一种检测城市道路空洞的量化实验装置及方法

    专利查询2025-03-22  31


    本发明属于模拟路基层空洞模拟及测量,具体涉及一种检测城市道路空洞的量化实验装置及方法。


    背景技术:

    1、城市道路的塌陷,实质是地下空洞的抗塌陷力小于致塌力的结果,致塌力主要有地下空洞盖板上部土体的自重力,地下水的渗透压力,以及车辆荷载作用力,施工扰动的振动力等。由于外部扰动,隐藏在城市道路下的地下空洞等病害规模会不断发展,导致道路塌陷的事故时有发生,造成人民生命财产的重大损失,严重威胁公共安全。为有效判定地下空洞的发展情况,保护公共安全和城市的和谐发展,对道路空洞的发展影响因素的探究刻不容缓。目前,应用于道路空洞检测领域缺少对此方向的研究,本发明的目的就是能方便快捷的量化各个因素对道路空洞的影响,以便在特殊条件到来之前能做到及时预警。


    技术实现思路

    1、基于上述技术问题,本发明提供一种检测城市道路空洞的量化实验装置及方法。

    2、其具体技术方案为:

    3、一种检测城市道路空洞的量化实验装置,包括:

    4、玻璃缸体、道路空洞量化的模拟装置、气泵、导气管、三通导气阀、气体压力传感器、土湿度传感器以及土压力传感器。

    5、在上述技术方案中:所述玻璃缸体上端开设有开口,所述玻璃缸体的壁厚为8mm,所述玻璃缸体的材料为钢化玻璃。

    6、在上述技术方案中,所述道路空洞量化的模拟装置包括:气囊、所述气囊连接于导气管,一对所述三通导气阀分别与一对气体压力传感器连接,所述导气管的另一端与气泵,所述气泵用于提供初始压力。

    7、在上述技术方案中:一对所述气体压力传感器分别用于读数和矫正度数。

    8、在上述技术方案中:所述高强度气囊、土湿度传感器以及土压力传感器埋设于模拟路基层下,所述土湿度传感器以及土压力传感器分别位于高强度气囊两侧,所述土湿度传感器置于高强度气囊右侧,所述土压力传感器置于高强度气囊左侧。

    9、在上述技术方案中,包括以下步骤:

    10、s1:所述的导气管、高强度气囊以及三通导气阀的连接必须保证没有气体泄漏,并用扎带固定;

    11、s2:所述高强度气囊应埋置在模拟路基层以下,在实验时先在模拟路基层中预挖出来大于高强度气囊膨胀大小,然后将高强度气囊缓慢放置其中,再缓慢填充填充物,并小心压实;

    12、s3:连接好各装置后,先检查装置的气密性,在气密性良好以后即可开始实验;

    13、s4:在实验时,应记录室温;

    14、s5:在室温不变条件下,通过改变荷载、含水率因素所引发的气压改变,推算影响因素对道路空洞发展的体积变化趋势,根据理想气体状态方程计算气压的变化换算出气体体积的变化。

    15、本发明的一种检测城市道路空洞的量化实验装置及方法,与现有技术相比,有益效果为:

    16、1.本发明种基于气压变化检测城市道路空洞影响因素及发展情况的实验装置和方法可以快捷、方便的检测出各个因素对道路空洞的影响程度,以便于在各种恶劣条件到来时能够提前进行预警。

    17、2.该发明原理简单、操作方便,能紧扣实际工程、可以重复多次使用,能够在不破坏实际工程道路结构的同时对道路空洞进行模拟,可以在实验中根据实际工程加入各种影响因素。



    技术特征:

    1.一种检测城市道路空洞的量化实验装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种检测城市道路空洞的量化实验装置,其特征在于:所述玻璃缸体上端开设有开口,所述玻璃缸体为立方体结构,所述玻璃缸体的壁厚为8mm,所述玻璃缸体的材料为钢化玻璃。

    3.根据权利要求1所述的一种检测城市道路空洞的量化实验装置,其特征在于,所述道路空洞量化的模拟装置包括:气囊、所述气囊连接于导气管,一对所述三通导气阀分别与一对气体压力传感器连接,所述导气管的另一端与气泵,所述气泵用于提供初始压力。

    4.根据权利要求1所述的一种检测城市道路空洞的量化实验装置,其特征在于:一对所述气体压力传感器分别用于读数和矫正度数。

    5.根据权利要求1所述的一种检测城市道路空洞的量化实验装置,其特征在于:所述高强度气囊、土湿度传感器以及土压力传感器埋设于模拟路基层下,所述土湿度传感器以及土压力传感器分别位于高强度气囊两侧,所述土湿度传感器置于高强度气囊右侧,所述土压力传感器置于高强度气囊左侧。

    6.根据权利要求1所述的一种检测城市道路空洞的量化实验方法,其特征在于,包括以下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种检测城市道路空洞的量化实验装置及方法,包括:玻璃缸体、道路空洞量化的模拟装置、气泵、导气管、三通导气阀、气体压力传感器、土湿度传感器以及土压力传感器。本发明种基于气压变化检测城市道路空洞影响因素及发展情况的实验装置和方法可以快捷、方便的检测出各个因素对道路空洞的影响程度,以便于在各种恶劣条件到来时能够提前进行预警。该发明原理简单、操作方便,能紧扣实际工程、可以重复多次使用,能够在不破坏实际工程道路结构的同时对道路空洞进行模拟,可以在实验中根据实际工程加入各种影响因素。

    技术研发人员:魏海斌,满云峰,马子鹏,魏东升,蒋薄宇,孙立杰
    受保护的技术使用者:吉林大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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