CN103344497B

CN103344497B - 散体集料路床力学参数试验方法及其装置

Info

Publication number: CN103344497B
Application number: CN201310242212.6A
Authority: CN
Inventors: 胡昌斌; 黄金龙
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: CN103344497A

Abstract

本发明涉及一种散体集料路床力学参数试验方法，包括以下步骤：（1）把集料按相应粒径、厚度等要求装入集料箱中并整平；（2）根据试验工况安排把车轮组放在集料堆的中心位置，对齐后在车轮组和钢横梁之间安装油压千斤顶；（3）试验开始，先进行预加压，然后向车轮组中心逐级加载，待沉陷稳定后观测记录各级荷载作用下车轮组的沉陷量；（4）加载至在某级荷载下沉陷量不再变化或者不能继续再加载，卸载，进行下一组试验。本发明设计了集料箱、荷载反力施加装置来研究车轮沉陷与路床集料设计参数的关系，提高了避险车道路床散体集料沉陷特性室内研究的准确性，为避险车道路床集料设计参数的选择提供数据支持。

Description

散体集料路床力学参数试验方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种散体集料路床力学参数试验方法及其装置。

背景技术

近年来，随着公路交通量和货车载重量的显著增大，山区公路长下坡路段交通安全问题日益突出。设置避险车道是目前解决山区公路长下坡路段交通安全问题有效的工程措施之一。避险车道路床集料主要采用天然砾石集料，目前主要采用贝氏仪实验来研究集料的承压特性，即压板沉陷实验测定垂直荷载与沉陷量的关系。然而将其运用于评价避险车道路床散体集料承压特性具有一定的局限性，无法模拟现场车轮-集料的沉陷特性。因此，对于沉陷量较大的路床散体集料，开发一种更好地接近避险车道路床散体集料沉陷特性的试验方法及其装置，以指导避险车道路床散体集料设计参数的选择具有重要的现实意义。

发明内容

为了提高避险车道路床散体集料沉陷特性室内研究的准确性，以更好地指导避险车道路床散体集料设计参数的选择，本发明所要解决的技术问题是提供一种散体集料路床力学参数试验方法及其装置，可以开展更为接近避险车道路床散体集料的沉陷特性试验。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案一是：一种散体集料路床力学参数试验方法，包括以下步骤：（1）把集料按相应粒径、厚度等要求装入集料箱中并整平；（2）根据试验工况安排把车轮组放在集料堆的中心位置，对齐后在车轮组和钢横梁之间安装油压千斤顶；（3）试验开始，先进行预加压，然后向车轮组中心逐级加载，待沉陷稳定后观测记录各级荷载作用下车轮组的沉陷量；（4）加载至在某级荷载下沉陷量不再变化或者不能继续再加载，卸载，进行下一组试验。

进一步的，在步骤（2）中，安装油压千斤顶时，根据实际情况确定是否在油压千斤顶和车轮组之间使用钢垫块。

进一步的，步骤（2）中的车轮组呈半圆弧形，其半径R=0.5m，长度L=0.95m，高度H=0.35m；所述车轮组内的平台高度h=0.25m。

进一步的，步骤（2）中的车轮组为单轮组车轮或双轮组车轮。

进一步的，所述单轮组车轮的宽度B=0.2m；所述双轮组车轮是由两个单轮组车轮并列连接而成，两个单轮组车轮之间的距离D=0.1m。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案二是：一种散体集料路床力学参数试验装置，包括固定的钢横梁，所述钢横梁下方设置有装入集料并整平的集料箱，所述集料箱在集料堆的中心位置放置有外包橡胶皮的车轮组，所述钢横梁和车轮组之间安装有向车轮组中心施加荷载的油压千斤顶。

进一步的，所述油压千斤顶和车轮组之间设置有钢垫块。

进一步的，所述车轮组呈半圆弧形，其半径R=0.5m，长度L=0.95m，高度H=0.35m；所述车轮组内的平台高度h=0.25m。

进一步的，所述车轮组为单轮组车轮或双轮组车轮。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了单轮组与双轮组车轮-散体集料沉陷试验方法，设计了集料箱、荷载反力施加装置来研究车轮沉陷与路床集料设计参数（集料的粒径、集料外形特征及集料铺设状况等）的关系，提高了避险车道路床散体集料沉陷特性室内研究的准确性，为避险车道路床集料设计参数的选择提供数据支持。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明车轮组的结构示意图。

