[實用新型]一種復合式路面應(yīng)力吸收夾層應(yīng)力擴散性能研究裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520498237.7
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN204882264U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志勝;張翛;葛紫虹;朱洪泉;邊睿
• 申請（專利權(quán)）人: 山西省交通科學研究院;山西交科公路勘察設(shè)計院
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及道路工程性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復合式路面應(yīng)力吸收夾層應(yīng)力擴散性能研究裝置。

背景技術(shù)

瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面是我國高等級公路的主要類型。雖然水泥路面具有剛度大、穩(wěn)定性好、使用壽命長、抗疲勞特性好、養(yǎng)護費用少和施工取材更方便等優(yōu)點，但據(jù)不完全統(tǒng)計，在我國高等級路面中水泥混凝土路面里程與公路總里程的比例還不到5％，并且每年都呈現(xiàn)遞減的趨勢。多數(shù)水泥路面集中在鄉(xiāng)村道路，而在城市道路改造工程中，逐步被白加黑技術(shù)所取代。在舊水泥混凝土路面加鋪或者新建水泥混凝土路面接縫處理過程中，新舊裂縫處治技術(shù)將嚴重地影響日后道路的使用性能，現(xiàn)有裂縫處治技術(shù)包括全幅鋪裝的應(yīng)力吸收膜、應(yīng)力吸收層、土工織物夾層，以及條帶狀的應(yīng)力吸收帶、抗裂貼等，這些技術(shù)都已經(jīng)應(yīng)用于實體工程，對復合式路面預(yù)防裂縫反射取得了一定的功效?，F(xiàn)有評價裂縫反射防治技術(shù)的手段主要有剪切疲勞試驗、彎曲-拉伸疲勞試驗等，從傳統(tǒng)材料的材料方面對應(yīng)力吸收夾層的性能進行擴散，這些手段都難以模擬復合式路面的層間接觸、接縫豎向粘結(jié)問題。同時，針對應(yīng)力吸收夾層結(jié)構(gòu)方面對應(yīng)力擴散性能評價的參數(shù)和設(shè)備還未見相關(guān)研究。

為了更加有效的模擬復合式路面應(yīng)力吸收夾層的受力特性，對應(yīng)力吸收夾層設(shè)計時提供有力參考，故急需開發(fā)一種復合式路面應(yīng)力吸收層應(yīng)力擴散性能研究設(shè)備，對不同結(jié)構(gòu)組成下的應(yīng)力吸收夾層應(yīng)力擴散性能進行研究。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供了一種復合式路面應(yīng)力吸收夾層應(yīng)力擴散性能研究裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，造價低廉，能夠有效地模擬、測試加鋪層組合下的應(yīng)力吸收夾層的應(yīng)力擴散性能，實現(xiàn)應(yīng)力吸收夾層應(yīng)力擴散性能的定量評價。

實現(xiàn)本實用新型上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種復合式路面應(yīng)力吸收夾層應(yīng)力擴散性能研究裝置，至少包括外殼，試樣機構(gòu)、變形測試機構(gòu)和剪力施加機構(gòu)，外殼至少底部和頂部，外殼的底部為底板，試樣機構(gòu)整體呈長方體狀，試樣機構(gòu)包括墊層、水泥混凝土層、應(yīng)力吸收夾層和瀝青加鋪層，墊層鋪設(shè)在外殼底板的中央，墊層上從下到上依次鋪設(shè)水泥混凝土層、應(yīng)力吸收夾層和瀝青加鋪層，變形測試機構(gòu)包括豎直變形測量儀、水平變形測量儀A、水平變形測量儀B、水平變形測量儀C和水平變形測量儀D，水平變形測量儀A和水平變形測量儀B對稱地安裝在瀝青加鋪層寬度方向的兩側(cè)壁的外側(cè)，水平變形測量儀A和水平變形測量儀B的位移探頭分別與瀝青加鋪層寬度方向的兩側(cè)壁的中央接觸，水平變形測量儀C和水平變形測量儀D對稱地安裝在水泥混凝土層寬度方向的兩側(cè)壁的外側(cè)，水平變形測量儀C和水平變形測量儀D的位移探頭分別與水泥混凝土層寬度方向的兩側(cè)壁的中央接觸，剪力施加機構(gòu)包括壓力泵、剪力桿和剪力桿壓頭，壓力泵固定在外殼頂部外側(cè)的中央，剪力桿的上端穿過外殼頂部與壓力泵壓頭連接，剪力桿壓頭為呈長條狀的三棱柱，且剪力桿壓頭的底面為等腰三角形，剪力桿壓頭上與剪力桿壓頭底面的頂角相連的側(cè)棱與瀝青加鋪層接觸，剪力桿的下端與剪力桿壓頭上與剪力桿壓頭底面兩底角相連的側(cè)面的中央部位固定連接，水泥混凝土層的中央在豎直方向上設(shè)有預(yù)留裂縫，預(yù)留裂縫與剪力桿壓頭的豎直方向的對稱面在同一個水平面上，豎直變形測量儀固定在外殼頂部上，豎直變形測量儀的位移探頭與剪力桿壓頭的頂面接觸。

外殼還包括四根支撐柱，外殼的頂部為平臺，平臺通過四根支撐柱固定在底板上。

底板上固定有兩變形測量儀支撐桿，兩變形測量儀支撐桿對稱地設(shè)置于試樣機構(gòu)寬度方向兩側(cè)壁的外側(cè)，水平變形測量儀A和水平變形測量儀C固定在其中一個變形測量儀支撐桿上，水平變形測量儀B和水平變形測量儀D固定在另一個變形測量儀支撐桿上。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果和優(yōu)點在于：

1、該裝置是基于壓力傳遞進行的抗剪、抗拉性能測試，通過測試結(jié)果評價應(yīng)力吸收夾層的層間抗拉和抗剪性能。

2、該裝置可以對不同結(jié)構(gòu)組合的復合式路面進行抗裂性能評價，直接指導復合式路面裂縫處的設(shè)計與施工。

3、該裝置在模擬測試荷載作用下，測試復合式路面的瀝青加鋪層、水泥混凝土層的水平、豎直位移差距，通過測試不同結(jié)構(gòu)組合的試樣的水平和豎直變形情況，可間接地對應(yīng)力吸收夾層疲勞性能進行評價。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的復合式路面應(yīng)力吸收夾層應(yīng)力擴散性能研究裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的左視圖。