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1、(10)申请公布号 CN 103344497 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103344497 A *CN103344497A* (21)申请号 201310242212.6 (22)申请日 2013.06.19 G01N 3/12(2006.01) (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街镇大 学城学园路 2 号福州大学新区 (72)发明人 胡昌斌 黄金龙 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (54) 发明名称 散体集料路床力学参数试验方法及其装置 (57) 摘要 本发明涉及一种散体集料路床力学参。
2、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。。
3、 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103344497 A CN 103344497 A *CN103344497A* 1/1 页 2 1. 一种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 ；（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，。
4、 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. 根据权利要求 1 所述的散体集料路床力学参数试验方法， 其特征在于 ： 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。 3.根据权利要求1所述的散体集料路床力学参数试验方法， 其特征在于 ： 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。 4.根据权利要求1或3所述的散体集料路床力学参数试。
5、验方法， 其特征在于 ： 步骤 （2） 中的车轮组为单轮组车轮或双轮组车轮。 5. 根据权利要求 4 所述的散体集料路床力学参数试验方法， 其特征在于 ： 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。 6. 一种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。 7. 根据权利要求 6 所述的散体集料路床力学参数试验装置， 。
6、其特征在于 ： 所述油压千 斤顶和车轮组之间设置有钢垫块。 8. 根据权利要求 6 所述的散体集料路床力学参数试验装置， 其特征在于 ： 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。 9. 根据权利要求 6 或 8 所述的散体集料路床力学参数试验装置， 其特征在于 ： 所述车 轮组为单轮组车轮或双轮组车轮。 10. 根据权利要求 9 所述的散体集料路床力学参数试验装置， 其特征在于 ： 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。
7、离 D=0.1m。 权 利 要 求 书 CN 103344497 A 2 1/3 页 3 散体集料路床力学参数试验方法及其装置 技术领域 0001 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 0002 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。
8、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 0003 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。 0004 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、。
9、 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。 0005 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。 0006 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 。
10、； 所述车轮组内的平台高度 h=0.25m。 0007 进一步的， 步骤 （2） 中的车轮组为单轮组车轮或双轮组车轮。 0008 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。 0009 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。 0010 进一步的， 所述油压千斤顶和。
11、车轮组之间设置有钢垫块。 0011 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 ； 说 明 书 CN 103344497 A 3 2/3 页 4 所述车轮组内的平台高度 h=0.25m。 0012 进一步的， 所述车轮组为单轮组车轮或双轮组车轮。 0013 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。 0014 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。
12、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。 0015 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 0016 图 1 为本发明实施例的结构示意图。 0017 图 2 为本发明车轮组的结构示意图。 0018 图 3 为本发明单轮组车轮的结构示意图。 0019 图 4 为本发明双轮组车轮的结构示意图。 0020 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。
13、， 5- 油压千斤顶， 6- 橡胶皮， 7- 钢垫块。 具体实施方式 0021 如图14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。 0022 在本实施例中， 步骤 （1） 中的集料。
14、箱 2 的尺寸 （长 宽 高） 为 1.5m1.5m1m， 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 020t， 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。
15、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。 0023 如图 14 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。 说 明 书 CN 103344497 A 4 3/3 。
16、页 5 0024 在本实施例中， 所述集料箱 2 的尺寸 （长 宽 高） 为 1.5m1.5m1m ； 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。 0025 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。 说 明 书 CN 103344497 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103344497 A 6 2/2 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103344497 A 7 。