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層間直接剪切試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及層間直接剪切試驗裝置及試驗方法。本發(fā)明提供了一種用于路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置，其包括：上剪切盒，配置成可改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)；下剪切盒，配置成可改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)；豎向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件施加預(yù)定的豎向載荷；和橫向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力。此外，本發(fā)明還提供了一種用于上述層間直接剪切試驗裝置的試驗方法。本發(fā)明的層間直接剪切試驗裝置能夠應(yīng)用于不同平面尺寸及不同高度的路面結(jié)構(gòu)雙層式試件。
【專利說明】層間直接剪切試驗裝置及試驗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及層間直接剪切試驗裝置，特別是涉及一種用于路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置及試驗方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有浙青路面結(jié)構(gòu)層層間界面往往是非完全連續(xù)的，而依照規(guī)范所述的層間完全連續(xù)理論假設(shè)設(shè)計的浙青路面其抗剪強(qiáng)度往往是偏于安全的，不能真實反映出界面的實際結(jié)合狀態(tài)。因此，獲取路面實際結(jié)合性能參數(shù)就顯得尤為重要。目前，用作直接剪切試驗的試樣平面尺寸是固定的、不可調(diào)的，而實驗力學(xué)領(lǐng)域的研究已經(jīng)表明，試驗所采用的試件尺寸對試驗結(jié)果會有比較大的影響(亦即所謂的尺寸效應(yīng))，從理論研究的角度來講很有必要使試件的平面尺寸可調(diào)。且不同工程、不同路面結(jié)構(gòu)的各結(jié)構(gòu)層厚度往往是不一樣的(如表面層浙青混合料的厚度往往只有4cm，而半剛性基層的厚度在20cm左右)。然而路面工程領(lǐng)域所用的直接剪切試驗裝置的固定試件的剪切盒都是固定結(jié)構(gòu)，這就意味著其不能夠適用于理論研究的角度以使試件的平面尺寸可調(diào)，也意味著在工程現(xiàn)場所取出的試樣還需要二次切割才能用作試驗，這樣會導(dǎo)致試件結(jié)構(gòu)的破壞，降低了測試效果的準(zhǔn)確性。
[0003]此外，用作直接剪切試驗的現(xiàn)場取樣往往是通過路面現(xiàn)場鉆芯獲取的圓柱形試樣，而鉆芯機(jī)在鉆取抽提過程中，可能會由于主觀人為因素或設(shè)備的客觀原因而對芯樣產(chǎn)生擾動，使得層間界面遭到破壞，試驗測出的界面參數(shù)就不真實。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明第一方面的一個目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的剪切試驗裝置的至少一個缺陷，提供一種用于路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置，其能夠應(yīng)用不同尺寸的路面結(jié)構(gòu)雙層式試件。
[0005]本發(fā)明第一方面的一個進(jìn)一步的目的是盡量提高上剪切盒和/或下剪切盒調(diào)節(jié)的便利性。
[0006]本發(fā)明第二方面的一個目的是提供一種用于上述層間直接剪切試驗裝置的試驗方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種用于路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置，其中，包括:
[0008]上剪切盒，其開口朝下，配置成:沿豎直方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，沿水平橫向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，和/或沿水平縱向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)；
[0009]下剪切盒，其開口朝上，配置成:沿豎直方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，沿水平橫向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，和/或沿水平縱向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)；
