CN216284847U

CN216284847U - 一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置

Info

Publication number: CN216284847U
Application number: CN202122952974.8U
Authority: CN
Inventors: 康小隆; 王日冉; 付治; 赵惊梅; 李晓攀; 陈巍
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2031-11-29

Abstract

本实用新型提出一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，包括底座，底座上设置有试验箱，所述试验箱内分别设置有气压激发装置、渗水试验装置、模拟降雨装置、模拟行车碾压装置和集水装置，气压激发装置分别与渗水试验装置、模拟降雨装置相连接，模拟行车碾压装置位于模拟降雨装置的下方，集水装置位于模拟行车碾压装置的下方，且渗水试验装置、模拟行车碾压装置和集水装置均设置在底板上，底板的两端分别固定在两根立柱上，模拟降雨装置安装在立柱上，两根立柱均固定在试验箱的底壁上。本实用新型能够有效的测量不同温度下的动水压力作用下沥青路面的渗水性能，同时能够模拟在不同荷载与车速作用下的沥青路面的渗水性能。

Description

一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置

技术领域

本实用新型涉及道路工程的技术领域，具体涉及一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置。

背景技术

随着我国公路工程的发展，路面损坏原因日益严重，沥青路面长期暴露在外，经过雨水的冲刷、渗透，路面特别容易产生坑槽、坑洞等病害，水进入路面内部，在水的作用下沥青与集料之间的粘结力变差，路面的强度、密实度都会受到影响，在水和车轮荷载的作用下，路面损坏程度将会加重。

目前工程上常用的渗水仪器只能测量静水压力下沥青路面的渗水性能，无法测量动水压力下的渗水性能，以及车轮荷载作用下的渗水性能，当沥青路面积水时，积水向两侧流动，路面会形成一层水膜，当有车辆行驶施加荷载时，水膜受到挤压，原来静态的水会在轮胎的挤压下形成一个动态的、瞬时的水压力，动水压力又会水沿着空隙进入沥青内部，影响路面的正常使用，并且路面的水压力随着车速的增加而增大，普通的渗水仪不能模拟这种状态进行沥青路面渗水性能的测试。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提出一种动水压力下沥青渗水性能试验装置，能够有效的测量不同温度下的动水压力作用下沥青路面的渗水性能，同时能够模拟在不同荷载与车速作用下的沥青路面的渗水性能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，包括底座，底座上设置有试验箱，所述试验箱内分别设置有气压激发装置、渗水试验装置、模拟降雨装置、模拟行车碾压装置和集水装置，气压激发装置分别与渗水试验装置、模拟降雨装置相连接，模拟行车碾压装置位于模拟降雨装置的下方，集水装置位于模拟行车碾压装置的下方，且渗水试验装置、模拟行车碾压装置和集水装置均设置在底板上，底板的两端分别固定在两根立柱上，两根立柱均固定在试验箱的底壁上，模拟降雨装置安装在立柱上。

所述试验箱内还设置有终端控制系统，终端控制系统包括控制箱，控制箱内设置有控制器，立柱上设置有温度传感器，试验箱内设置有电加热板，电加热板、温度传感器、气压激发装置、模拟行车碾压装置和集水装置均与控制器相连接。

所述气压激发装置包括空压机和导管，空压机与控制器相连接；且空压机连通导管的一端，导管的另一端分别连通渗水试验装置和模拟降雨装置；导管上还设置有进水口，且进水口位于渗水试验装置和模拟降雨装置之间。

所述导管上空压机和渗水试验装置之间设置有第一阀门、渗水试验装置和进水口之间设置有第二阀门、进水口和模拟降雨装置之间设置有第三阀门；且第一阀门的一侧设置有调压阀；所述的第一阀门、第二阀门、第三阀门和调压阀均与控制器相连接。

所述渗水试验装置包括渗水仪，渗水仪的上端连通导管，渗水仪的下端连接有吸盘，吸盘与待测沥青试块相匹配；且渗水仪和吸盘之间设置有第四阀门，第四阀门与控制器相连接。

所述模拟降雨装置包括喷头和透水板，喷头安装在导管的端部，透水板通过固定杆固定在立柱上，且透水板位于喷头的下方，透水板的四周设置有挡板。

所述模拟行车碾压装置包括与待测沥青试块相匹配的模拟车轮，模拟车轮通过传动杆连接滑轮，滑轮安装于横向导轨内，且滑轮通过驱动件连接有电机，电机安装于横向导轨的一端；所述横向导轨的两端分别设置在两组升降杆上，且两组升降杆上均设置有升降控制仪；所述模拟车轮上设置有压力传感器，升降控制仪、电机和压力传感器均与控制器相连接。

