[发明专利]一种空心冻土试验装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种空心冻土试验装置及其使用方法，在底座上设置压力室，在压力室内由下至上依次安装下部垫块、试样下帽圈、空心冻土试样、试样上帽圈、上部垫块、活塞，压力室的顶部设有活塞孔，活塞穿过活塞孔，并与上部垫块接触；内、外胶膜与空心冻土试样壁紧密接触，制冷介质通过内、外压通道与围压控制设备连接，冷却液循环通道与温控设备连接，温度传感器置于制冷介质中。待空心冻土试样径向温度梯度达到试验要求并稳定后，便可实现径向温度梯度空心冻土试样的压缩试验、剪切试验和蠕变试验，为进一步研究温度梯度对冻土强度及变形的影响提供依据，且操作方便，价格低廉。

主权项

一种空心冻土试验装置，其特征在于：包括底座（6）、压力室（2）、空心冻土试样（11）、内胶膜（14）、外胶膜（15）、内循环管道（17）、外循环管道（18）、控温制冷设备和围压控制设备，所述压力室（2）罩设在底座（6）上面，所述压力室（2）顶部设有活塞孔；在所述压力室（2）内，所述底座（6）上设置有凹槽朝上的下部垫块（13），所述下部垫块（13）上固定安装有空心环状帽形结构的试样下帽圈（12），且所述下部垫块（13）的凸起部分位置与试样下帽圈（12）的帽沿位置相对应固定；所述内胶膜（14）为空心筒状结构，所述内胶膜（14）竖直安装在试样下帽圈（12）上，且所述内胶膜（14）的底面四周与试样下帽圈（12）的帽沿内圈边缘固定，所述空心冻土试样（11）为空心筒状结构，所述空心冻土试样（11）的内表面紧挨内胶膜（14）的外表面放置在试样下帽圈（12）的帽沿上，所述外胶膜（15）为空心筒状结构，所述外胶膜（15）的内表面紧挨空心冻土试样（11）的外表面，且所述外胶膜（15）的底面四周固定安装在试样下帽圈（12）的帽沿外圈边缘，所述内胶膜（14）和外胶膜（15）上面设置有试样上帽圈（9），且所述内胶膜（14）和外胶膜（15）的顶部四周与试样上帽圈（9）的帽沿内、外圈边缘分别固定，所述的试样上帽圈（9）、空心冻土试样（11）、试样下帽圈（12）的内、外直径相同；在所述试样上帽圈（9）上固定安装有凹槽朝下的上部垫块（8），且所述上部垫块（8）的凸起部分位置与试样上帽圈（9）的帽沿位置相对应，所述上部垫块（8）的上表面设置有活塞（1），且所述活塞（1）设置在活塞孔中；在所述空心冻土试样（11）的内腔中设置有内循环管道（17），所述内循环管道（17）的两个连接端口分别穿过下部垫块（13）和底座（6）再与冷却液循环通道（3）连接，所述冷却液循环通道（3）与控温制冷设备连接，所述围压控制设备通过内压通道（4）与空心冻土试样（11）的内腔连通，所述围压控制设备往内腔中通入制冷介质（19）；在所述空心冻土试样（11）的外围空腔中设置有外循环管道（18），所述外循环管道（18）的两个连接端口分别穿过底座（6）与冷却液循环通道（3）连接，所述冷却液循环通道（3）与控温制冷设备连接，所述围压控制设备通过外压通道（7）与空心冻土试样（11）外围空腔连通，所述围压控制设备往外围空腔中通入制冷介质（19）；所述空心冻土试样（11）的内腔和外围空腔通入的制冷介质（19）中设置有温度传感器（16），所述温度传感器（16）的信号输出端与数据采集仪的信号输入端连接。