路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置及测试方法，该装置包括横向导杆、轮胎式加载机构、承载板式加载机构；所述轮胎式加载机构通过第一横向移动机构与横向导杆活动连接，所述承载板式加载机构通过第二横向移动机构与横向导杆活动连接；所述横向导杆两侧分别通过螺栓固定连接支腿，所述支腿下端固定连接纵向行走机构；还包括液压系统，测控系统；该测试方法包括选择测试点，选择对应的加载机构并通过测控系统将加载机构移动至测试点上方，设置测试参数，进行计算分析。本装置测试精度高、工作效率高，有效的解决了现行技术中仅能测试静态弯沉、静态回弹模量及“标准车”不标准的问题。

Joint testing device and method for dynamic and static deflection and resilient modulus of subgrade and pavement

【技术实现步骤摘要】
路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置及测试方法
本专利技术属于道路工程
，涉及一种路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置及测试方法。
技术介绍
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。我国现行《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)中分别采用贝克曼梁弯沉仪和承载板测定路基路面的弯沉和回弹模量。但是无论是贝克曼梁法还是承载板法均为静态检测方法，仅能测试路基路面的静态弯沉和静态回弹模量，且存在着测试效率低、便捷性差、人为影响因素大、数据离散性大等问题，难以满足公路工程精确快速检测的需要。此外，弯沉和回弹模量测试采用的轴载车为后轴10t的“标准车”，但我国“标准车”的产量越来越低，“标准车”无法标准化，导致了不同的“标准车”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，故亟需开发一种能够准确快速检测路基路面弯沉和回弹模量的测试装置。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供了一种路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，该装置测试精度高、工作效率高，有效的解决了现行技术中仅能测试静态弯沉、静态回弹模量及“标准车”不标准的问题。本专利技术的另一目的是，提供了一种利用路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置进行测试的测试方法。本专利技术所采用的技术方案是，路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，包括横向导杆、轮胎式加载机构、承载板式加载机构；所述轮胎式加载机构通过第一横向移动机构与横向导杆活动连接，所述承载板式加载机构通过第二横向移动机构与横向导杆活动连接；所述第一横向移动机构、第二横向移动机构分别通过轮系活动连接于横向导杆上；所述轮胎式加载机构包括两个轮胎、两个导向杆、双缸液压油缸；所述两个轮胎分别通过轴承转动连接于转轴上，所述转轴两端分别通过锁紧螺母固定安装于车轮支架上；所述转轴固定安装轴承挡圈，所述轴承挡圈的侧面与轴承内圈的侧面贴合；所述导向杆下端通过螺栓固定连接于车轮支架上，导向杆上端套设法兰轴承，所述法兰轴承通过螺栓固定连接于第一横向移动机构的支撑板上；所述双缸液压油缸下端通过螺栓固定连接于车轮支架上，双缸液压油缸上端通过螺栓固定连接于第一横向移动机构的支撑板上；所述双缸液压油缸的活塞杆与第一横向移动机构的支撑板之间安装有第一力传感器；所述第一力传感器开有通孔，通过螺栓固定连接于双缸液压油缸和第一横向移动机构的支撑板之间；所述两个轮胎接触测试点的轮隙中间处布设第一位移传感器；所述承载板式加载机构包括承载板、单缸液压油缸；所述单缸液压油缸上端通过螺栓与第二横向移动机构的支撑板固定连接，单缸液压油缸的活塞杆与第二横向移动机构的支撑板之间安装第二力传感器；所述单缸液压油缸下端与承载板通过球铰连接；所述承载板两边分别设有立柱，所述两个立柱与单缸液压油缸之间分别布设第二位移传感器；进一步的，所述第一横向移动机构包括支撑板，所示支撑板包括一个底板以及竖立于底板上的两个左右侧板，所述支撑板的左侧板上通过轴承转动连接驱动滚轮，所述驱动滚轮与驱动电机的输出轴通过联轴器连接，所述驱动电机固定安装于支撑板的底板上；所述驱动滚轮下方设有第一从动滚轮，所述第一从动滚轮与第一偏心轮的偏心孔通过轴承连接，所述第一偏心轮的中心孔通过螺栓固定连接于支撑板的左侧板上；所述支撑板的右侧板通过轴承连接第二从动滚轮，所述第二从动滚轮下方设有第三从动滚轮，所述第三从动滚轮与第二偏心轮的偏心孔通过轴承连接，所述第二偏心轮的中心孔通过螺栓固定连接于支撑板的右侧板上；所述第二横向移动机构与第一横向移动机构的结构相同。