所述集水装置包括集水漏斗、可调支架和量筒，可调支架设置有两组且对应固定在底板上，待测沥青试块的两端对应放置在两组可调支架上，集水漏斗设置在两组可调支架之间且位于待测沥青试块的下方；量筒设置在试验箱的底壁上且位于集水漏斗的下方，集水漏斗的出水口穿过底板与量筒相对应。

所述控制箱上分别设置有温度显示器、压力显示器、速度显示器、温度调节键和速度调节键，且温度显示器、压力显示器、速度显示器、温度调节键和速度调节键均与控制器相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：1. 本实用新型通过空压机向渗水仪施加气压来模拟沥青路面的动水压力作用，可以调节气压来模拟不同动水压力下沥青路面的渗水性能。2. 本实用新型通过升降杆使模拟车轮接触待测沥青试块，模拟车轮表面有压力传感器，调节升降杆使模拟车轮对待测沥青试块施加不同的压力，模拟不同温度作用下，不同行车荷载以及不同车速对沥青路面渗水性能的影响。3. 本实用新型在喷头与沥青待测试之间设置了透水板，防止喷头对待测沥青试块只能进行局部冲刷，透水板四周还设置了挡板，防止喷头的水往四周乱溅，同时可以起到聚集水的作用。4. 本实用新型通过终端控制系统可以调节试验温度以及模拟车速，通过控制器控制电加热板来调节试验温度，更加便捷与智能化。5. 本实用新型通过调整待测沥青试块的坡度的大小，能够更加准确地检测具有不同坡度的沥青路面的渗透性能。6. 本实用新型通过在底座下面安装车轮，方便整个试验装置的移动，可以提高试验的效率和准确性，车轮上的刹车装置可以避免各试验仪器发生碰撞，保证仪器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型终端控制系统的结构示意图。

图中：1、进水口；2、导管；3、第一阀门；4、第二阀门；5、第三阀门；6、空压机；7、调压阀；8、吸盘；9、待测沥青试块；10、喷头；11、挡板；12、固定杆；13、透水板；14、升降杆；15、立柱；16、升降控制仪；17、电机；18、渗水仪；19、滑轮；20、传动杆；21、模拟车轮；22、横向导轨；23、底板；24、集水漏斗；25、终端控制系统；25-1、温度显示器；25-2压力显示器；25-3速度显示器；25-4温度调节键；25-5速度调节键；26、底座；27、车轮；28、可调节支架；29、量筒；30、流量计。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，如图1所示，本实用新型提供了一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，包括底座26，底座26上设置有试验箱，所述试验箱内分别设置有气压激发装置和渗水试验装置，气压激发装置与渗水试验装置相连接，且渗水试验装置设置在底板23上，底板23的两端分别固定在两根立柱15上，两根立柱15均固定在试验箱的底壁上。且试验箱内还设置有终端控制系统25，如图2所示，终端控制系统25包括控制箱，控制箱内设置有控制器，立柱15上设置有型号为HTF3223的温度传感器，用于检测试验环境的温度情况；试验箱内安装有电加热板，用于调节试验箱内试验温度；且控制箱上设置有温度显示器25-1和温度调节键25-4，分别用于显示和调节试验温度。且电加热板、温度传感器、温度调节键和气压激发装置与控制器相连接，控制器作为整个试验装置的控制大脑用以保证整个试验的正常稳定运行。

具体地，所述气压激发装置包括空压机6和导管2，空压机6与控制器相连接，控制器控制空压机6的启停。本实施例中为空压机6设置在整个试验装置的左侧，且空压机6连通导管2的一端，导管2的另一端连通渗水试验装置。所述的导管2上还设置有进水口1，进水口1位于渗水试验装置的右侧。所述导管2上空压机6和渗水试验装置之间设置有第一阀门3，渗水试验装置和进水口1之间设置有第二阀门4，且第一阀门3的右侧设置有调压阀7，通过调压阀7能够调整空压机6对渗水仪18的供压值，可以测量不同水压力下待测沥青试块9的渗水性能，同时要保证空压机6内压充足。第一阀门3、第二阀门4和调压阀7均与控制器相连接，控制器可控制第一阀门3、第二阀门4和调压阀7的关闭或打开等状态，并通过开关不同的阀门，来调节导管内水的流向。

