一種檢測建筑筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置制造方法及圖紙

一種檢測建筑筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置，由水平加載部分、垂直加載部分和試驗測試部分組成。水平加載部分由反力墻、升降臺、穿心千斤頂和傳力桿組成，其主要作用是施加水平向的拉拔力。垂直加載部分由反力梁、千斤頂和受力均衡板組成，其主要作用是施加垂直法向荷載。試驗部分由模型箱、煤矸石填料、土工格柵筋材、土工格柵夾持設備、擋土板和土壓力盒組成，土壓力盒可測試土工格柵與煤矸石界面的法向應力，土工格柵夾持設備可實現土工格柵與傳力桿之間的牢靠連接。使用本實用新型專利技術，可從上往下分層拉拔土工格柵來獲取筋土界面摩擦特性參數，從而實現一次填土、多次拉拔的目的，同時具有精度高、使用方便等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及建筑筋材拉拔試驗裝置，具體為一種用于檢測煤矸石和土工格柵筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置。
技術介紹
在建筑施工領域，筋材與土體的界面摩擦特性被認為是加筋土筋材應用的一個重要環節。當筋土接觸面構成土體中的薄弱面時，加筋土筋材與填土的界面作用特性直接決定加筋土工程的內部穩定性。拉拔試驗是確定筋材與土體的界面摩擦特性的重要試驗手段，目前拉拔試驗尚無業內統一的方法。現行的很多拉拔試驗方法中每填一次土只進行一次拉拔試驗，試驗效率十分低下。另一方面，在進行拉拔試驗時，一些影響試驗結果的因素尚未得到很好的解決，具體包括:(I)施加的垂直方向荷載會部分地被模型箱側面的摩擦阻力部分消耗，使得施加在筋、土界面上的法向荷載比理論計算結果要小，從而影響試驗結果。(2)筋材夾持方法、拔出孔口漏土等情況對拉拔試驗結果的影響。
技術實現思路
本技術所解決的技術問題在于提供一種檢測建筑筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置，該試驗裝置一方面能實現一次填土、多次拉拔，從而提高試驗效率；另一方面，可針對影響試驗結果的因素提供有效的解決措施，以解決上述技術背景中的各項缺陷。本技術所解決的技術問題采用以下技術方案來實現:一種檢測建筑筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置，包括底座板以及固定在底座板上的試驗裝置，其中，所述試驗裝置由水平加載部分、垂直加載部分和試驗測試部分三部分組成，在這三個部分中:水平加載部分由反力墻、升降臺、穿心千斤頂、傳力桿和傳感器組成。穿心千斤頂安置在升降臺上，可通過升降臺可調整其垂直高度，同時，穿心千斤頂軸心與傳力桿連接在一條直線上，并透過反力墻；傳力桿上有尺寸刻度，并安裝有力傳感器和位移傳感器。垂直加載部分由反力梁、千斤頂和受力均衡板組成。反力梁由四根豎梁、兩根縱梁以及一根橫梁構成梁框架；四根豎梁對稱地焊接在模型箱的兩個側面，沿縱向間隔的兩根豎梁焊接有一根縱梁；而橫梁則固定在兩根縱梁下，用以提供千斤頂反力；而受力均衡板可將千斤頂荷載均勻的傳遞到檢測件表面。試驗部分由模型箱、煤矸石填料、土工格柵筋材、土工格柵夾持設備、擋土板和土壓力盒組成。其中，煤矸石填料壓實并在模型箱內分層填筑，并在預定的高度處鋪設土工格柵；擋土板通過螺栓固定在模型箱的前端面，擋土板的高度根據筋帶土層的厚度確定；土壓力盒埋設在土工格柵上、下界面；土工格柵夾持設備由上、下兩塊相同的夾板組成，夾板與傳力桿之間通過高強螺栓連接，而筋帶與夾板之間采用筋帶包裹圓面剛性桿件、并通過螺栓將剛性桿件同夾板連接的方式固定連接。