[发明专利]一种智能控温的土工合成材料大型拉拔试验装置

说明书

本发明公开了一种智能控温的土工合成材料大型拉拔试验装置，属于土木工程领域。所述拉拔实验装置包括拉拔箱、温控系统、拉拔系统和加压系统。温控系统包括循环水泵、加热管、电动水阀、水循环加热装置、收水管、注水口、温度传感器和中央控制单元，用于对拉拔箱填料进行温度控制。加压系统用于向填料施加竖向荷载并补偿温度引起的填料的膨胀压力。拉拔系统用于对土工合成材料进行拉拔并测试土工合成材料的拉伸变形。本发明可以根据工程实况，通过水循环加热方式，改变拉拔箱里的温度；通过温度传感器和中央控制单元的布置，智能控制拉拔箱各个部分的温度，智能补偿膨胀压力的损失，可以对温度敏感性填料包裹的土工合成材料进行拉拔试验。

技术领域

本发明涉及到一种智能控温的土工合成材料大型拉拔试验装置，属于土木工程技术领域。

背景技术

土工合成材料作为一种新型的土木工程领域材料，主要以天然或人工的聚合物为原料，置于填料内部、表面或各层填料之间，发挥加强和保护土体的作用。自上世纪80年代以后，随着我国工程技术的发展，土工合成材料已广泛地应用于公路、铁路、水利、电力、建筑、港口、采矿、军工、环境、地质等工程各个领域。在土工合成材料加筋土技术工程应用中，土工合成材料与填料的筋土界面特性是最关键的技术指标，而对土工合成材料与填料的界面特性研究一般采用拉拔实验。传统的拉拔实验装置都是在室温下操作，无法模拟实际工程中温度较高的炎热酷暑环境。此外，传统研究均没有考虑温度对于填料和筋材的影响，无法对温度变化下温度敏感性填料（例如RAP材料、废弃轮胎颗粒混合土以及一些废弃材料的填土）包裹的土工合成材料进行拉拔实验，更无法得出筋材受温度变化而产生的拉伸与形变测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能控温的土工合成材料大型拉拔试验装置，以解决现有技术中存在的传统拉拔实验装置无法模拟实际工程中温度较高的炎热酷暑环境、未考虑温度对于填料和筋材的影响以及无法对温度敏感性填料包裹的土工合成材料进行拉拔实验的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能控温的土工合成材料大型拉拔试验装置，包括拉拔箱、温控系统、加压系统和拉拔系统，

拉拔箱内设置有由填料埋置的土工合成材料土工合成材料，拉拔箱一侧壁为拉拔端，设置有将所述土工合成材料引出的出口；

温控系统包括循环水泵、加热管、电动水阀、水循环加热装置、收水管、注水口、温度传感器和中央控制单元，电动水阀设置有一个进水口和六个出水口，每个出水口设置有阀门，水循环加热装置设置有六个，分别安装在拉拔箱六个外侧壁上，每个水循环加热装置有一个进水口和一个出水口，收水管设置有六个进水口和一个出水口，其中循环水泵与加热管进水口连通，加热管出水口与电动水阀进水口连通，电动水阀六个出水口与六个水循环加热装置的进水口一一对应连通，六个水循环加热装置的出水口与收水管的六个进水口一一对应流通，收水管的出水口与循环水泵连通，注水口连接在收水管出水口和循环水泵之间，注水口与外部水源相连；加热管还与外部电源相连；温度传感器设置有六个，分别安装在拉拔箱六个内侧壁上；其中温度传感器、电动水阀的六个阀门均与中央控制单元电连接；

加压系统用于向填料施加竖向荷载并补偿温度引起的填料的膨胀压力；

拉拔系统设置在拉拔箱的拉拔端，用于将土工合成材料沿水平方向进行拉拔并检测土工合成材料的拉伸变形。

进一步，所述加压系统包括气囊、充能装置和应力片，气囊设置在拉拔箱内填料上方，应力片安装在拉拔箱与拉拔端相对的内侧壁上并与充能装置相连接，充能装置与气囊连通用于对气囊充气并补偿应力片反馈的填料的膨胀压力。

进一步，所述拉拔箱顶壁设置有孔口，所述充能装置穿过所述孔口与气囊连通。

进一步，所述水循环加热装置包括蛇形软水管。

进一步，所述水循环加热装置还包括保温泡沫板，所述蛇形软水管内嵌在保温泡沫板里。