进一步的，所述横向导杆两侧分别通过螺栓固定连接支腿，所述支腿下端固定连接纵向行走机构；所述纵向行走机构包括纵向导轨，所述纵向导轨固定安装于地基上，纵向导轨上固定安装光电缓冲装置；所述纵向行走机构还包括纵向行走机构框架，所述纵向行走机构框架中间通过螺栓与支腿下端固定连接，纵向行走机构框架靠近端部通过加强臂与支腿固定连接；所述纵向行走机构框架两端分别通过轴承与纵向行走从动轮、纵向行走驱动轮，所述纵向行走驱动轮与大齿轮固定连接，所述大齿轮上方设有小齿轮，大齿轮与小齿轮啮合；所述小齿轮与驱动电机的输出轴连接，所述驱动电机固定安装于纵向行走机构框架上；进一步的，还包括液压系统，所述液压系统包括吸油过滤器，所述吸油过滤器与定量叶片泵通过油管连接；所述定量叶片泵通过联轴器与三相电机的输出端连接；所述定量叶片泵与系统溢流阀通过油管连接；所述系统溢流阀与节流阀通过油管连接；所述节流阀与电液比例溢流阀通过油管连接；所述液压系统包括温度计，所述温度计安装在油箱中。进一步的，所述定量叶片泵分别与第一M型电磁换向阀、第二M型电磁换向阀通过油管连接；所述第一M型电磁换向阀、第二M型电磁换向阀分别与系统溢流阀通过油管连接；所述第一M型电磁换向阀、第二M型电磁换向阀均有两个出油口；所述第一M型电磁换向阀的两个出油口分别与第一分流集流阀、第二分流集流阀的进油口通过油管连接；所述第一分流集流阀的两个出油口与第一电液比例调速阀、第三电液比例调速阀通过油管连接；所述第二分流集流阀的两个出油口与第二电液比例调速阀、第四电液比例调速阀通过油管连接；所述第一电液比例调速阀、第二电液比例调速阀、第三电液比例调速阀、第四电液比例调速阀分别与第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器通过油管连接；所述第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第四流量传感器分别与第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三液控单向阀、第四液控单向阀通过油管连接；所述第一液控单向阀、第三液控单向阀分别与双缸液压油缸的两个油缸右侧的有杆腔通过油管连接；所述第二液控单向阀、第四液控单向阀分别与双缸液压油缸的两个油缸左侧的无杆腔通过油管连接；所述第一液控单向阀与第二液控单向阀通过油管连接；所述第三液控单向阀与第四液控单向阀通过油管连接；所述第二M型电磁换向阀的两个出油口分别与第五电液比例调速阀、第六电液比例调速阀通过油管连接；所述第五电液比例调速阀、第六电液比例调速阀分别与第五流量传感器、第六流量传感器通过油管相连；所述第五流量传感器、第六流量传感器分别与第五液控单向阀、第六液控单向阀通过油管连接；所述第五液控单向阀与单缸液压油缸右侧的有杆腔连接；所述第六液控单向阀与单缸液压油缸左侧的无杆腔连接；所述第五液控单向阀、第六液控单向阀通过油管连接。进一步的，还包括测控系统，所述测控系统包括控制器，所述控制器通过电线分别与第一D/A转换器、第二D/A转换器连接，所述第一D/A转换器通过电线与第一比例控制器连接，所述第一比例控制器通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，其特征在于，包括横向导杆(1)、轮胎式加载机构(2)、承载板式加载机构(4)；所述轮胎式加载机构(2)通过第一横向移动机构(3)与横向导杆(1)活动连接，所述承载板式加载机构(4)通过第二横向移动机构(5)与横向导杆(1)活动连接；所述第一横向移动机构(3)、第二横向移动机构(5)分别通过轮系活动连接于横向导杆(1)上；/n所述轮胎式加载机构(2)包括两个轮胎(205)、两个导向杆(207)、双缸液压油缸(208)；所述两个轮胎(205)分别通过轴承(204)转动连接于转轴(201)上，所述转轴(201)两端分别通过锁紧螺母(202)固定安装于车轮支架(206)上；所述转轴(201)固定安装轴承挡圈(203)，所述轴承挡圈(203)的侧面与轴承(204)内圈的侧面贴合；所述导向杆(207)下端通过螺栓固定连接于车轮支架(206)上，导向杆(207)上端套设法兰轴承(210)，所述法兰轴承(210)通过螺栓固定连接于第一横向移动机构(3)的支撑板(301)上；所述双缸液压油缸(208)下端通过螺栓固定连接于车轮支架(206)上，双缸液压油缸(208)上端通过螺栓固定连接于第一横向移动机构(3)的支撑板(301)上；所述双缸液压油缸(208)的活塞杆与第一横向移动机构(3)的支撑板(301)之间安装有第一力传感器(209)；所述第一力传感器(209)开有通孔，通过螺栓固定连接于双缸液压油缸(208)和第一横向移动机构(3)的支撑板(301)之间；所述两个轮胎(205)接触测试点的轮隙中间处布设第一位移传感器(10)；/n所述承载板式加载机构(4)包括承载板(401)、单缸液压油缸(402)；所述单缸液压油缸(402)上端通过螺栓与第二横向移动机构(5)的支撑板固定连接，单缸液压油缸(402)的活塞杆与第二横向移动机构(5)的支撑板之间安装第二力传感器(403)；所述单缸液压油缸(402)下端与承载板(401)通过球铰连接；所述承载板(401)两边分别设有立柱，所述两个立柱与单缸液压油缸(402)之间分别布设第二位移传感器(11)。/n...

