一种适用于疲劳试验的围压加载试验装置，包括道砟试验模型箱和围压控制系统，所述的围压控制系统包括囊体，所述的囊体包括一级水室、二级水室、进水管一和进水管二，所述的道砟试验模型箱中设有可拆卸的支撑板，所述的支撑板位于两个二级水室之间。采用以上结构后，本发明专利技术具有如下优点：可用于实验室测定不同侧向围压及垂向荷载作用条件下，道床在循环荷载作用后的力学特性变化，累计沉降规律和颗粒破碎情况，可通过分区域控制囊体内水压力，分方向分层控制囊体对试样的侧向主动压力，从而实现对道床各个工况环境的受力情况的精细化模拟。道砟试验模型箱是由底板和四面相同的可拆卸式侧板通过螺栓组装而成，可以容易的进行换样和清洁箱体。和清洁箱体。和清洁箱体。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于疲劳试验的围压加载试验装置
[0001]本专利技术涉及围压加载试验
，具体是指一种适用于疲劳试验的围压加载试验装置。
技术介绍
[0002]碎石道砟作为一种不可替代的道床材料广泛应用于有砟轨道，其在传递列车荷载、排除道床积水、固定轨枕位置等工作环节扮演着十分重要的角色。然而，在经过列车荷载的长期循环往复作用后，道砟往往会出现尖角折断、颗粒破裂、表面磨耗等不同程度的劣化现象。已有研究表明，由于道砟表面磨耗导致道床脏污的累积，再加上道床级配的劣化，不仅会削弱道床的力学性能，而且容易引起道床出现不均匀沉降以及轨道线路几何形位失稳等严重病害，最终间接地影响列车行驶的安全性和旅客的舒适性。
[0003]为了探究在循环荷载作用下道床的力学特性变化、累计沉降规律以及颗粒破碎情况。近年来，针对道床在列车循环荷载作用下的力学特性分析研究越来越多。现有研究所用的大多数碎石道砟循环荷载疲劳试验模型箱结构过于简单，具体表现在模型箱体的侧板无法实现分区域可动，进而无法为道砟试样侧面提供分区域侧向主动应力。在模型箱体由四面刚性金属板作为侧板直接焊接到一面刚性金属底板上，该类模型箱在进行试验的过程中由于配备的四周侧板为不可动刚性板，因此无法为试样提供侧向主动应力应变的状态，取而代之的是刚性侧限；另外，有极少数的试验模型箱对前者进行了改进，将上述的刚性不可动侧板更换为可动侧板，其侧向压力由千斤顶提供，通过千斤顶的集中顶推力对可动侧板产生位移和应力，从而间接地施加在试样上，该类模型箱尽管可以为试样提供侧向主动应力应变状态，但仍存在很大的问题。由于实际线路中，道床试样单元体在整个带状道床体中受力情况较为复杂，当受到列车荷载作用时，道床试样单元体不仅受到垂向作用力，同时还受到单元体侧向碎石道砟由于重力和荷载作用的挤压变形而向单元体侧面产生的主动压力，该部分压力在单元体侧面分布具有不均匀性，主要体现在不同高度所受到的侧向压力大小不同。因此，第二类道砟模型箱并不能模拟道床试样单元侧面所受压力的区域差异化，不满足充分真实地还原列车荷载作用时道床的实际受力情况，因而不能准确地反映有砟道床在循环荷载作用后的力学特性变化、累计沉降规律和颗粒破碎情况。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决上述技术问题，提供一种适用于疲劳试验的围压加载试验装置。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0006]一种适用于疲劳试验的围压加载试验装置，包括道砟试验模型箱和围压控制系统，所述的道砟试验模型箱包括底板和四面相同的可拆卸式的侧板由螺栓组装而成，所述的道砟试验模型箱内相对设有可拆卸的隔板一，所述的道砟试验模型箱的外侧四面均设有可拆卸的三角支撑架，两个所述的三角支撑架的上端设有螺栓连接的横梁，所述的围压控制系统包括设置在隔板一和侧板之间的囊体，所述的囊体包括一级水室，所述的一级水室
的一侧均匀的设有二级水室，所述的二级水室的另一侧设有保护层，所述的保护层和二级水室之间设有压力传感器，所述的一级水室内均匀的设有含透水孔的隔板二，所述的二级水室的外侧设有进水管一，所述的一级水室的外侧设有进水管二，所述的道砟试验模型箱的内部设有支撑二级水室且可拆卸的支撑板，所述的支撑板位于两个二级水室之间，所述的道砟试验模型箱内设有多层的道砟级配碎石，两层所述的道砟级配碎石之间设有土压力盒，多层的所述的道砟级配碎石顶部设有预制轨枕段，所述的预制轨枕段上端设有预制钢轨段，所述的预制钢轨段通过钢轨扣件连接预制轨枕段。
[0007]采用以上结构后，本专利技术具有如下优点：
[0008]1：可用于实验室测定不同侧向围压及垂向荷载作用条件下，道床在循环荷载作用后的力学特性变化，累计沉降规律和颗粒破碎情况，可控制囊体内的压力，可以满足针对不同颗粒级配组成、不同脏污材质及含量、不同含水量程度、不同道床底碴和土工格栅等诸多工况条件下，铁路道床试样在受到不同围压条件下，经一定幅值和频率的循环荷载作用后，其力学特性、沉降位移和颗粒级配的变化情况。
