(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221629271.X (22)申请日 2022.06.28 (73)专利权人 中国能源建 设集团湖南省电力设 计院有限公司 地址 410000 湖南省长 沙市雨花区劳动西 路471号 专利权人 中南大学 (72)发明人 高礼　张震　宋英龙　林宇亮　 余子鹏　颜宇光　 (74)专利代理 机构 长沙欧诺专利代理事务所 (普通合伙) 43234 专利代理师 欧颖　张文君 (51)Int.Cl. G01N 3/14(2006.01) G01N 3/06(2006.01)G01N 3/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种膨胀土减胀材 料性能分析装置 (57)摘要 本实用新型提供一种膨胀土减胀材料性能 分析装置， 包括模型箱、 4根固定杆、 上覆荷载加 载机构和减胀效果评价机构， 减胀效果评价机构 包括电容器、 微处理器及压力检测部件； 所述电 容器包括尺 寸相同的两个电极板， 每个电极板的 下端通过滑槽与模型箱底部滑动连接， 每个电极 板的两侧分别通过滑槽与模型箱相对两侧壁滑 动连接， 两个电极板均可沿滑槽在模 型箱内水平 移动， 每个电极板的上下两端均设置有固定孔， 模型箱侧壁滑槽的上下方与电极板上固定孔同 一高度的位置开设至少2组固定孔， 模型箱包括 通过一个电极板分隔的膨胀土布置区和减胀材 料布置区。 此装置在模拟膨胀土与减胀材料的作 用情况下， 有效分析减胀材 料的消能减胀作用。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 217561189 U 2022.10.11 CN 217561189 U 1.一种膨胀土减胀材料性能分析装置， 其特征在于， 包括模型箱(1)、 4根 固定杆(2)、 上 覆荷载加载机构(5)和减胀效果评价机构， 减胀效果评价机构包括电容器、 微处理器及压力 检测部件， 电容器和压力检测部件均 与微处理器电连接； 所述电容器包括尺寸相同的两个电极板(4)， 两个电极板(4)平行设置在模型箱(1)内， 每个电极板(4)的下端通过模型箱(1)底部的滑槽与模型箱(1)底部滑动连接， 每个电极板 (4)的两侧分别通过模型箱(1)相 对两侧壁的滑槽与模型箱(1)相对两侧壁滑动连接， 两个 电极板(4)均可沿滑槽在模型箱(1)内水平移动， 每个电极板(4)的上下两端均设置有电极 板固定孔， 模型箱(1)侧壁滑槽的上下方与电极板固定孔同一高度的位置开设至少2组固定 孔(14)， 模型箱(1)包括通过一个电极板(4)分隔的膨胀土布置区(11)和减胀材料布置区 (12)， 另一个电极板(4)设置在减胀材 料布置区(12)； 压力检测部件设置在膨胀土布置区(1 1)和减胀材 料布置区(12)之间的电极板(4)上； 膨胀土布置区(11)的模型箱(1)侧壁开设有注水孔(13)， 膨胀土布置区(11)的顶部设 置有顶盖(1 11)， 上覆荷载加载机构(5)设置在顶盖(1 11)的上方。 2.根据权利要求1所述的膨胀土减胀 材料性能分析装置， 其特征在于： 所述压力 检测部 件为压力传感器(3)。 3.根据权利要求2所述的膨胀土减胀 材料性能分析装置， 其特征在于： 所述上覆荷载加 载机构(5)包括设置在膨胀土布置 区顶盖(111)上方的传力梁(51)、 两个传力杆(53)、 配重 砝码(56)及设置在膨胀土布置 区顶盖(111)上表面的加载块(52)， 两个传力杆(53)对称设 置在传力梁(51)的两端， 模 型箱(1)设置滑槽的侧壁的外表 面均焊接有约束 耳环(54)， 每个 传力杆(53)分别 穿过与其对应的约束耳环(54)， 传力杆(53)与配重砝码(56)螺纹连接， 传 力梁(51)通过加载块(52)与膨胀土布置区的顶盖(1 11)连接。 4.根据权利要求3所述的膨胀土减胀材料性能分析装置， 其特征在于： 所述模型箱(1) 侧壁滑槽的上 下方与电极板固定孔同一高度的位置开设6组固定孔(14)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217561189 U 2一种膨胀土减胀材料性能分析装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及土木工程测量技术领域， 具体为一种膨胀 土减胀材料性能分析装 置。 背景技术 [0002]膨胀土是一种具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土， 其对工程建筑 物造成很大的危害， 针对这种情况， 相关学者研究采用一系列措施来控制膨胀土的危害。 在 膨胀土边坡支挡结构中， 应用减胀材料， 实现对膨胀土膨胀能量的有效吸收， 进而避免膨胀 土对支挡结构的破坏。 [0003]减胀材料的类型包括砂石、 橡胶颗粒、 EPS板等， 在应用减胀材料时， 需考虑减胀材 料的厚度、 位置、 组合形式及性质， 因此在应用减胀材料前， 十分有必要开展一系列试验来 探究不同形式的减胀材料的消能减胀情况， 已有装置主要 是针对减胀材料本身的特点对其 进行消能减胀情况分析， 没有在有效模拟膨胀土与减胀材料作用的情况下对减账材料的消 能减胀情况进行分析。 实用新型内容 [0004]本实用新型针对上述现有装置没有在有效模拟膨胀土与减胀材料作用的情况下 对减账材料 的消能减胀情况进行分析 的问题， 提供一种膨胀土减胀材料性能分析装置， 在 模拟膨胀土与减胀材 料的作用情况 下， 有效分析减胀材 料的消能减胀作用。 [0005]为了解决上述 技术问题， 本实用新型的技 术方案如下： [0006]本实用新型首先提供一种膨胀土减胀材料性能分析装置， 包括模型箱、 4根固定 杆、 上覆荷载加载机构和减胀效果评价机构， 减胀效果评价机构包括电容器、 微处理器及压 力检测部件， 电容器和压力检测部件均 与微处理器电连接； [0007]所述电容器包括尺寸相同的两个电极板， 两个电极板平行设置在模型箱内， 每个 电极板的下端通过模型箱底部的滑槽与模型箱底部滑动连接， 每个电极板的两侧分别通过 模型箱相对两侧壁的滑槽与模型箱相对两侧壁滑动连接， 两个电极板均可沿滑槽在 模型箱 内水平移动， 每个电极板的上下两端均设置有电极板固定孔， 模型箱侧 壁滑槽的上下方与 电极板固定孔同一高度的位置开设至少2组固定孔， 模型箱包括通过一个电极板分隔的膨 胀土布置区和减胀材 料布置区， 另一个电极板设置在减胀材 料布置区； [0008]压力检测部件设置在膨胀土布置区和减胀材 料布置区之间的电极板上； [0009]膨胀土布置区的模型箱侧壁开设有注水孔， 膨胀土布置区的顶部设置有顶盖， 上 覆荷载加载装置设置在顶盖的上 方。 [0010]在一种具体的实施方式 中， 所述压力检测部件为压力传感器。 [0011]在一种具体的实施方式中， 所述上覆荷载加载机构包括设置在 膨胀土布置区顶盖 上方的传力梁、 两个传力杆、 配重砝码及设置在膨胀土布置区顶盖上表面的加载块， 两个传 力杆对称设置在传力梁的两端， 模型箱设置滑槽的侧 壁的外表面均焊接有约束耳环， 每个说　明　书 1/4 页 3 CN 217561189 U 3