CN206020195U - 便携式路面结构层间剪切仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式路面结构层间剪切仪，包括力加载组件、测力组件、上部试件套筒和下部试件套筒，所述力加载组件水平安装在一可拆装的支架平台上，力加载组件的加载端通过测力组件试件套筒的上部试件套筒接触；所述下部试件套筒竖直固定，其底部通过下部试件套筒底座封闭，所述上部试件套筒立放在下部试件套筒的顶部，与下部试件套筒形成一完整的筒形空腔，所述下部试件套筒内填充铺设基层试件，所述上部试件套筒内填充铺设面层试件；本实用新型的便携式路面结构层间剪切仪能够降低实验/测试的成本，并且操作简单、携带方便，方便现场施工检测与工程验收，适宜测定各种室内、外路面结构层层间剪应力。

Description

便携式路面结构层间剪切仪

技术领域

本实用新型属于道路工程试验设备领域，具体涉及一种便携式路面结构层间剪切仪，主要用于道路工程室内或现场测试路面各层间在水平推力作用下的剪应力，尤其适用测定沥青路面封层或面层层间的剪应力，也可测定水泥混凝土路面隔离层的剪应力。

背景技术

沥青面层与半刚性基层之间的层间接触质量，会显著影响道路的使用性能。为了使路面结构达到理想的承载能力并因此获得较长的使用寿命，路面层与基层之间必须具有良好的联结。在车辆行驶过程中，路面结构不仅受到竖向力的作用，也会受到水平力的作用，在水平力作用下，路面结构内部会产生较大的水平剪应力。由于沥青面层摊铺在半刚性基层上，主要靠沥青结合料的粘结力以及沥青面层与半刚性基层间的摩擦力来抵抗水平剪应力，而不像沥青面层内部一样大量存在集料的嵌挤作用，所以基面层间的抗剪能力相对较弱，加上沥青混凝土面层与半刚性基层体积膨胀时变形协调性差，所以，基层和面层之间更易丧失层间粘结。如果石料与胶结料不能形成比较好的黏附，在汽车轮胎的水平剪切作用，雨水冲刷后水分对沥青膜的置换作用以及雨天行车所产生的动水压力作用下，就会发生剥落，掉粒，破坏发展由点到面，导致路面的破坏。因此在施工过程中，需要对道路结构的层间水平剪切力进行检测。

现有技术中测试抗剪强度的方法都是利用实验室内的层间剪切仪来实现，传统的层间剪切仪不同程度地存在测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、仪器制造耗材量大、测试结果不可靠、施工现场使用不便等多种缺陷和不足，其抗剪试验的精度虽然较高，但其只能够在试验室进行室内剪切试验，不能够携带至施工现场进行试验，试验的结果往往与现场施工之间存在一定误差，不能够用于现场施工监测和工程验收。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有的层间剪切仪不方便现场施工检测和工程验收的缺陷，提供一种适宜测定各种室内外路面结构的便携式路面结构层间剪切仪。

本实用新型采用如下技术方案实现：

便携式路面结构层间剪切仪，包括力加载组件4、测力组件5和试件套筒，所述力加载组件4水平安装在一可拆装的支架平台上，力加载组件的加载端通过测力组件5试件套筒接触；

所述试件套筒包括上部试件套筒6和下部试件套筒7，所述下部试件套筒7竖直固定，其底部通过下部试件套筒底座8封闭，所述上部试件套筒6立放在下部试件套筒的顶部，与下部试件套筒形成一完整的筒形空腔，所述下部试件套筒7内填充铺设基层试件10，所述上部试件套筒6内填充铺设面层试件9；