【技术特征摘要】
1.路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，其特征在于，包括横向导杆(1)、轮胎式加载机构(2)、承载板式加载机构(4)；所述轮胎式加载机构(2)通过第一横向移动机构(3)与横向导杆(1)活动连接，所述承载板式加载机构(4)通过第二横向移动机构(5)与横向导杆(1)活动连接；所述第一横向移动机构(3)、第二横向移动机构(5)分别通过轮系活动连接于横向导杆(1)上；
所述轮胎式加载机构(2)包括两个轮胎(205)、两个导向杆(207)、双缸液压油缸(208)；所述两个轮胎(205)分别通过轴承(204)转动连接于转轴(201)上，所述转轴(201)两端分别通过锁紧螺母(202)固定安装于车轮支架(206)上；所述转轴(201)固定安装轴承挡圈(203)，所述轴承挡圈(203)的侧面与轴承(204)内圈的侧面贴合；所述导向杆(207)下端通过螺栓固定连接于车轮支架(206)上，导向杆(207)上端套设法兰轴承(210)，所述法兰轴承(210)通过螺栓固定连接于第一横向移动机构(3)的支撑板(301)上；所述双缸液压油缸(208)下端通过螺栓固定连接于车轮支架(206)上，双缸液压油缸(208)上端通过螺栓固定连接于第一横向移动机构(3)的支撑板(301)上；所述双缸液压油缸(208)的活塞杆与第一横向移动机构(3)的支撑板(301)之间安装有第一力传感器(209)；所述第一力传感器(209)开有通孔，通过螺栓固定连接于双缸液压油缸(208)和第一横向移动机构(3)的支撑板(301)之间；所述两个轮胎(205)接触测试点的轮隙中间处布设第一位移传感器(10)；
所述承载板式加载机构(4)包括承载板(401)、单缸液压油缸(402)；所述单缸液压油缸(402)上端通过螺栓与第二横向移动机构(5)的支撑板固定连接，单缸液压油缸(402)的活塞杆与第二横向移动机构(5)的支撑板之间安装第二力传感器(403)；所述单缸液压油缸(402)下端与承载板(401)通过球铰连接；所述承载板(401)两边分别设有立柱，所述两个立柱与单缸液压油缸(402)之间分别布设第二位移传感器(11)。


