CN206804373U - 一种模拟无砟轨道路基翻浆试验装置 - Google Patents

Abstract

一种模拟无砟轨道路基翻浆的试验装置，包括模型箱、加载板、水箱，其特征在于：所述模型箱内腔的边长、高度分别不小于加载板边长的1.2倍、0.8倍，所述模型箱置于带凹槽的底座上；模型箱底部设置有通水孔，通水孔位于底座的凹槽上方，通水孔依次与底座凹槽中的水管、底座外的通水阀门相连；所述加载板位于模型箱内腔上部，与模型箱在同一中轴线上，其四边与模型箱四边壁平行；加载板通过螺杆与作动器连接；所述水箱下端边壁设置有供水阀门，供水阀门依次与软水管、通水阀门活动连接。该种装置能在室内模拟出不同工程条件下无砟轨道基床的翻浆现象，为无砟轨道路基的抗翻浆设计、施工、维护提供试验依据，其试验操作简单、试验时间短，试验费用低。

Description

一种模拟无砟轨道路基翻浆试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种模拟无砟轨道路基翻浆试验装置，属于土工试验技术领域。

背景技术

高细粒含量的基床填料受地面水或地下水的浸湿软化后，在列车动荷载作用下形成泥浆，并沿无砟轨道底座伸缩缝或底座与路基封闭层侧缝向表面涌出，即为无砟轨道路基翻浆。无砟轨道路基翻浆是近年已运营高速线路出现的新型特殊病害形式，因高速铁路荷载频率、幅值特征以及无砟轨道与路基结构相互作用的特殊关系而区别于传统有砟轨道路基翻浆。目前无砟轨道路基翻浆问题已成为影响高速列车运行平稳性和行车安全性的顽疾，严重影响了线路的正常运营。可以通过试验，得出基床的渗排水状态、列车荷载与路基翻浆的关系，从而为无砟轨道路基的抗翻浆设计、施工、维护提供试验依据，以保证线路的正常运营。由于现场工况复杂，进行现场试验往往会导致耗费大量的时间、人力、物力和财力。因此，亟需开发用于室内模拟试验的无砟轨道路基翻浆试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模拟无砟轨道路基翻浆试验装置，该种装置能在室内模拟出不同工程条件下无砟轨道基床的翻浆现象，得出不同的路基基床表层、渗排水状态、荷载与路基翻浆的关系，从而为无砟轨道路基的抗翻浆设计、施工、维护提供试验依据，以保证线路的正常运营。且其试验操作简单、试验时间短，试验费用低。

本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是：1、一种模拟无砟轨道路基翻浆的试验装置，包括模型箱、加载板、水箱，其特征在于：

所述模型箱为刚性无盖的、横截面为正方形的箱体，其内腔的边长、高度分别不小于加载板边长的1.2倍、0.8倍，且模型箱内腔的高度不小于40厘米；所述模型箱置于带凹槽的底座上；模型箱底部设置有通水孔，通水孔位于底座的凹槽上方，通水孔依次与底座凹槽中的水管、底座外的通水阀门相连；

所述加载板为刚性正方形板，其边长不小于试样最大粒径的10倍；所述加载板位于模型箱内腔上部，与模型箱在同一中轴线上，其四边与模型箱四边壁平行；加载板通过连接螺杆与作动器连接；

所述水箱下端边壁设置有供水阀门，供水阀门依次与软水管、通水阀门活动连接。

进一步，本实用新型的水箱内腔底部与模型箱内腔底部齐平。

本实用新型的工作过程和使用方法是：

试验准备：在模型箱内底部自下而上摊铺砾石透水层，孔径2mm铁丝网、孔径小于0.075mm纱布；然后采用体积-质量控制法对试样进行分层填筑，即称取每层规定试样重量松铺至模型箱内，按照规定的压实系数进行填筑，夯实至规定密度。模型试样填筑完毕后，采用水头饱和法自下而上对试样进行饱和，直至试样表面出现自由水膜。具体操作为：向水箱中缓慢加少量无气泡纯水至水位略高于试样底部，打开供水阀门、通水阀门，使水从模型箱底板进入试样。待水不再流动后，重复上述操作，直到水从试样顶部溢出形成自由水膜，水停止流动，且水箱内水位与试样顶面齐平。

