계(460)가 설치된 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체(100)의 일측에는 상기 시료의 상태를 표시하는 터치스크린(510)과, 상기 시료에 가해지는 압력을 표시하는 압력표시부(520)와, 상기 시료에 가해지는 하중을 표시하는 하중표시부(530)를 구비한 제어판넬(500)이 설치된 것을 특징으로 하는 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109030182A (zh) * 2018-09-04 2018-12-18 大连理工大学 一种基于全流触探的饱和黏土试样强度及应变软化参数测量装置
CN109283208A (zh) * 2018-11-21 2019-01-29 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 试验装置及非饱和土冻胀应变试验方法
CN109490350A (zh) * 2018-12-12 2019-03-19 石家庄铁道大学 气冷式土体冻胀试验装置及试验方法
CN110062488A (zh) * 2019-04-28 2019-07-26 湖北工业大学 一种微波加热三轴试验装置及加热方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560744A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Takenaka Komuten Co Ltd 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置
KR100910383B1 (ko) * 2008-12-11 2009-08-04 신은철 지반 동결 시험장치
KR20120054428A (ko) * 2010-11-19 2012-05-30 한국건설기술연구원 토사의 동상력 시험장치
KR101675368B1 (ko) * 2015-08-10 2016-11-11 한국건설기술연구원 투명 삼축온도제어형 셀을 이용한 흙의 동결융해 시험장치 및 이를 이용한 흙의 동결융해 시험방법
KR20180045458A (ko) * 2016-10-26 2018-05-04 원상연 토질의 동결 시험을 위한 냉각 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560744A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Takenaka Komuten Co Ltd 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置
KR100910383B1 (ko) * 2008-12-11 2009-08-04 신은철 지반 동결 시험장치
KR20120054428A (ko) * 2010-11-19 2012-05-30 한국건설기술연구원 토사의 동상력 시험장치
KR101675368B1 (ko) * 2015-08-10 2016-11-11 한국건설기술연구원 투명 삼축온도제어형 셀을 이용한 흙의 동결융해 시험장치 및 이를 이용한 흙의 동결융해 시험방법
KR20180045458A (ko) * 2016-10-26 2018-05-04 원상연 토질의 동결 시험을 위한 냉각 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109030182A (zh) * 2018-09-04 2018-12-18 大连理工大学 一种基于全流触探的饱和黏土试样强度及应变软化参数测量装置
CN109283208A (zh) * 2018-11-21 2019-01-29 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 试验装置及非饱和土冻胀应变试验方法
CN109283208B (zh) * 2018-11-21 2021-04-13 中国科学院西北生态环境资源研究院 试验装置及非饱和土冻胀应变试验方法
CN109490350A (zh) * 2018-12-12 2019-03-19 石家庄铁道大学 气冷式土体冻胀试验装置及试验方法
CN110062488A (zh) * 2019-04-28 2019-07-26 湖北工业大学 一种微波加热三轴试验装置及加热方法

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