一种静态测定路面静态总弯沉和回弹弯沉的装置的制作方法

1.本技术属于道路工程技术领域，尤其涉及一种静态测定路面静态总弯沉和回弹弯沉的装置。


背景技术：

2.路面结构设计的基本原则是荷载响应小于等于结构抗力。弯沉是路基路面各结构层竣工验收的一个重要指标，是表征公路路基路面结构抗力的重要参数；回弹模量表征的是路基路面的抗变形能力，是计算路基路面荷载响应的重要参数。故弯沉和回弹模量的精确快速测定对路基路面结构设计、施工质量控制与养护决策具有重要的工程应用价值。
3.我国现行《公路路基路面现场测试规程》(jtge60-2008)中规定了采用贝克曼梁弯沉仪测定路基路面的弯沉和回弹模量，但是该方法的制定时代较为久远，当时的年代，弯沉和回弹模量测试采用的轴载车为后轴10t的“加载车”，随着运载车辆技术的发展，我国该型车辆的产量越来越低，“加载车”无法标准化，导致了不同的“加载车”对同一种路面结构所测试的结果千差万别，直接影响了路基路面弯沉和回弹模量测试的精确性与科学性，难以对路基路面的结构抗力和荷载响应进行科学评价。


技术实现要素：

4.本实用新型中通过在加载平台上放置配重块，顶出件与加载平台相连完成承载和卸载过程，通过传力件将加载平台和配重块的载荷传递给沥青路面，以实现对测试点进行加载或卸载的过程，并通过控制顶出件加、卸载的速率来模拟加载车的驶离速度，从而替代加载车驶离测试区域，结构简单，操纵简便，无需将测试装置移出测量区域，能够准确测试静态总弯沉、回弹弯沉，解决“加载车”不标准的问题。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种静态测定路面静态总弯沉和回弹弯沉的装置，沥青路面；包括传力件，传力件设置有两个传力柱，传力柱底部设置有弹性块，弹性块与沥青路面接触，两传力柱之间形成放置贝克曼梁测头的测量空间；加载平台，加载平台上放置配重块；支撑件，支撑件与加载平台底面相连且远离传力件，支撑件底部置于沥青路面上；顶出件，顶出件安装在传力件顶部，顶出件顶部与加载平台连接，顶出件承载或卸载加载平台和配重块的重量。
6.进一步地，传力柱底部设置有固定板，固定板底部设置有橡胶弹性块。
7.进一步地，固定板包括上固定板和下固定板，上固定板与下固定板相连且上固定板与下固定板之间安装有压力传感器。
8.进一步地，下固定板顶面设置有安装凸起，上固定板底面设置有安装滑槽，安装凸起与安装滑槽配合连接。
9.进一步地，安装凸起与安装滑槽过盈配合。
10.进一步地，顶出件为千斤顶，千斤顶的顶部活塞杆与加载平台相连，千斤顶底部与传力件固定连接。
11.进一步地，还包括球铰支座，球铰支座分别与千斤顶和加载平台相连。
12.进一步地，加载平台底面设置有安装孔，球铰支座包括上座板，上座板设置在安装孔内。
13.进一步地，还包括速度传感器，速度传感器安装在顶出件，以测定顶出件加载或卸载速度。
14.本实用新型的有益效果在于：通过在加载平台上放置配重块，顶出件与加载平台相连完成承载和卸载过程，通过传力件将加载平台和配重块的载荷传递给沥青路面，以实现对测试点进行加载或卸载的过程，并通过控制顶出件加、卸载的速率来模拟加载车的驶离速度，从而替代加载车驶离测试区域，结构简单，操纵简便，无需将测试装置移出测量区域，能够准确测试静态总弯沉、回弹弯沉，解决“加载车”不标准的问题。
附图说明
15.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1为本实用新型一种实施例的主视结构示意图。
17.图2为图1所示实施例中a处的局部剖视结构示意图。
18.图3为固定板的剖视结构示意图。
19.其中，10、沥青路面；20、传力件；201、传力柱；202、弹性块；203、测量空间；30、加载平台；301、配重块；302、安装孔；40、支撑件；50、顶出件；60、固定板；601、上固定板；602、下固定板；603、压力传感器；70、球铰支座。
具体实施方式
20.为了更清楚的阐释本技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
22.另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书
的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
25.在本实用新型中，如图1-3所示，提供一种静态测定路面静态总弯沉和回弹弯沉的装置，沥青路面10；包括：传力件20，传力件20设置有两个传力柱201，传力柱底部设置有弹性块202，弹性块202与沥青路面10接触，两传力柱201之间形成放置贝克曼梁测头的测量空间203；加载平台30，加载平台30上放置配重块301；支撑件40，支撑件40与加载平台30底面相连且远离传力件20，支撑件40底部置于沥青路面10上；顶出件50，顶出件50安装在传力件20顶部，顶出件50顶部与加载平台30连接，顶出件50承载或卸载加载平台30和配重块301的重量。
26.在待测量区域设置传力件20，两个传力柱201之间放置贝克曼梁测头，传力件20顶部安装有顶出件50，顶出件50与加载平台30的底面相连，加载平台30底面两侧连接有支撑件40，支撑件40远离带测量区域的传力件20，加载平台30上方放置有配重块301。