[0009]2：道砟试验模型箱是由底板和四面相同的可拆卸式侧板螺栓组装而成，可以容易的进行换样和清洁箱体；
[0010]3：进水管一和进水管二可分别对二级水室和一级水室输送水，可实现从不同方向分层给予道砟级配碎石的主动侧向压力，能较为真实的模拟道床的侧向约束和水平变形，克服常规刚性侧壁试验箱的缺点。
[0011]作为改进，所述的进水管一和进水管二的外侧均设有开关阀。
[0012]作为改进，所述的侧板上设有配合支撑板使用的安装孔，所述的侧板上设有配合进水管一使用的连通孔。
[0013]作为改进，所述的土压力盒位于预制轨枕段的正下方，所述的三角支撑架的上端设有沉降位移传感器且沉降位移传感器的探头与预制轨枕段上表面接触。
[0014]作为改进，所述的横梁中均匀的设有调节螺纹孔。
[0015]作为改进，所述的进水管二的另一端设有固定水源容器，所述的固定水源容器的另一端连接着气泵。
[0016]作为改进，所述的二级水室的表面设有PVC柔性板，PVC柔性板作为二级水室的表面的保护层，起到保护的作用。
[0017]作为改进，所述的级配碎石道砟底层下铺设有橡胶垫。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的主视图。
[0019]图2是本专利技术道砟试验模型箱的内部构造示意图。
[0020]图3是本专利技术道砟试验模型箱的俯视图。
[0021]图4是本专利技术囊体的结构示意图。
[0022]图5本专利技术道砟循环荷载疲劳试验过程中试样的受力分析图。
[0023]图6是本专利技术实施例一道砟试验模型箱的组装结构示意图。
[0024]图7是本专利技术实施例二道砟试验模型箱的组装结构示意图。
[0025]如图所示：1、道砟试验模型箱；1.1、底板；1.2、侧板；1.3、隔板一；2、围压控制系
统；2.1、囊体；2.11、一级水室；2.12、二级水室；2.13、压力传感器；2.14、隔板二；2.2、进水管一；2.3、进水管二；3、反力架立柱；3.1、反力架横梁；3.2、油压伺服加载装置；4、疲劳试验机；4.1、激振头；4.2、预制轨枕段；4.3、沉降位移传感器；5、三角支撑架；5.1、横梁；6、支撑板；7、土压力盒；8、安装孔；9、连通孔；10、调节螺纹孔。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。
[0027]结合附图1
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4，一种适用于疲劳试验的围压加载试验装置，包括道砟试验模型箱1和围压控制系统2，所述的道砟试验模型箱1包括底板1.1和四面相同的可拆卸式的侧板1.2由螺栓组装而成，所述的道砟试验模型箱1内相对设有可拆卸的隔板一1.3，所述的道砟试验模型箱1的外侧四面均设有可拆卸的三角支撑架5，两个所述的三角支撑架5的上端设有螺栓连接的横梁5.1，所述的围压控制系统2包括设置在隔板一1.3和侧板1.2之间的囊体2.1，所述的囊体2.1包括一级水室2.11本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于疲劳试验的围压加载试验装置，包括道砟试验模型箱(1)、围压控制系统(2)，其特征在于，所述的道砟试验模型箱(1)包括底板(1.1)和四面相同的可拆卸式的侧板(1.2)由螺栓组装而成，所述的道砟试验模型箱(1)内相对设有可拆卸的隔板一(1.3)，所述的道砟试验模型箱(1)的外侧四面均设有可拆卸的三角支撑架(5)，两个所述的三角支撑架(5)的上端设有螺栓连接的横梁(5.1)，所述的围压控制系统(2)包括设置在隔板一(1.3)和侧板(1.2)之间的囊体(2.1)，所述的囊体(2.1)包括一级水室(2.11)，所述的一级水室(2.11)的一侧均匀的设有二级水室(2.12)，所述的二级水室(2.12)的另一侧设有保护层，所述的保护层和二级水室(2.12)之间设有压力传感器(2.13)，所述的一级水室(2.11)内均匀的设有含透水孔的隔板二(2.14)，所述的二级水室(2.12)的外侧设有进水管一(2.2)，所述的一级水室(2.11)的外侧设有进水管二(2.3)，所述的道砟试验模型箱(1)的内部设有支撑二级水室(2.12)且可拆卸的支撑板(6)，所述的支撑板(6)位于两个二级水室(2.12)之间，所述的道砟试验模型箱(1)内设有多层的道砟级配碎石，两层所述的道砟级配碎石之间设有土压力盒(7)，多层的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王威，相里海鹏，杨成忠，郑福焱，黄大维，肖桂元，熊昊，朱启银，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：
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