所述渗水试验装置包括渗水仪18，渗水仪18的上端连通导管2，渗水仪18的下端连接有吸盘8，吸盘8与待测沥青试块9相匹配，即吸盘8用于吸住待测沥青试块9从而将待测沥青试块9与渗水仪18连接起来。待测沥青试块9的周围用防水泥密封，保证侧壁不透水。且渗水仪18和吸盘8之间设置有第四阀门，第四阀门与控制器相连接。通过空压机向渗水仪施加气压来模拟沥青路面的动水压力作用，可以调节气压来模拟不同动水压力下沥青路面的渗水性能。

所述底座26下面设置有车轮27，可以保证试验装置可以进行移动，车轮27上设置有刹车装置，可以避免底座26上的各试验仪器发生碰撞。

实施例2，如图1所示，一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，与实施例1中的不同之处在于：所述试验箱内还设置有模拟降雨装置、模拟行车碾压装置和集水装置，模拟降雨装置与气压激发装置的导管2相连通，且导管2上进水口1和模拟降雨装置之间设置有第三阀门5，第三阀门5与控制器相连接。所述模拟行车碾压装置位于模拟降雨装置的下方，集水装置位于模拟行车碾压装置的下方，且模拟行车碾压装置和集水装置均设置在底板23上，底板23的两端分别固定在两根立柱15上，模拟降雨装置安装在右侧的立柱15上，两根立柱15均固定在试验箱的底壁上。

所述模拟降雨装置包括喷头10和透水板13，喷头10安装在导管2的端部并与导管2相连通，透水板13通过固定杆12水平固定在立柱15上，且透水板13位于喷头10的下方，导管内的水流通过喷头喷洒出然后再通过透水板均匀落下，达到模拟降雨的效果。透水板13的四周设置有挡板11，防止喷头的喷出的水往四周乱溅，同时可以起到聚集水的作用。进一步地，所述导管2上靠近喷头10的一端安装有流量计30，用以检测水量流量大小。

所述模拟行车碾压装置包括与待测沥青试块9相匹配的模拟车轮21，即模拟车轮21设置在待测沥青试块9的上方并在试验过程中压在待测沥青试块9上。模拟车轮21通过传动杆20连接滑轮19，滑轮19安装于横向导轨22内，且滑轮19通过驱动件连接有电机17，电机17安装于横向导轨22的一端。具体可为所述的驱动件可为丝杆，丝杆设置在横向导轨22内，且丝杆的一端与电机17的输出轴固定连接、另一端与横向导轨的侧壁转动连接，滑轮19设置在丝杆上且与丝杆螺纹连接。电机17为正反转电机，作为动力源驱动丝杆转动，从而带动滑轮19移动，滑轮19通过传动杆20带动模拟车轮21移动，进而使模拟车轮21压在待测沥青试块9上做往返运动。所述横向导轨22的两端分别设置在两组升降杆14上，且两组升降杆14上均设置有升降控制仪16，通过升降控制仪16调节升降杆14的高度，实现调节模拟车轮21对待测沥青试块9施加的压力大小。所述模拟车轮21上设置有压力传感器，控制箱上分别设置有压力显示器25-2、速度显示器25-3和速度调节键25-5，压力显示器25-2、速度显示器25-3、速度调节键25-5、升降控制仪16和电机17均与终端控制系统25的控制器相连接。

试验时，可通过速度调节键25-5调节电机17的转速从而控制模拟车轮21的行驶速度，速度显示器25-3用于显示速度大小；压力显示器25-2用于显示模拟车轮21对待测沥青试块9施加压力的大小。根据压力显示器25-2和速度显示器25-3分别观察模拟车轮施加的荷载以及行驶速度，从而模拟不同车辆荷载在沥青路面上的行驶，达到试验在相同或不同温度作用下，不同行车荷载以及不同车速对沥青路面渗水性能的影响。

所述集水装置包括集水漏斗24、可调支架28和量筒29，可调支架28设置有两组且对应固定在底板23上，待测沥青试块9的两端对应放置在两组可调支架28上，集水漏斗24设置在两组可调支架28之间且位于待测沥青试块9的下方。通过调节可调支架28的高度来调节待测沥青试块9与模拟行车碾压装置之间的距离。所述量筒29设置在试验箱的底壁上且位于集水漏斗24的下方，集水漏斗24的出水口穿过底板23与量筒29相对应。通过升降杆使模拟车轮接触待测沥青试块，模拟车轮表面有压力传感器，调节升降杆使模拟车轮对待测沥青试块施加不同的压力，模拟不同温度作用下，不同行车荷载以及不同车速对沥青路面渗水性能的影响。