所述力加载组件4通过测力组件5与上部试件套筒6接触。

进一步的，所述支架平台包括支架1、平台2和反力支座3，所述支架1的顶部和平台2的底部通过螺栓固定连接，所述反力支座3固定设置在平台2的一端，用于安装力加载组件。

进一步的，所述下部试件套筒7固定连接在支架平台的另一端。

在本实用新型中，所述力加载组件4采用水平设置的单作用液压缸，单作用液压缸通过油管与手动油泵连接。

进一步的，所述单作用液压缸连接的油管上还设有油压表。

进一步的，所述测力组件5包括应力环501和千分表502，力加载组件的加载方向与应力环的径向方向重合，所述应力环501一端与力加载组件的加载端固连，另一端与上试件套筒外壁接触，所述千分表502沿径向方向布置在的应力环的内圈上，其两端分别与应力环内壁接触。

优选的，所述试件套筒采用内圆外方或整体方形的柱状套筒。

本实用新型的层间剪切仪采用便携式可拆装平台与移动式力加载组件，可实现室内/现场任意位置的测试，力加载组件与测力仪器组合在一起，测试时不需要进行测试仪器之间的对中。

本实用新型具有如下有益效果：

1)测试位置不受到反力支座和试件大小的限制，适合任意原位检测与工程验收(工程验收时测试频率相对较高、测试位置具有随机特征等)，携带方便，能够在室内或室外任何环境下进行试验；

2)采用液压缸和应力环，通过单作用液压缸手动施加水平推力，可以得到剪切破坏时的最大水平推力，并且在任何环境下均能进行试验；

3)测试时调节测试仪器对中方便，节能、环保，测试费用底等，可以节约大量的人力物力。

由上所述，本实用新型的便携式路面结构层间剪切仪根据现有技术的不足，有效降低实验/测试的成本，并且操作简单、携带方便，方便施工检测与工程验收，适宜测定各种室内外路面结构层层间剪应力。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步地说明。

附图说明

图1为实施例中的便携式路面结构层间剪切仪的主视图。

图2为实施例中的便携式路面结构层间剪切仪的俯视图。

图中标号：1-支架，2-平台，3-反力支座，4-力加载组件，5-测力组件，501-应力环，502-千分表，6-上部试件套筒，7-下部试件套筒，8-下部试件套筒底座，9-面层试件，10-基层试件。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，图示中的便携式路面结构层间剪切仪为本实用新型的优选实施方式，具体包括支架1、平台2、反力支座3、力加载组件4、测力组件5、上部试件套筒6、下部试件套筒7和下部试件套筒底座8等部件。

具体的，支架1的顶部固定设置平台2，平台2的一端设置反力支座3，反力支座3上固定设置力加载组件4，力加载组件4的加载端通过测力组件5与设置在平台另一端的试件套筒接触；试件套筒包括上部试件套筒6和下部试件套筒7，下部试件套筒7竖直固定设置，其底部通过下部试件套筒底座8封闭，上部试件套筒6立放在下部试件套筒的顶部，与下部试件套筒形成一完整的筒形空腔，下部试件套筒7内填充铺设基层试件10，上部试件套筒6内填充铺设面层试件9。力加载组件4通过测力组件5与上部试件套筒6接触，通过力加载组件的水平推力模拟路面结构中的基层收到的水平剪切力，将上部试件套筒和下部试件套筒内部的面层试件和基层试件之间形成破坏，基层试件10和面层试件9之间的分界面应当与上部试件套筒和下部试件套筒的分界面重合，在面层试件和基层试件破坏后，上部试件套筒和下部试件套筒不会对破坏形成干扰。

本实施例中的力加载组件4、测力组件5和试件套筒均安装在一可拆卸的支架平台上，其中，支架1的顶部和平台2的底部通过螺栓固定连接，反力支座3采用整块钢板，通过螺栓连接或焊接固定在平台的右端部，用于安装力加载组件，而下部试件套筒7则固定连接在支架平台的另一端，可将下部试件套筒里面的一侧与支架和平台的连接部位用螺栓连接或焊接固定，可将上部试件套筒的顶端与平台水平对齐。

