技术特征：
1.一种粗粒土填料大直径三轴试验装置，其特征在于，包括：试样(000)、轴压位移控制单元(100)、外压力室(气)(200)、内压力室(液)(300)、围压控制单元(400)、循环液供给单元(500)、温度控制单元(600)、主控系统(700)，其中，试样(000)置于所述内压力室(液)(300)内部，所述内压力室(液)(300)的外部连接外所述压力室(气)(200)，并由所述围压控制单元(400)提供稳定围压，所述试样(000)下方连接所述轴压位移控制单元(100)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度控制单元(600)与所述试样(000)和所述循环液供给单元(500)连接，用于监测和控制温度。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试样单元(000)包括:试样(001)、耐高低温橡皮膜(002)、上透水石(003)、下透水石(004)、试样上部加载块(005)、试样下部加载块(006)，并依次排列构成一圆柱体。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述试样(001)被所述耐高低温橡皮膜(002)密封包裹于所述试样上部加载块(005)和所述试样下部加载块(006)之间。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述试样单元(000)整体被浸没在所述内压力室(液)(300)的耐低温10cs二甲基硅油介质中。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴压位移控制单元(100)包括：静动力作动器(101)、活塞杆(102)、位移传感器(103)、隔温底座(104)、传力杆(105)、压力传感器(106)，其中，所述静动力作动器(101)与所述活塞杆(102)相连，用于提供动载荷。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述传力杆(105)和所述压力传感器(106)沿中轴线连接在所述试样单元(000)上方并固定于所述外压力室(气)(200)的顶盖中心处，用于提供反力并实时监测反馈实际轴向力变化情况。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外压力室(气)(200)包括：压力室筒壁(201)、拉杆(202)、顶盖(203)、顶盖排气孔(204)、承台(205)、压力室进气口(206)，其中，所述压力室筒壁(201)设置在所述顶盖(203)和所述承台(205)之间，并用所述拉杆(202)将所述顶盖(204)、所述压力室筒壁(201)和所述承台(205)固定为一体，内部空间形成与外界隔离的密封结构。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述压力室进气口(206)与所述围压控制单元(400)连接，用于控制设定压力室围压的大小，所述顶盖排气孔(204)在实验过程中处于封闭状态，试验结束后开并启用于快速排气降压。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内压力室(液)(300)包括：循环冷浴套筒(301)、循环液螺旋通道(302)、内压力室导热液体(303)、保温隔热层侧壁(304)、保温隔热层顶盖(305)，其中，所述循环冷浴套筒(301)为双层空心结构，所述循环冷浴套筒(301)内部夹缝形成螺旋状的管道通路，所述循环液螺旋通道(302)用于设定温度的循环液通过，并将温度传递给所述内压力室导热液体(303)。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述保温隔热层侧壁(304)和所述保温隔热层顶盖(305)固定于内压力室外壁，用于提供保温隔热功能，所述保温隔热层顶盖(305)具备透气性，所述外压力室(气)(200)的气压施加于所述内压力室(液)(300)的所述内压力室导热液体(303)液面上方。12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述围压控制单元(400)包括：压力控制器(401)、气泵(402)、导气管(403)、压力伺服阀(404)。
13.根据权利要求1或8所述的装置，其特征在于，所述循环液供给单元(500)包括：循环液供给源(501)、循环液出口(502)、保温输液管(503)、循环液螺旋通道进液口(504)、循环液螺旋通道出液口(505)和循环液回流口(506)，其中，所述循环液供给源(501)与所述温度控制单元(600)连接，所述循环液供给源(501)外接设置有所述循环液出口(502)、所述循环液回流口(506)，所述保温输液管(503)通过所述承台(205)预留的通道进入压力室内部并连接在所述循环液螺旋通道进液口(504)以及所述循环液螺旋通道出液口(505)上，并在依次连通后形成循环回路。14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述温控单元(600)包括：温度控制器(601)、导线(602)和温度传感器探针(603)，其中，所述温度传感器探针(603)置于所述内压力室(液)(300)内部，所述温度传感器探针(603)通过所述导线(602)与所述温度控制器(601)相连接，所述温度控制器(601)与所述循环液供给源(501)相连接。15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控系统(700)包括：操作交互界面(701)、电脑主机(702)、轴压位移控制单元连接线(703)、温度控制单元连接线(704)、围压控制单元连接线(705)，其中，所述操作交互界面(701)用于人员进行操作设置试验参数和控制试验流程。
技术总结
本发明公开了一种粗粒土填料大直径三轴试验装置。其中，该装置包括：试样000、轴压位移控制单元100、外压力室(气)200、内压力室(液)300、围压控制单元400、循环液供给单元500、温度控制单元600、主控系统700，其中，试样000置于所述内压力室(液)300内部，所述内压力室(液)300的外部连接外所述压力室(气)200，并由所述围压控制单元400提供稳定围压，所述试样000下方连接所述轴压位移控制单元100。本发明改善了现有技术中试验装置考虑大直径颗粒在内的粗粒土填料试样的制备安装与温度控制和围压施加的方式，解决了三轴试验条件下大直径粗粒土填料冻融循环和列车循环动载的实时耦合技术问题。合技术问题。合技术问题。
技术研发人员：叶阳升 毕宗琦 蔡德钩 闫宏业 魏少伟 尧俊凯 崔颖辉 石越峰 吕宋 安再展 耿琳 李竹庆
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 北京铁科特种工程技术有限公司
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2022/7/12