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专利号: 2016105116427
申请人: 山东交通学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种桥头沉降补偿量测试装置,其特征在于:

包括加压单元、模型箱和控制系统;

所述加压单元包括框架、油缸、压头以及导向机构;

所述框架呈“门”字型,包括第一支腿、第二支腿以及设置于第一支腿和第二支腿上部的横梁;

所述油缸设置于所述横梁的中部,其缸体与所述横梁固定连接,其活塞杆的杆端设置有压头;

所述压头包括连接板和第一压板,所述连接板与所述油缸的活塞杆的杆端固定连接,所述连接板的下侧设置有若干个第一压板,且若干个所述的第一压板呈“井”字状排布;

所述模型箱包括箱体、路基路面模型、第二压板、位移传感器和若干个钢管,所述路基路面模型设置于所述箱体的内部,所述箱体的上部设置有位移传感器,所述第二压板设置于所述路基路面模型的上方,与所述箱体滑动连接;

所述箱体包括底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板,所述的底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板共同围成了一个无盖的长方体结构;

所述第一侧板上设置有若干个呈矩阵排列的第一插孔,所述的第二侧板上设置有若干个呈矩阵排列的第二插孔,所述的第一插孔和第二插孔为一一对应的关系;

所述路基路面模型由下至上依次为路基层、底基层、基层和面层,且其中的路基层内设置有补偿层;

所述补偿层为按1:2~1:4比例混合的石膏和粉煤灰;

若干个所述的钢管通过分别设置于所述第一侧板和第二侧板上的第一插 孔和第二插孔与所述的箱体相连,且所述的钢管上设置有漏水孔。

2.根据权利要求1所述的一种桥头沉降补偿量测试装置,其特征在于:所述导向机构包括设置于所述连接板的四个角上的导柱,其中靠近第一支腿一侧的导柱通过第一导向座与所述框架滑动连接,且与该侧导柱相配合的导向套与所述的第一导向座固定连接,靠近第二支腿一侧的导柱通过第二导向座与所述框架滑动连接,且与该侧导柱相配合的导向套与所述的第二导向座固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种桥头沉降补偿量测试装置,其特征在于:所述补偿层的预埋深度范围为70厘米~90厘米,厚度范围为8厘米~15厘米。

4.根据权利要求1所述的一种桥头沉降补偿量测试装置,其特征在于:所述路基层的材料为级配良好的砾石混合料,所述的底基层为二灰碱渣稳定土,所述的基层为水泥稳定碎石,所述的面层为沥青混凝土。

5.根据权利要求1所述的一种桥头沉降补偿量测试装置,其特征在于:所述钢管的两端均分别设置有L型弯管。

6.根据权利要求1所述的一种桥头沉降补偿量测试装置,其特征在于:所述路基路面模型的横截面规格为1m×1m,所述路基层、底基层、基层和面层的厚度分别为80厘米,30厘米,

25厘米和8厘米。

7.一种利用权利要求1-6任意一项权利要求所述一种桥头沉降补偿量测试方法,其特征在于:包括以下步骤,

a)、设定路基路面模型,所述路基路面模型由下至上依次为路基层、底基层、基层和面层,且其中的路基层内设置有补偿层,具体参数为补偿层的预埋深度为70厘米,厚度为11厘米;

补偿层中石膏和粉煤灰的混合比例为1:2;

路基层、底基层、基层以及面层的材料分别为级配良好的砾石混合料、二灰碱渣稳定土、水泥稳定碎石、沥青混凝土;

路基层、底基层、基层以及面层的厚度分别为80厘米、30厘米、25厘米、8厘米路基路面模型的压实度为96%;

b)、根据步骤a)中设定的补偿层的预埋深度,在所述箱体上插入钢管,使钢管的轴线与所述补偿层的上表面的距离控制在5厘米~10厘米之间,然后在各个钢管的两端分别安装L型弯管;

c)、根据步骤a)中设定的各层的厚度,在箱体中依次铺设路基层、补偿层、底基层、基层和面层,并压实;

d)、在路基路面模型的上表面放置第二压板;

e)、在箱体的上部安装位移传感器;

f)、将安装好的模型箱放置到加压单元内部,并使压头位于第二压板的上方;

g)、通过控制系统控制油缸向路基路面模型施加压力,与此同时,通过位移传感器检测路基路面模型的沉降量,并且每隔一天记录一次数据,直至沉降达到稳定状态;

h)、向各个钢管内注入石灰浆体,并记录注入的石灰浆体的体积,然后通过位移传感器检测路基路面模型的抬升量,并且每隔一天记录一次数据,直至抬升达到稳定状态;

i)、重建路基路面模型,重复步骤b)~h)操作,参数具体为补偿层的预埋深度为80厘米,厚度为15厘米;

补偿层中石膏和粉煤灰的混合比例为1:3;

路基层、底基层、基层以及面层的材料分别为级配良好的砾石混合料、二灰碱渣稳定土、水泥稳定碎石、沥青混凝土;

路基层、底基层、基层以及面层的厚度分别为80厘米、30厘米、25厘米、8厘米;

路基路面模型的压实度为97%;

j)、重建路基路面模型,重复步骤b)~h)操作,设定的参数具体为补偿层的预埋深度为90厘米,厚度为8厘米;

补偿层中石膏和粉煤灰的混合比例为1:4;

路基层、底基层、基层以及面层的材料分别为级配良好的砾石混合料、二灰碱渣稳定土、水泥稳定碎石、沥青混凝土;

路基层、底基层、基层以及面层的厚度分别为80厘米、30厘米、25厘米、8厘米;

路基路面模型的压实度为98%。