在本实施例中力加载组件4采用水平设置的单作用液压缸，也可采用液压式单向千斤顶水平放置，液压缸的缸筒端固定连接在反力支座3上，活塞杆作为加载端与测力组件5连接。单作用液压缸通过油管与手动油泵连接，采用手动油泵，即使在电力缺乏的施工现场也可进行试验。在单作用液压缸连接的油管上还设有油压表，通过油压表可读取液压缸作用时的压力，进而推算出力加载组件施加的水平推力大小。

测力组件5包括应力环501和千分表502，力加载组件的加载方向与应力环的径向方向重合，应力环501一端与力加载组件的加载端固连，另一端与上试件套筒外壁接触，千分表502沿径向方向布置在的应力环的内圈上，其两端分别与应力环内壁接触，在试验过程中，力加载组件的推力会使得应力环发生微小形变，通过千分表测得该形变量，结合液压缸内的推力，可计算出表层试件和基层试件之间发生的剪切破坏时的应力数值。

本实施例中的上部试件套筒6、下部试件套筒7的型号分为内部圆柱内腔外部立方体结构和整体立方体结构两种，采用金属套筒材质，试件套筒的外部设置成方形，其外侧面垂直于力加载方向即可，可提供一个平面用于承受水平推力，并直接作用在试件上，试验时不需要进行力加载组件和试件套筒的对心操作，避免对心不准出现弧面或斜面出现受力偏差，同时节省了试验步骤。试验时可根据试件大小预装套筒型号。

本实施例的详细试验步骤如下：

1)先根据试件大小组装好试件套筒和标定千分表与液压缸的油压表；2)调节好下部试件(基层试件)的高度，使层间平面与平台平面齐平；3)安装好上部试件套筒(面层试件)和力加载组件(手动油泵、单作用液压缸)、测力组件(应力环、千分表)；4)通过力加载组件(手动油泵、单作用液压缸)施加水平推力；5)读取基层试件和面层试件发生剪切破坏时的最大水平推力；6)清理破坏后的试件和平台。

以上仅为本实用新型具体实施案例说明，不能以此限定本实用新型的权利保护范围。凡根据本实用新型申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本实用新型保护的范围内。

Claims (7)

1.便携式路面结构层间剪切仪，其特征在于：包括力加载组件(4)、测力组件(5)和试件套筒，所述力加载组件(4)水平安装在一可拆装的支架平台上，力加载组件的加载端通过测力组件(5)试件套筒接触；

所述试件套筒包括上部试件套筒(6)和下部试件套筒(7)，所述下部试件套筒(7)竖直固定，其底部通过下部试件套筒底座(8)封闭，所述上部试件套筒(6)立放在下部试件套筒的顶部，与下部试件套筒形成一完整的筒形空腔，所述下部试件套筒(7)内填充铺设基层试件(10)，所述上部试件套筒(6)内填充铺设面层试件(9)；

所述力加载组件(4)通过测力组件(5)与上部试件套筒(6)接触。

2.根据权利要求1所述的便携式路面结构层间剪切仪，所述支架平台包括支架(1)、平台(2)和反力支座(3)，所述支架(1)的顶部和平台(2)的底部通过螺栓固定连接，所述反力支座(3)固定设置在平台(2)的一端，用于安装力加载组件。

3.根据权利要求2所述的便携式路面结构层间剪切仪，所述下部试件套筒(7)固定连接在支架平台的另一端。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的便携式路面结构层间剪切仪，所述力加载组件(4)采用水平设置的单作用液压缸，单作用液压缸通过油管与手动油泵连接。

5.根据权利要求4所述的便携式路面结构层间剪切仪，所述单作用液压缸连接的油管上还设有油压表。

6.根据权利要求5所述的便携式路面结构层间剪切仪，所述测力组件(5)包括应力环(501)和千分表(502)，力加载组件的加载方向与应力环的径向方向重合，所述应力环(501)一端与力加载组件的加载端固连，另一端与上试件套筒外壁接触，所述千分表(502)沿径向方向布置在的应力环的内圈上。

7.根据权利要求6所述的便携式路面结构层间剪切仪，所述试件套筒采用内圆外方或整体方形的柱状套筒。