[實用新型]道路界面特性測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821009758.1
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN208588645U
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉陽升;蔡德鉤;包黎明;楊國濤;韓自力;張千里;陳鋒;樓梁偉;閆宏業(yè);姚建平;董亮;李泰灃;石越峰;劉景宇;張新岡
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司;中國鐵路總公司;北京鐵科特種工程技術(shù)開發(fā)公司
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

本實用新型涉及一種道路界面特性測試裝置，用于測試路面各結(jié)構(gòu)層之間的界面特性，所述路面的結(jié)構(gòu)層至少包括設(shè)置在所述路面表面的第一結(jié)構(gòu)層和設(shè)置在所述第一結(jié)構(gòu)層之下的第二結(jié)構(gòu)層，其特征在于，所述測試裝置包括，法向力加載單元，設(shè)置在所述第一結(jié)構(gòu)層之上，并針對所述第一結(jié)構(gòu)層施加與所述路面垂直的法向力；切向力加載單元，設(shè)置在靠近所述第一結(jié)構(gòu)層和/或所述法向力加載單元的一側(cè)，并針對所述第一結(jié)構(gòu)層和/或所述法向力加載單元施加與所述路面平行的切向力；采集單元，用于檢測所述法向力加載單元和所述切向力加載單元的施力，以及所述法向力加載單元和/或所述第一結(jié)構(gòu)層發(fā)生的應(yīng)變；以及計算單元，用于根據(jù)所述采集單元的采集數(shù)據(jù)分析獲得表示所述第一結(jié)構(gòu)層與所述第二結(jié)構(gòu)層的界面特性的界面特性參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及道路界面測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種道路界面特性測試裝置。

背景技術(shù)

隨著近年來交通工具的提速發(fā)展，對各種道路路面的平順性和耐久性要求也越來越高。道路的路面一般是由筑路材料鋪筑在道路路基上，直接承受荷載的層狀構(gòu)造物，無論是用于高速鐵路的無砟軌道路面，還是用于一般道路的公路路面，都應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性，以達(dá)到平整、密實和抗滑的要求。

通常情況下，在進(jìn)行路面的鋪設(shè)之前，需要對構(gòu)成路面各結(jié)構(gòu)層之間的界面特性進(jìn)行測試，例如各結(jié)構(gòu)層之間的摩擦系數(shù)等，以便根據(jù)測試結(jié)果優(yōu)化結(jié)構(gòu)層的鋪設(shè)方案。現(xiàn)有技術(shù)中對于路面各結(jié)構(gòu)層之間的界面特性測試大多是以科學(xué)實驗為目的進(jìn)行的小規(guī)模室內(nèi)測試，其目的大多是在理論上測試方案的可實時性，由于這種測試方式與實際的應(yīng)用環(huán)境分離開來，不論是準(zhǔn)確度還是實用性都相對較差。

因此，需要一種準(zhǔn)確度高，實用性好的道路界面特性測試裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供一種道路界面特性測試裝置，用于測試路面各結(jié)構(gòu)層之間的界面特性，所述路面的結(jié)構(gòu)層至少包括設(shè)置在所述路面表面的第一結(jié)構(gòu)層和設(shè)置在所述第一結(jié)構(gòu)層之下的第二結(jié)構(gòu)層，所述測試裝置包括，法向力加載單元，設(shè)置在所述第一結(jié)構(gòu)層之上，并針對所述第一結(jié)構(gòu)層施加與所述路面垂直的法向力；

切向力加載單元，設(shè)置在靠近所述第一結(jié)構(gòu)層和/或所述法向力加載單元的一側(cè)，并針對所述第一結(jié)構(gòu)層和/或所述法向力加載單元施加與所述路面平行的切向力；

采集單元，用于檢測所述法向力加載單元和所述切向力加載單元的施力，以及所述法向力加載單元和/或所述第一結(jié)構(gòu)層發(fā)生的應(yīng)變；以及

計算單元，用于根據(jù)所述采集單元的采集數(shù)據(jù)分析獲得表示所述第一結(jié)構(gòu)層與所述第二結(jié)構(gòu)層的界面特性的界面特性參數(shù)。

優(yōu)選的，所述采集單元包括對應(yīng)于所述法向力加載單元和所述切向力加載單元的測力計，以及設(shè)置在所述法向力加載單元上和/或所述第一結(jié)構(gòu)層上的位移計。

優(yōu)選的，所述計算單元獲得的界面特性參數(shù)是根據(jù)所述測力計檢測出的切向力和所述位移計檢測出的位移得到的位移-力關(guān)系曲線計算得出。

優(yōu)選的，所述位移-力關(guān)系曲線的公式是：

s＝k·e^q·F

其中，s為所述位移計檢測出的位移大小，F(xiàn)為所述切向力大小，k和q是第一界面特性參數(shù)和第二界面特性參數(shù)，e為自然常數(shù)，其中通過測量得到的多組s和F擬合獲得k和q。

優(yōu)選的，針對無砟軌道的路面結(jié)構(gòu)層，所述法向力加載單元包括至少一個推板。

優(yōu)選的，所述計算單元獲得的界面特性參數(shù)是根據(jù)所述測力計檢測出的法向力和切向力，并結(jié)合抗剪強(qiáng)度公式計算得出的界面粘聚力和內(nèi)摩擦角，所述抗剪強(qiáng)度公式是：