[0010]豎向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件施加預(yù)定的豎向載荷；和
[0011]橫向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力。
[0012]進(jìn)一步地，還包括:上剪切平臺，其具有平臺部和位于所述平臺部上方的上蓋部，所述上剪切平臺上形成有容置空間，以放置所述上剪切盒，所述平臺部的下表面與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面位于同一平面上。
[0013]進(jìn)一步地，所述豎向加載裝置包括:豎向加載通道，其穿過所述上蓋部上的豎向通道，且其一端與所述上剪切盒的底壁固定連接；豎向加載盤，設(shè)置在所述豎向加載通道的上方，通過牽引繩或牽引柱直接或間接地與所述下剪切盒連接；壓力傳導(dǎo)柱，其一端插入所述豎向加載通道內(nèi)，其另一端與所述豎向加載盤的底表面接觸抵靠；液壓泵，配置成向所述豎向加載通道內(nèi)輸送液壓油。
[0014]進(jìn)一步地，還包括:下剪切平臺，其具有平臺部和位于所述平臺部下方的底座部，所述下剪切平臺上形成有容置空間，以放置所述下剪切盒，所述平臺部的上表面與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面位于同一平面上。
[0015]進(jìn)一步地，所述下剪切平臺的底座部上還設(shè)置有絲杠螺母機(jī)構(gòu)，配置成帶動所述下剪切盒的底壁沿豎直方向移動和在所述下剪切盒的底壁達(dá)到預(yù)定位置后使其保持在該位置。
[0016]進(jìn)一步地，所述橫向加載裝置包括:橫向加載通道，其一端直接或間接地與所述上剪切盒固定連接；橫向加載盤，通過牽引繩或牽引柱連接于所述下剪切平臺；壓力傳導(dǎo)柱，其一端插入所述橫向加載通道內(nèi)，其另一端與所述橫向加載盤的豎向側(cè)面接觸抵靠；液壓泵，配置成向所述橫向加載通道內(nèi)輸送液壓油。
[0017]進(jìn)一步地，所述上剪切盒和所述下剪切盒均為具有四個側(cè)壁和一個底壁的方形盒體；
[0018]所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁均包括一個伸縮板組件，所述伸縮板組件包括:外板套，其內(nèi)形成有容納空腔；和內(nèi)套板，配置成能夠從所述外板套內(nèi)伸出以擴(kuò)展相應(yīng)側(cè)壁的面積或縮進(jìn)所述外板套以減小相應(yīng)側(cè)壁的面積；
[0019]或，所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁均包括至少兩個伸縮板組件，每個所述伸縮板組件包括:外板套，其內(nèi)形成有容納空腔；和內(nèi)套板，配置成能夠從所述外板套內(nèi)伸出以擴(kuò)展相應(yīng)側(cè)壁的面積或縮進(jìn)所述外板套以減小相應(yīng)側(cè)壁的面積；至少兩個所述伸縮板組件中的每個伸縮板組件的外套板配置成沿垂直于內(nèi)套板的伸縮方向的方向在與其相鄰的伸縮板組件的外套板的一個側(cè)面上移動，以擴(kuò)展或減小相應(yīng)側(cè)壁的面積。
[0020]進(jìn)一步地，所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁均包括兩個伸縮板組件；每個所述內(nèi)套板沿水平方向從相應(yīng)外板套內(nèi)伸出或縮進(jìn)相應(yīng)外板套，每個所述內(nèi)套板移動到預(yù)定位置后與相應(yīng)外板套固定連接；兩個所述伸縮板組件中的一個伸縮板組件的外套板在另一個伸縮板組件的外套板的一個側(cè)面上沿豎直方向移動，且移動到預(yù)定位置后與另一個伸縮板組件固定連接。
[0021]進(jìn)一步地，還包括:多個水平拉桿，每個所述水平拉桿配置成帶動所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁沿水平方向移動，每個所述水平拉桿垂直于相應(yīng)側(cè)壁且其一端固定于相應(yīng)側(cè)壁。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種用于上述任一種層間直接剪切試驗裝置的試驗方法，包括:
[0023]通過非鉆芯的切割方式獲取所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件；
[0024]將所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件放入所述下剪切盒的容納空間內(nèi)，并調(diào)整所述下剪切盒的容納空間，以使所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與所述下剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與所述下剪切盒的開口端面位于同一平面上；