其他结构与实施例1相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，包括底座（26），底座（26）上设置有试验箱，其特征在于：所述试验箱内分别设置有气压激发装置、渗水试验装置、模拟降雨装置、模拟行车碾压装置和集水装置，气压激发装置分别与渗水试验装置、模拟降雨装置相连接，模拟行车碾压装置位于模拟降雨装置的下方，集水装置位于模拟行车碾压装置的下方，且渗水试验装置、模拟行车碾压装置和集水装置均设置在底板（23）上，底板（23）的两端分别固定在两根立柱（15）上，两根立柱（15）均固定在试验箱的底壁上，模拟降雨装置安装在立柱（15）上；

所述试验箱内还设置有终端控制系统（25），终端控制系统（25）包括控制箱，控制箱内设置有控制器，立柱（15）上设置有温度传感器，试验箱内设置有电加热板，电加热板、温度传感器、气压激发装置、模拟行车碾压装置和集水装置均与控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，其特征在于：所述气压激发装置包括空压机（6）和导管（2），空压机（6）与控制器相连接；且空压机（6）连通导管（2）的一端，导管（2）的另一端分别连通渗水试验装置和模拟降雨装置；导管（2）上还设置有进水口（1），且进水口（1）位于渗水试验装置和模拟降雨装置之间。

3.根据权利要求2所述的动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，其特征在于：所述导管（2）上空压机（6）和渗水试验装置之间设置有第一阀门（3）、渗水试验装置和进水口（1）之间设置有第二阀门（4）、进水口（1）和模拟降雨装置之间设置有第三阀门（5）；且第一阀门（3）的一侧设置有调压阀（7）；所述的第一阀门（3）、第二阀门（4）、第三阀门（5）和调压阀（7）均与控制器相连接。

4.根据权利要求2或3所述的动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，其特征在于：所述渗水试验装置包括渗水仪（18），渗水仪（18）的上端连通导管（2），渗水仪（18）的下端连接有吸盘（8），吸盘（8）与待测沥青试块（9）相匹配；且渗水仪（18）和吸盘（8）之间设置有第四阀门，第四阀门与控制器相连接。

5.根据权利要求4所述的动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，其特征在于：所述模拟降雨装置包括喷头（10）和透水板（13），喷头（10）安装在导管（2）的端部，透水板（13）通过固定杆（12）固定在立柱（15）上，且透水板（13）位于喷头（10）的下方，透水板（13）的四周设置有挡板（11）。

6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，其特征在于：所述模拟行车碾压装置包括与待测沥青试块（9）相匹配的模拟车轮（21），模拟车轮（21）通过传动杆（20）连接滑轮（19），滑轮（19）安装于横向导轨（22）内，且滑轮（19）通过驱动件连接有电机（17），电机（17）安装于横向导轨（22）的一端；所述横向导轨（22）的两端分别设置在两组升降杆（14）上，且两组升降杆（14）上均设置有升降控制仪（16）；所述模拟车轮（21）上设置有压力传感器，升降控制仪（16）、电机（17）和压力传感器均与控制器相连接。

7.根据权利要求6所述的动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，其特征在于：所述集水装置包括集水漏斗（24）、可调支架（28）和量筒（29），可调支架（28）设置有两组且对应固定在底板（23）上，待测沥青试块（9）的两端放置在对应的可调支架（28）上，集水漏斗（24）设置在两组可调支架（28）之间且位于待测沥青试块（9）的下方；量筒（29）设置在试验箱的底壁上且位于集水漏斗（24）的下方，集水漏斗（24）的出水口穿过底板（23）与量筒（29）相对应。

8.根据权利要求7所述的动水压力下沥青路面渗水性能试验装置，其特征在于：所述控制箱上分别设置有温度显示器（25-1）、压力显示器（25-2）、速度显示器（25-3）、温度调节键（25-4）和速度调节键（25-5），且温度显示器（25-1）、压力显示器（25-2）、速度显示器（25-3）、温度调节键（25-4）和速度调节键（25-5）均与控制器相连接。