在本技術中，所述水平加載部分的傳力桿采用對接型傳力桿，用以與傳感器和穿心千斤頂軸心實現對接，且其反力墻的中心沿高度方向設置空心槽，以利于傳力桿隨穿心千斤頂上下升降。在本技術中，所述垂直加載部分的反力梁框架的尺寸和強度須根據模型試驗尺寸和施加的法向荷載大小來確定，且受力均衡板須具有較大的剛度，以保證在試驗過程中，不被壓迫產生變形或者斷裂現象。在本技術中，所述試驗部分的模型箱也應具有較大的剛度，同時，其前端面和擋土板兩側均設置開孔。且每層擋土板的高度應根據每一層填土厚度確定。在本技術中，所述試驗部分的夾板與筋材和傳力桿連接處以及模型箱前端面和擋土板兩側均有與所述開孔相匹配的螺栓和螺母，另外，在所述傳力桿在與夾板連接一段由圓形過渡為平扁狀，并設置開孔。在本技術中，試驗部分的剛性桿件的端面為圓面且表面光滑，直徑不大于上下夾板間的空隙，并滿足筋帶包裹等要求。本技術的優點以及有益效果在于:1.通過升降臺調整穿心千斤頂的垂直高度，可從上往下分層拉拔土工格柵來獲取筋土界面摩擦特性參數，實現一次填土、多次拉拔，從而極大地提高試驗效率。2.在每層土體中埋設土壓力盒測試筋、土界面的法向應力，并及時調整千斤頂的垂直荷載，能有效地避免法向應力失真，從而提高試驗精度。3.將土工格柵返包圓面光滑的剛性桿件，并通過螺栓連接在2塊相同的帶孔夾板上，這種夾持方式能有效地減少筋帶應力集中現象，減少對筋帶的損傷。 4.拔出孔口漏土情況可根據擋土板高度和位置進行調整。附圖說明圖1為本技術試驗裝置的剖面結構簡圖。圖2為本技術模型箱前端面與擋土板的連接圖。圖3為本技術土工格柵夾持處采用的夾板簡圖。圖4為本技術夾板與土工格柵筋帶和傳力桿連接簡圖。圖5為本技術試驗裝置垂直加載部分反力梁框架簡圖。圖中標記相對應的部件名稱:1一基座；2—升降臺；3—穿心千斤頂；4一反力墻；5一傳力桿；6—夾板；7—模型箱；8—土工格柵筋材；9一煤砰石填料；10—土壓力盒；11一擋土板；12—受:力均衡板；13—千斤頂；14一反力梁；15—豎梁；16—縱梁；17—橫梁；18—夾板與傳力桿的連接螺桿；19一夾板與土工格柵的連接螺桿；20—模型箱前端面與擋土板的固定螺桿；21—圓面剛性桿件。具體實施方式為了使本技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本技術。參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5的一種檢測建筑筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置的較佳實施例，在本實施例中，試驗裝置包括水平加載部分、垂直加載部分和試驗測試部分。其中，水平加載部分部分包括反力墻4、升降臺2、穿心千斤頂3、傳力桿5和傳感器；垂直加載部分包括反力梁14、千斤頂13和受力均衡板12 ;試驗部分包括模型箱7、煤矸石填料9、土工格柵筋材8、土工格柵夾持設備、擋土板11和土壓力盒10。在模型箱7前端面通過模型箱前端面與擋土板的固定螺桿20與擋土板11連接，每一層擋土板11的高度根據該層煤砰石填筑厚度確定。煤砰石在模型箱7內填筑,并按一定的壓實度控制。當煤矸石填料9高度達到埋設土工格柵筋材8的位置時，埋設兩個土壓力盒10，土壓力盒10的導線可沿著模型箱7側壁從擋土板11間預留空隙接出。在埋設土工格柵筋材8時，土工格柵筋材8在模型箱7前端面從擋板間預留空隙伸出，伸出段有足夠的長度以便與夾板連接。在模型箱7前端面通過螺栓連接安裝下一層擋土板11，拉緊土工格柵，在模型箱7內繼續填筑煤矸石。重復上述工作，直到模型箱7內填土高度便于通過千斤頂13施加垂直法向荷載，整平填土面。