[0025]將所述所述上剪切盒罩扣于所述下剪切盒，并調(diào)整所述上剪切盒的容納空間，以使所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與所述上剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與所述上剪切盒的開口端面位于同一平面上；
[0026]向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件施加預(yù)定的豎向載荷；
[0027]向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力。
[0028]本發(fā)明的層間直接剪切試驗裝置因為上剪切盒和下剪切盒的尺寸可調(diào)，因此其能夠應(yīng)用于不同平面尺寸及不同高度的路面結(jié)構(gòu)雙層式試件，以防止對路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的二次切割造成的試件的結(jié)構(gòu)的破壞，顯著提高了測試效果的準(zhǔn)確性。
[0029]進(jìn)一步地，由于本發(fā)明的層間直接剪切試驗裝置中上剪切盒和/或下剪切盒的特殊的結(jié)構(gòu)，顯著提高了上剪切盒和/或下剪切盒擴(kuò)展或回收的便利性。
[0030]進(jìn)一步地，本發(fā)明的層間直接剪切試驗裝置既可以用于測試浙青面層各層之間界面的抗剪切性能參數(shù)，又可以用于測試路面各種基層之間界面的抗剪切性能參數(shù)，還可以用于測試路面面層與基層之間界面的抗剪切性能參數(shù)。此外，該層間直接剪切試驗裝置既可用于現(xiàn)場實際路面切割試件剪切試驗，也可用于室內(nèi)成型雙層式試件的直接剪切試驗。
[0031]進(jìn)一步地，由于本發(fā)明的用于層間直接剪切試驗裝置的試驗方法通過非鉆芯的切割方式獲取所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件，以防止由于主觀人為因素或設(shè)備的客觀原因而對芯樣產(chǎn)生擾動，使得層間界面遭到破壞。
[0032]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的層間直接剪切試驗裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置中的下剪切平臺的示意性俯視圖；
[0036]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置中的下剪切平臺的示意性局部結(jié)構(gòu)主視圖；
[0037]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置的示意性俯視圖；
[0038]圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置的示意性局部主視圖。

【具體實施方式】
[0039]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的層間直接剪切試驗裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明實施例提供了一種用于路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置，其包括上剪切盒
11、下剪切盒21、豎向加載裝置和橫向加載裝置。上剪切盒11的開口朝下，其用于容納被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層結(jié)構(gòu)；下剪切盒21的開口朝上，其用于容納被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層結(jié)構(gòu)；豎向加載裝置用于直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件施加預(yù)定的豎向載荷以使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件承受預(yù)定的豎向載荷，橫向加載裝置配置成直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力；根據(jù)施加的豎向載荷和剪切力計算或采用其它方法得到被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的抗剪切性能參數(shù)。
[0040]特別地，為了適應(yīng)不同尺寸的路面結(jié)構(gòu)雙層式試件，上剪切盒11配置成:沿豎直方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，沿水平橫向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，和/或沿水平縱向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)；下剪切盒21配置成:沿豎直方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，沿水平橫向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，和/或沿水平縱向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。