试验模拟：

1、排水良好潮湿状态模拟试验：在完成实验准备后，关闭供水阀门，拆下软水管，始终打开通水阀门，通过通水阀门渗排出试样中的自由水，直至试样表面无明显积水、通水阀门无渗流水流出。

然后，利用作动器带动加载板，模拟出列车高速通过时的列车动荷载作用，进而观察记录路基翻浆现象。

2、排水不良的饱和积水状态：在完成实验准备后，关闭通水阀门，并由试样上表面向试样注水，直至形成充满加载板与试样上表面离缝的积水。

然后，利用作动器带动加载板，模拟出列车高速通过时的列车动荷载作用，进而观察记录路基翻浆现象。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的试验装置通过加载板、模型箱和水箱，在室内模拟出：排水良好的潮湿状态和排水不良的饱和积水状态下，不同的路基基床表层填料、不同的列车载荷下发生的路基翻浆现象。进而得出不同的路基基床表层、渗排水状态、荷载与路基翻浆的关系，从而为无砟轨道路基的抗翻浆设计、施工、维护提供试验依据，以保证线路的正常运营。

使用本实用新型装置对翻浆现象进行室内模拟试验，简单、快速、经济，较之现场试验，节约大量时间，费用也大幅降低，进而能有效降低路基的翻浆的整治成本。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的剖视结构示意图。

具体实施方式

实施例

图1示出，本实用新型的一种具体实施方式是：一种模拟无砟轨道路基翻浆的试验装置，包括模型箱1、加载板2、水箱3，其特征在于：

所述模型箱1为刚性无盖的、横截面为正方形的箱体，其内腔的边长、高度分别不小于加载板2边长的1.2倍、0.8倍，且模型箱1内腔的高度不小于40厘米；所述模型箱1置于带凹槽的底座7上；模型箱1底部设置有通水孔1-1，通水孔1-1位于底座7的凹槽上方，通水孔1-1依次与底座7凹槽中的水管4-1、底座7外的通水阀门4相连；

所述加载板2为刚性正方形板，其边长不小于试样8最大粒径的10倍；所述加载板2位于模型箱1内腔上部，与模型箱1在同一中轴线上，其四边与模型箱1四边壁平行；加载板2通过连接螺杆与作动器6连接；

所述水箱3下端边壁设置有供水阀门5，供水阀门5依次与软水管4-2、通水阀门4活动连接。本例的水箱3内腔底部与模型箱1内腔底部齐平。

Claims (2)

1.一种模拟无砟轨道路基翻浆试验装置，包括模型箱(1)、加载板(2)、水箱(3)，其特征在于：

所述模型箱(1)为刚性无盖的、横截面为正方形的箱体，其内腔的边长、高度分别不小于加载板(2)边长的1.2倍、0.8倍，且模型箱(1)内腔的高度不小于40厘米；所述模型箱(1)置于带凹槽的底座(7)上；模型箱(1)底部设置有通水孔(1-1)，通水孔(1-1)位于底座(7)的凹槽上方，通水孔(1-1)依次与底座(7)凹槽中的水管(4-1)、底座(7)外的通水阀门(4)相连；

所述加载板(2)为刚性正方形板，其边长不小于试样(8)最大粒径的10倍；所述加载板(2)位于模型箱(1)内腔上部，与模型箱(1)在同一中轴线上，其四边与模型箱(1)四边壁平行；加载板(2)通过连接螺杆与作动器(6)连接；

所述水箱(3)下端边壁设置有供水阀门(5)，供水阀门(5)依次与软水管(4-2)、通水阀门(4)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种模拟无砟轨道路基翻浆试验装置，其特征在于：所述的水箱(3)内腔底部与模型箱(1)内腔底部齐平。