[發明專利]一種無砟軌道層間裂紋擴展試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202010047455.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111175225A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 代豐;曹世豪;楊吉忠;林紅松;馮讀貝;胡連軍;陳志輝;肖飛知
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司;河南工業大學
• 主分類號: G01N19/08
• 分類號: G01N19/08
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 陳明龍

1.一種無砟軌道層間裂紋擴展試驗裝置，其特征在于，包括試驗水箱、鋼桌；

所述試驗水箱是用于盛裝測試工件并提供水環境的水箱；

所述水箱底板上設置有底板固定柱；

所述底板固定柱用于安裝固定待測試工件；試驗水箱外壁上設置有帶孔的安裝腳；

所述鋼桌上設置有安裝孔，所述安裝孔與所述安裝腳的位置相匹配，通過螺栓將試驗水箱和鋼桌連接在一起。

2.根據權利要求1所述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗裝置，其特征在于，還包括混凝土試件，所述混凝土試件分為試件軌道板和試件底座板；所述試件軌道板和試件底座板之間設置有楔形空間，所述楔形空間用于模擬無砟軌道層間裂紋。

3.一種無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）試件的制作：使用混凝土澆筑試件底座板，并保持預埋鋼筋從底座板兩端伸出，灑水養護5-8天；

然后，澆筑試件軌道板，試件底座板和試件軌道板的側面結合部預留有楔形槽；養護成型，得到待測試工件；

2）試驗水箱和試件固定：將待測試工件放入試驗水箱，將待測試工件兩端伸出的預埋鋼筋和水箱底部的底板固定柱相連，利用底板固定柱將待測試工件固定；

3）試驗環境準備：向試驗水箱中加水，水位高于試件底座板和試件軌道板的接縫；

4）測試工件的加載：通過試驗水箱外壁上安裝腳和鋼桌上的安裝孔通過螺栓連接；將鋼桌置于萬能伺服液壓疲勞試驗機，進行至少一次加載試驗；

每次加載試驗完成后，將試驗水箱中的測試工件取出，置于染色溶液中進行顏色處理；在染色完成后，再次將測試工件轉移到水箱中并利用清水將測試工件浸沒；然后，再次進行測試工件的試件加載試驗；

5）裂紋擴展檢測：步驟4）加載試驗完畢后，取出測試工件，干燥，沿裂紋切開，觀察裂紋擴展情況。

4.根據權利要求3述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，步驟1），澆筑多塊試件，一部分試件用于浸水加載，另一部分試件用于干燥加載；浸水加載是將工件固定在試驗水箱中，并利用清水浸沒工件然后進行試件加載試驗；干燥加載是直接將工件固定在試驗水箱中，直接進行試件加載試驗。

5.根據權利要求3所述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，步驟3），對于浸水加載工況下的試件，在試驗水箱中加入18-28℃的水。

6.根據權利要求3所述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，步驟3），水位高于裂紋頂面。

7.根據權利要求6所述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，水位高于裂紋頂面至少1mm。

8.根據權利要求7所述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，步驟3），水位高于裂紋頂面至少10mm。

9.根據權利要求3所述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，步驟3），向試驗水箱中加入有色溶液，使得工件裂紋擴展的時候，相應顏色的溶液滲透進入到裂紋當中；步驟4），每次加載試驗完成后，將測試工件采用清水進行沖洗，去除殘余的有色溶液；然后，更換試驗水箱中的有色溶液，選擇不同顏色的有色溶液進行浸泡，再次進行測試工件的試件加載試驗。

10.根據權利要求3所述的無砟軌道層間裂紋擴展試驗方法，其特征在于，步驟4），測試工件置于染色溶液中進行顏色處理后，進行固化處理，使得顏色固化于測試工件裂縫中。