[发明专利]一种高低温直剪拉拔摩擦仪及其实验方法

说明书

本发明涉及一种高低温直剪拉拔摩擦仪及其实验方法，包括：高低温系统、竖向加载系统、土体剪切盒体、水平剪切系统、实验动平台、实验台和电脑控制系统；本装置包括了实验平台，和实验所需要的高低温系统，高低温系统用于控制实验条件，土体剪切盒体用于装载实验样本，竖向加载系统、水平剪切系统和实验动平台的运动由电脑控制系统控制，完成实验动作，电脑控制系统同时提供实验结果和数据，本装置用于研究高低温条件下筋土界面摩擦特性的直剪试验和拉拔试验对极端高低温环境下土工合成材料的特性数据。

技术领域

本发明涉及一种高低温条件下测定不同种类土与土工合成材料的筋土界面摩擦特性的实验设备，尤其用于高低温极端条件下直剪摩擦试验和拉拔摩擦试验仪器，具体涉及一种高低温直剪拉拔摩擦仪及其实验方法。

背景技术

土工合成材料具有强度高、适用性广、低成本和施工简便等优点，目前广泛应用，土工合成材料已经广泛用于，土工合成材料应用在加筋土工程中，土工合成材料与填土界面的作用特征指标是加筋土工程最关键的技术指标，土工合成材料与填土的筋土界面作用特征直接决定了加筋土工程的内部稳定性，加筋土工程中常用直剪试验和拉拔试验研究填料与土工合成材料的界面作用特征。

高寒地区加筋土工程必然面对土工合成材料受到高低温的影响和土体填料冻融影响而产生的筋土界面特性的改变，因为土工合成材料为高分子合成材料，随着高低温度变化的影响，土工合成材料会产生老化现象，从而改变其筋土界面特性，土工合成材料和土体填料在极端温度条件下的特性都会发生改变，所以研究高低温极端环境下筋土界面特性的变化，土工合成材料和土体填料在低温到高温和高温到低温的连续温度范围内耦合作用影响下的筋土界面特性变化情况，目前，没有具体的实验器材可以研究高低温条件下筋土界面摩擦特性的直剪试验和拉拔试验对极端高低温环境下土工合成材料的特性数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高低温直剪拉拔摩擦仪及其试验方法，用于研究高低温条件下筋土界面摩擦特性的直剪试验和拉拔试验对极端高低温环境下土工合成材料的特性数据。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高低温直剪拉拔摩擦仪，包括：高低温系统、竖向加载系统、土体剪切盒体、水平剪切系统、实验动平台、实验台和电脑控制系统；高低温系统包括有高低温箱体，高低温箱体安装在实验台上，且高低温箱体内部布设为第一空间和第二空间，第一空间叠设有电气控制加热系统和电气控制制冷系统；竖向加载系统固定安装在实实验台上，且设置于高低温箱体的第二空间内部；土体剪切盒体设置在高低温箱体第二空间内部，且安装于竖向加载系统与实验台之间，用于装接实验样本；水平剪切系统安装在实验台上，实验动平台的竖向位置设置在水平剪切系统和实验台之间，且位于高低温箱体第二空间内部；电脑控制系统与实验台之间通过电路连接。

本装置包括了实验平台，和实验所需要的高低温系统，高低温系统用于控制实验条件，土体剪切盒体用于装载实验样本，竖向加载系统、水平剪切系统和实验动平台的运动由电脑控制系统控制，完成实验动作，电脑控制系统同时提供实验结果和数据，本装置用于研究高低温条件下筋土界面摩擦特性的直剪试验和拉拔试验对极端高低温环境下土工合成材料的特性数据。具体的温度条件是指：所开展试验不同，需要达到的温度值就是不一样的。所以我们补充的条件就是试验方案预设的试验温度，试验方案设计时会根据所开展试验的具体内容设置一个试验温度。一般是-20℃到50℃左右。

进一步地，竖向加载系统的框架体系可以在竖向加载滚珠丝杠上滑动，从而移动连接在框架体系上的部件，该竖向加载系统包括：框架体系、竖向加载滚珠丝杠、竖向加载伺服电机、竖向加载框架体系、固定套盒和调距系统；框架体系固定安装在实验台上，竖向加载滚珠丝杠安装在框架体系内部且垂直于实验台设置，竖向加载框架体系通过设置滚珠丝杠滑块与竖向加载滚珠丝杠连接，滚珠丝杠滑块可在竖向加载滚珠丝杠上滑动；竖向加载框架体系通过调距系统连接固定套盒；竖向加载伺服电机固定安装在实验台内部，竖向加载滚珠丝杠端部固定连接于竖向加载伺服电机驱动部分。