27.测量之前，如图1所示，由支撑件40承担加载平台30与其上方配重块301的重量，顶出件50置于加载平台30下方，传力件20上方安装有顶出件50，传力件20的两个传力柱201和弹性块202模拟加载车在测试区域的两个轮胎，传力柱201和弹性块202将重量传递给沥青路面10。测量时，贝克曼梁测头置于测量空间203，顶出件50逐渐加载，加载至50kn时维持荷载不变，读取贝克曼梁的百分表的测读数l1，随后顶出件50逐渐卸载，贝克曼梁的百分表的示值开始反向变化，待加载平台30完全由支撑件40支撑后，即模拟加载车驶出弯沉影响范围，百分表示值稳定后，读取终读数l2。
28.本实用新型通过顶出件50对加载平台30及其上的配重块202承载和卸载，实现对测试点进行加载或卸载的过程，以此代替加载车从测试区域驶离弯沉影响范围，结构简单，操纵简便，无需将测试装置移出测量区域，能够准确测试静态总弯沉、回弹弯沉，解决加载车不标准的问题，同时可以避免加载车在驶离过程中轮胎可能会对贝克曼梁测头干扰，实现对道路的静态测试。
29.为了更好的模拟加载车缓慢驶离的过程，测试最大加载应为50kn，所以加载平台30加上配重块202的总质量应大于50kn，以保证加载平台30作用在顶出件50的重量满足测量需要，在本实用新型中，加载平台30和配重块202的总质量不低于60kn，顶出件50和传力件20的重量可以忽略不计。此外，每个弹性块202与地面接触的面积应当与加载车轮胎着力点的加载面积相同，即(3.56
±
0.20)
×
104mm2。
30.作为一种优选的实施例，如图1所示，传力柱201底部设置有固定板60，固定板60底部设置有弹性块202。为了将力均匀地传递在弹性块202上，避免只有传力柱201下方的部分弹性块202受到压力，弹性块202其他部分与沥青路面10不接触或者接触但不传力，导致沥青路面10局部受力较大而测量结果不准确，所以在传力柱201底部设置固定板60，传力柱201底部与固定板60之间逐渐过渡连接，可以使得传力柱201受到力更加均匀的分布在固定板60上，从而固定板60不仅可以均匀将力传递给弹性块202，而且还可以避免弹性块202与沥青路面10不接触而导致实际接触面积减少，测量结果不准确等问题。
31.更为具体的是，如图3所示，固定板60包括上固定板601和下固定板602，上固定板601与下固定板602相连且上固定板601与下固定板602之间安装有压力传感器603。由于在实际测量过程中，由于沥青路面10并不平整，所以两个传力柱201受到的载荷压力也不尽相同，此时若是直接测量则会使得计算结果存在一定误差，将固定板60分为上下两个，然后测量两个固定板60受到的压力，可以根据测得结果对装置位置进行调整，或者在计算时将两个固定板60受到的压力计入，以修正误差。
32.作为一种优选的实施方式是，如图3所示，下固定板602顶面设置有安装凸起，上固定板601底面设置有安装滑槽，安装凸起与安装滑槽配合连接。为了便于安装和更换压力传感器603，将上、下固定板602设置为可拆卸地结构，在下固定板602或者上固定板601设置有压力传感器603的安装孔302，并将压力传感器603置于其内。
33.更为具体的是，为了避免由于地面不平整，两个传力柱201不止受到竖直向上的压力，还受到倾斜于水平方向的分力，使得上、下固定板602之间因摩擦力不足而导致分离，所以安装凸起与安装滑槽过盈配合，以增大两者之间的摩擦力。
34.作为一种优选的实施方式是，如图1所示，顶出件50为千斤顶，千斤顶的顶部活塞杆与加载平台30相连，千斤顶底部与传力件20固定连接。在测试时配重块301加上加载平台30的重量应不少于60kn，千斤顶可以承担较大的重量，而且可以控制其加、卸载速率，以模拟加载车移动速度，具体而言千斤顶的加、卸载速率控制在23kn/s，完全模拟加载车以50km/h的行使加载速率。
35.在实际测试环境中，地面不能达到完全平整的状态，如果千斤顶的顶部活塞杆与加载平台30固定连接，则传力件20的两个传力柱201受到的压力并不相同，导致最终的测试结果与实际沥青路面10的情况并不相同，所以在千斤顶和加载平台30之间设置球铰支座70，如图1、2所示，球铰支座70分别与千斤顶和加载平台30相连，使得千斤顶在加载平台30上的支点位置可以根据实际情况进行调节，使得本实用新型应用范围更加广泛，测试结果更加准确。
36.进一步地，如图2所示，加载平台30底面设置有安装孔302，球铰支座70包括上座板，上座板设置在安装孔302内。由于该测试装置需要在不同道路上进行重复测试，所以将该测试装置应为可拆卸连接，以便运输和安装。球铰支座70可以与千斤顶固定连接，其上座板与加载平台30通过与安装孔302可拆卸地配合连接。
37.更为具体的是，作为本实用新型一种替代实施方式，还包括速度传感器，速度传感器安装在顶出件50，以测定顶出件50加载或卸载速度。顶出件50除了有千斤顶以外还可以是液压油缸等其他加载机构，检测液压油缸的活塞杆的移动速度，结合压力传感器603的数值，可以在初期安装时测试装置时调整活塞杆的移动速度，确保本装置可以完全模拟加载车驶出测试区域正常的地面受力状态，提高测试的准确性。
38.本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
39.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
40.以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理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权利要求范围之内。