垂直加載部分的反力梁14框架焊接成一個整體，其中四根豎梁15與模型箱7的兩個側面焊接。在模型箱7內填土面安置受力均衡板12，將千斤頂13置于受力均衡板12之上，千斤頂13的另一端通過反力梁14框架的橫梁17提供反力。在本實施例作業時，在施加垂直荷載過程中，如果千斤頂13的升降量程不足，可在千斤頂13下端加墊一定厚度的剛性平板。另外，在本實施例中，水平加載部分的穿心千斤頂3置于升降臺2上，穿心千斤頂3的一端與反力墻4緊密接觸，并通過反力墻4提供反力。而傳力桿5為拼接式，一端通過螺紋與穿心千斤頂3以及傳感器連接在一條軸線上；而另一端采用圓形到扁平形過渡，并在扁平端設置開孔。反力墻4中心沿高度方向設置空心槽，以利于傳力桿5同穿心千斤頂3一起上、下升降。與傳力桿5連接的傳感器為拉力傳感器和激光動位移計，其中，激光動位移計架設在傳力桿5上，并以反力墻4為激光反射面以測得動位移曲線。在進行拉拔試驗數據采集時，一方面可根據千斤頂13的荷載和傳力桿尺寸刻度粗略估計；另一方面可根據傳感器數據精確采集和分析本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測建筑筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置，其特征在于，包括底座板以及固定在底座板上的試驗裝置，所述試驗裝置由水平加載部分、垂直加載部分和試驗測試部分三部分組成，在這三個部分中：水平加載部分由反力墻、升降臺、穿心千斤頂、傳力桿和傳感器組成，穿心千斤頂安置在升降臺上，可通過升降臺可調整其垂直高度，同時，穿心千斤頂軸心與傳力桿連接在一條直線上，并透過反力墻；傳力桿上有尺寸刻度，并安裝有力傳感器和位移傳感器；垂直加載部分由反力梁、千斤頂和受力均衡板組成，反力梁由四根豎梁、兩根縱梁以及一根橫梁構成梁框架；四根豎梁對稱地焊接在模型箱的兩個側面，沿縱向間隔的兩根豎梁焊接有一根縱梁；而橫梁則固定在兩根縱梁下；試驗部分由模型箱、煤矸石填料、土工格柵筋材、土工格柵夾持設備、擋土板和土壓力盒組成，其中，煤矸石填料壓實并在模型箱內分層填筑，并鋪設土工格柵；擋土板通過螺栓固定在模型箱的前端面；土壓力盒埋設在土工格柵上、下界面；土工格柵夾持設備由上、下兩塊相同的夾板組成，夾板與傳力桿之間通過高強螺栓連接，而筋帶與夾板之間采用筋帶包裹圓面剛性桿件、并通過螺栓將剛性桿件同夾板連接的方式固定連接。

【技術特征摘要】
1.一種檢測建筑筋材界面摩擦特性的拉拔試驗裝置，其特征在于，包括底座板以及固定在底座板上的試驗裝置，所述試驗裝置由水平加載部分、垂直加載部分和試驗測試部分三部分組成，在這三個部分中: 水平加載部分由反力墻、升降臺、穿心千斤頂、傳力桿和傳感器組成，穿心千斤頂安置在升降臺上，可通過升降臺可調整其垂直高度，同時，穿心千斤頂軸心與傳力桿連接在一條直線上，并透過反力墻；傳力桿上有尺寸刻度，并安裝有力傳感器和位移傳感器； 垂直加載部分由反力梁、千斤頂和受力均衡板組成，反力梁由四根豎梁、兩根縱梁以及一根橫梁構成梁框架；四根豎梁對稱地焊接在模型箱的兩個側面，沿縱向間隔的兩根豎梁焊接有一根縱梁；而橫梁則固定在兩根縱梁下； 試驗部分由模型箱、煤矸石填料、土工格柵筋材、土工格柵夾持設備、擋土板和土壓力盒組成，其中，煤矸石填料壓實并在模型箱內分層填筑，并鋪設土工格柵；擋土板通過螺栓固定在模型箱的前端面；土壓力盒埋設在土工格柵上、下界面；土工格...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉湘元，林宇亮，彭立，凌永茂，楊果林，黃向京，賴咸根，
申請(專利權)人：中建五局土木工程有限公司，中南大學，湖南省交通規劃勘察設計院，
類型：實用新型
國別省市：