图3为本发明单轮组车轮的结构示意图。

图4为本发明双轮组车轮的结构示意图。

图中：1-集料，2-集料箱，3-车轮组，31-单轮组车轮，32-双轮组车轮，4-钢横梁，5-油压千斤顶，6-橡胶皮，7-钢垫块。

具体实施方式

如图1~4所示，一种散体集料路床力学参数试验方法，包括以下步骤：（1）把集料1按相应粒径、厚度等要求装入集料箱2中并整平；（2）根据试验工况安排把车轮组3放在集料堆的中心位置，对齐后在车轮组3和钢横梁4之间安装油压千斤顶5；（3）试验开始，先进行预加压，然后向车轮组3中心逐级加载，待沉陷稳定后观测记录各级荷载作用下车轮组3的沉陷量；（4）加载至在某级荷载下沉陷量不再变化或者不能继续再加载，卸载，进行下一组试验。

在本实施例中，步骤（1）中的集料箱2的尺寸（长×宽×高）为1.5m×1.5m×1m，所述集料箱2是将集料1堆积于固定范围内进行试验。步骤（2）中的车轮组3底面包覆有橡胶皮6以模拟轮胎与集料1的橡胶接触，所述钢横梁4应具有足够的刚度，所述油压千斤顶5是为了施加反向荷载，其量程范围为0~20t，使用前应进行标定。在步骤（2）中，安装油压千斤顶5时，根据实际情况确定是否在油压千斤顶5和车轮组3之间使用钢垫块7，所述钢垫块7是用来调整高度。步骤（2）中的车轮组3呈半圆弧形，其半径R=0.5m，长度L=0.95m，高度H=0.35m，内部平台高度h=0.25m。步骤（2）中的车轮组3为单轮组车轮31或双轮组车轮32，所述单轮组车轮31的宽度B=0.2m，所述双轮组车轮32是由两个单轮组车轮31并列连接而成，两个单轮组车轮31之间的距离D=0.1m。

如图1~4所示，一种散体集料路床力学参数试验装置，包括固定于地上的钢横梁4，所述钢横梁4下方设置有装入集料1并整平的集料箱2，所述集料箱2在集料堆的中心位置放置有外包橡胶皮6的车轮组3，所述钢横梁4和车轮组3之间安装有向车轮组3中心施加荷载的油压千斤顶5。

在本实施例中，所述集料箱2的尺寸（长×宽×高）为1.5m×1.5m×1m；所述油压千斤顶5和车轮组3之间可以设置有钢垫块7以调整高度，具体根据实际情况确定。所述车轮组3呈半圆弧形，其半径R=0.5m，长度L=0.95m，高度H=0.35m，内部平台高度h=0.25m。所述车轮组3可以是单轮组车轮31或双轮组车轮32，所述单轮组车轮31的宽度B=0.2m，所述双轮组车轮32是由两个单轮组车轮31并列连接而成，两个单轮组车轮31之间的距离D=0.1m。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种避险车道散体集料路床力学参数试验方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）把集料按相应粒径、厚度等要求装入集料箱中并整平，所述集料箱的尺寸为长1.5m×宽1.5m×高1m；（2）根据试验工况安排把车轮组放在集料堆的中心位置，对齐后在车轮组和钢横梁之间安装用于施加反向荷载的油压千斤顶，其量程范围为0~20t，使用前进行标定；安装油压千斤顶时，根据实际情况确定是否在油压千斤顶和车轮组之间使用钢垫块以调整高度；所述车轮组呈半圆弧形，其半径R=0.5m，长度L=0.95m，高度H=0.35m；所述车轮组内的平台高度h=0.25m；所述车轮组底面包覆有橡胶皮以模拟轮胎与集料的橡胶接触；所述车轮组为单轮组车轮或双轮组车轮，所述单轮组车轮的宽度B=0.2m；所述双轮组车轮是由两个单轮组车轮并列连接而成，两个单轮组车轮之间的距离D=0.1m；（3）试验开始，先进行预加压，然后向车轮组中心逐级加载，待沉陷稳定后观测记录各级荷载作用下车轮组的沉陷量；（4）加载至在某级荷载下沉陷量不再变化或者不能继续再加载，卸载，进行下一组试验。

2.一种避险车道散体集料路床力学参数试验装置，包括固定的钢横梁，其特征在于：所述钢横梁下方设置有装入集料并整平的集料箱，所述集料箱的尺寸为长1.5m×宽1.5m×高1m，所述集料箱在集料堆的中心位置放置有外包橡胶皮的车轮组，所述钢横梁和车轮组之间安装有向车轮组中心施加反向荷载的油压千斤顶，其量程范围为0~20t；所述油压千斤顶和车轮组之间设置有钢垫块以调整高度；所述车轮组呈半圆弧形，其半径R=0.5m，长度L=0.95m，高度H=0.35m；所述车轮组内的平台高度h=0.25m；所述车轮组为单轮组车轮或双轮组车轮，所述单轮组车轮的宽度B=0.2m；所述双轮组车轮是由两个单轮组车轮并列连接而成，两个单轮组车轮之间的距离D=0.1m。