2.根据权利要求1所述路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，其特征在于，所述第一横向移动机构(3)包括支撑板(301)，所示支撑板(301)包括一个底板以及竖立于底板上的两个左右侧板，所述支撑板(301)的左侧板上通过轴承转动连接驱动滚轮(302)，所述驱动滚轮(302)与驱动电机(304)的输出轴通过联轴器(303)连接，所述驱动电机(304)固定安装于支撑板(301)的底板上；所述驱动滚轮(302)下方设有第一从动滚轮(305)，所述第一从动滚轮(305)与第一偏心轮(306)的偏心孔通过轴承连接，所述第一偏心轮(306)的中心孔通过螺栓固定连接于支撑板(301)的左侧板上；所述支撑板(301)的右侧板通过轴承连接第二从动滚轮(307)，所述第二从动滚轮(307)下方设有第三从动滚轮(308)，所述第三从动滚轮(308)与第二偏心轮(309)的偏心孔通过轴承连接，所述第二偏心轮(309)的中心孔通过螺栓固定连接于支撑板(301)的右侧板上；
所述第二横向移动机构(5)与第一横向移动机构(3)的结构相同。


3.根据权利要求1所述路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，其特征在于，所述横向导杆(1)两侧分别通过螺栓固定连接支腿(6)，所述支腿(6)下端固定连接纵向行走机构(7)；所述纵向行走机构(7)包括纵向导轨(702)，所述纵向导轨(702)固定安装于地基上，纵向导轨(702)上固定安装光电缓冲装置(701)；
所述纵向行走机构(7)还包括纵向行走机构框架(703)，所述纵向行走机构框架(703)中间通过螺栓与支腿(6)下端固定连接，纵向行走机构框架(703)靠近端部通过加强臂(705)与支腿(6)固定连接；所述纵向行走机构框架(703)两端分别通过轴承与纵向行走从动轮(704)、纵向行走驱动轮(706)，所述纵向行走驱动轮(706)与大齿轮(707)固定连接，所述大齿轮(707)上方设有小齿轮(708)，大齿轮(709)与小齿轮(708)啮合；所述小齿轮(708)与驱动电机(707)的输出轴连接，所述驱动电机(707)固定安装于纵向行走机构框架(703)上。


4.根据权利要求1所述路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，其特征在于，还包括液压系统(8)，所述液压系统(8)包括吸油过滤器(801)，所述吸油过滤器(801)与定量叶片泵(803)通过油管连接；所述定量叶片泵(803)通过联轴器与三相电机(802)的输出端连接；所述定量叶片泵(803)与系统溢流阀(804)通过油管连接；所述系统溢流阀(804)与节流阀(806)通过油管连接；所述节流阀(806)与电液比例溢流阀(807)通过油管连接；
所述液压系统(8)包括温度计(805)，所述温度计(805)安装在油箱中。


5.根据权利要求4所述路基路面动静态弯沉与回弹模量联合测试装置，其特征在于，所述定量叶片泵(803)分别与第一M型电磁换向阀(8081)、第二M型电磁换向阀(8082)通过油管连接；所述第一M型电磁换向阀(8081)、第二M型电磁换向阀(8082)分别与系统溢流阀(804)通过油管连接；所述第一M型电磁换向阀(8081)、第二M型电磁换向阀(8082)均有两个出油口；所述第一M型电磁换向阀(8081)的两个出油口分别与第一分流集流阀(8091)、第二分流集流阀(8092)的进油口通过油管连接；
所述第一分流集流阀(8091)的两个出油口与第一电液比例调速阀(8101)、第三电液比例调速阀(8103)通过油管连接；所述第二分流集流阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕松涛，张乃天，樊国鹏，唐宏宾，夏诚东，刘超超，何志勇，周振华，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43