[實(shí)用新型]一種半剛性基層動水沖刷試驗(yàn)儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820201138.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN207751779U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張先嶺;王瑗;黃瑋;韋金城;周海防;李清霞;余四新;郭利勇;閆翔鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué);山東省交通科學(xué)研究院;山東省公路建設(shè)（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 宋震

本實(shí)用新型涉及路面工程試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種半剛性基層動水沖刷試驗(yàn)儀，包括底座、沖刷筒、沖刷頭、驅(qū)動電機(jī)和傳動裝置；驅(qū)動電機(jī)通過傳動裝置與沖刷頭連接，傳動裝置包括不完全齒輪、齒條、復(fù)位彈簧和緩沖彈簧；沖刷頭位于沖刷筒中，沖刷頭上均布有多個(gè)連通孔，所述連通孔的軸向呈豎直方向。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型能夠更加準(zhǔn)確、全面的模擬半剛性基層受到動水沖刷的情況，提高試驗(yàn)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及路面工程試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種半剛性基層動水沖刷試驗(yàn)儀。

背景技術(shù)

我國氣候以熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候?yàn)橹鳎邓砍渥悖晕覈缆匪畵p害現(xiàn)象普遍，道路水損害主要表現(xiàn)在，路面具有一定的孔隙和裂縫，自然環(huán)境中產(chǎn)生的水分會通過裂縫滲透到道路內(nèi)部，車輛行駛在有水的道路上時(shí)，會對路面產(chǎn)生正壓力和負(fù)壓力，使路面內(nèi)部產(chǎn)生動水壓力，導(dǎo)致路面受損，嚴(yán)重影響道路的使用性能。動水沖刷試驗(yàn)用于模擬道路動水壓力，通過試驗(yàn)結(jié)果評價(jià)道路材料的抗沖刷性能。CN104483257B公開了一種道路水泥混凝土動水沖刷試驗(yàn)儀，包括沖刷筒、試件箍、活塞以及設(shè)在沖刷筒一側(cè)的動水循環(huán)通道，試驗(yàn)時(shí)，通過活塞的上下往復(fù)移動模擬水流的沖刷，水通過動水循環(huán)通道在沖刷筒內(nèi)的兩個(gè)腔體內(nèi)循環(huán)。該試驗(yàn)儀用于對道路水泥混凝土做動水沖刷試驗(yàn)，但是并不適用于基層?；鶎游挥诿鎸右韵?，面層直接與輪胎接觸，而基層并不直接與輪胎接觸，基層所受到的動水壓力來自于面層的縫隙滲水產(chǎn)生的層間動水壓力和基層自身發(fā)展形成的縫隙所產(chǎn)生的內(nèi)部動水壓力，層間動水壓力主要為豎直方向，而內(nèi)部動水壓力隨著裂隙的發(fā)展而延伸同樣會對裂隙側(cè)向產(chǎn)生側(cè)向的壓力，如果采用上述試驗(yàn)儀，存在以下缺點(diǎn)：（1）動水從沖刷筒的一側(cè)進(jìn)入或流出，主要對試件的上表面產(chǎn)生側(cè)向的沖刷力，而層間動水壓力主要為豎直方向的壓力，因此上述試驗(yàn)儀無法模擬基層受到層間動水壓力的情況，對試驗(yàn)結(jié)果造成誤差；（2）無法模擬基層內(nèi)部動水壓力為側(cè)向壓力的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種半剛性基層動水沖刷試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，能夠更加準(zhǔn)確、全面的模擬半剛性基層受到動水沖刷的情況，提高試驗(yàn)精度。

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種半剛性基層動水沖刷試驗(yàn)儀，包括底座、沖刷筒、沖刷頭、驅(qū)動電機(jī)和傳動裝置；

所述沖刷筒固定安裝在底座上，所述沖刷筒的內(nèi)部側(cè)壁設(shè)有海綿，沖刷筒的頂部設(shè)有與其螺栓連接的頂蓋，所述頂蓋上設(shè)有排氣孔；

所述傳動裝置包括不完全齒輪、齒條、復(fù)位彈簧和緩沖彈簧；所述頂蓋上固設(shè)有齒條支架，所述齒條上設(shè)有導(dǎo)向柱，齒條通過導(dǎo)向柱可豎直滑動的安裝于齒條支架上；所述復(fù)位彈簧套設(shè)在導(dǎo)向柱上，復(fù)位彈簧作用于齒條支架與齒條之間；所述驅(qū)動電機(jī)安裝在頂蓋上，所述不完全齒輪與驅(qū)動電機(jī)連接并與齒條嚙合；所述緩沖彈簧的上端焊接有上螺母，緩沖彈簧的下端焊接有下螺母，所述齒條的下端設(shè)有上螺柱，齒條穿過沖刷頭并通過上螺柱和上螺母與緩沖彈簧連接，所述沖刷頭的頂部設(shè)有下螺柱，緩沖彈簧通過下螺母和下螺柱與沖刷頭連接；

所述沖刷頭位于沖刷筒中，沖刷頭上均布有多個(gè)連通孔，所述連通孔的軸向呈豎直方向。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還有：所述連通孔為大徑在下的錐形孔。在行車荷載作用下，路面產(chǎn)生了裂縫，隨著荷載作用次數(shù)的增加裂縫不斷發(fā)展，根據(jù)力學(xué)原理，裂縫會在路面面層與基層交界面處擴(kuò)大，從而使得面層與基層交界處的裂縫末端形成“倒漏斗”狀，從而使得在以后的使用當(dāng)中產(chǎn)生“掏空”現(xiàn)象，而當(dāng)面層受到車輪過后的負(fù)壓力時(shí)，由于上述現(xiàn)象的存在使得面層對基層的真空抽吸作用增強(qiáng)，嚴(yán)重影響了基層的使用性能。為了更加真實(shí)的模擬基層受力情況，采用本技術(shù)方案。當(dāng)沖刷頭向上運(yùn)動時(shí)，這一設(shè)計(jì)不僅能夠使得沖刷頭下面真空區(qū)域增加，也會由于上面孔徑變小使得沖刷頭上面形成水膜，從而增強(qiáng)在試驗(yàn)過程中的抽吸強(qiáng)度，帶動筒體中的水向上運(yùn)動。而在沖刷頭向下運(yùn)動時(shí)這種設(shè)計(jì)能夠增加推力，保證在實(shí)驗(yàn)過程中水能夠從沖刷頭中流出，為水流提供一個(gè)緩沖區(qū)域，減少水流從沖刷頭側(cè)面析出，增加試驗(yàn)?zāi)M的精確性。