[0041]在本發(fā)明的另外一個實施例中，該層間直接剪切試驗裝置還包括上剪切平臺10和下剪切平臺20。上剪切平臺10具有平臺部和位于平臺部上方的上蓋部，上剪切平臺10上形成有容置空間12，以放置上剪切盒11，平臺部的下表面與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面位于同一平面上，也就是說，上剪切平臺10的平臺部的下表面與上剪切盒11的開口平面位于同一平面上。下剪切平臺20具有平臺部和位于平臺部下方的底座部，下剪切平臺20上形成有容置空間22，以放置下剪切盒21，下剪切平臺20的平臺部的上表面與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面位于同一平面上，即下剪切平臺20的平臺部的上表面與下剪切盒21的開口平面位于同一平面上。實驗時，上剪切平臺10和下剪切平臺20在橫向加載裝置的作用下產(chǎn)生相對微移，從而能夠使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面承受預(yù)定的剪切力。
[0042]在本發(fā)明實施例中，上剪切盒11和下剪切盒21均為具有四個側(cè)壁和一個底壁的方形盒體。上剪切盒11的每個側(cè)壁和/或下剪切盒21的每個側(cè)壁均包括一個伸縮板組件，伸縮板組件包括:外板套，其內(nèi)形成有容納空腔；和內(nèi)套板，配置成能夠從外板套內(nèi)伸出以擴(kuò)展相應(yīng)側(cè)壁的面積或縮進(jìn)外板套以減小相應(yīng)側(cè)壁的面積。在該發(fā)明實施例中，當(dāng)每個內(nèi)套板沿水平方向從相應(yīng)外板套內(nèi)伸出或縮進(jìn)相應(yīng)外板套時，可適應(yīng)被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的水平尺寸的變化，而不能適應(yīng)被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的高度尺寸的變化。當(dāng)每個內(nèi)套板沿豎直方向從相應(yīng)外板套內(nèi)伸出或縮進(jìn)相應(yīng)外板套時，可適應(yīng)被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的高度尺寸的變化，而不能適應(yīng)被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的水平尺寸的變化。
[0043]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，上剪切盒11的每個側(cè)壁和/或下剪切盒21的每個側(cè)壁均包括至少兩個伸縮板組件。每個伸縮板組件可包括:外板套，其內(nèi)形成有容納空腔；和內(nèi)套板，配置成能夠從外板套內(nèi)伸出以擴(kuò)展相應(yīng)側(cè)壁的面積或縮進(jìn)外板套以減小相應(yīng)側(cè)壁的面積。至少兩個伸縮板組件中的每個伸縮板組件的外套板配置成沿垂直于內(nèi)套板的伸縮方向的方向在與其相鄰的伸縮板組件的外套板的一個側(cè)面上移動，以擴(kuò)展或減小相應(yīng)側(cè)壁的面積。
[0044]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置中的下剪切平臺的示意性俯視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置中的下剪切平臺的示意性局部結(jié)構(gòu)主視圖。如圖2和圖3所示，上剪切盒的每個側(cè)壁和/或下剪切盒的每個側(cè)壁均包括兩個伸縮板組件。每個內(nèi)套板沿水平方向從相應(yīng)外板套內(nèi)伸出或縮進(jìn)相應(yīng)外板套；每個內(nèi)套板移動到預(yù)定位置后與相應(yīng)外板套固定連接。例如，每個內(nèi)套板和外板套上都設(shè)置有沿水平方向排列的螺釘孔，當(dāng)內(nèi)套板移動到預(yù)定位置且內(nèi)套板上的螺釘孔和外板套上的螺釘孔對應(yīng)，旋入螺釘使內(nèi)套板和外板套固定連接。為了便于每個內(nèi)套板沿水平方向從相應(yīng)外板套內(nèi)伸出或縮進(jìn)相應(yīng)外板套，該層間直接剪切試驗裝置還包括多個水平拉桿30，每個水平拉桿30配置成帶動上剪切盒的每個側(cè)壁和/或下剪切盒的每個側(cè)壁沿水平方向移動，每個水平拉桿30垂直于相應(yīng)側(cè)壁且其一端固定于相應(yīng)側(cè)壁。
[0045]兩個伸縮板組件中的一個伸縮板組件的外套板在另一個伸縮板組件的外套板的一個側(cè)面上沿豎直方向移動，且移動到預(yù)定位置后與另一個伸縮板組件固定連接。例如，每個內(nèi)套板和外板套上都設(shè)置有沿豎直方向排列的螺釘孔，當(dāng)一個伸縮板組件的外套板在另一個伸縮板組件的外套板的一個側(cè)面上沿豎直方向移動到預(yù)定位置且兩個伸縮板組件上的螺釘孔對應(yīng)，旋入螺釘使兩個伸縮板組件固定連接。下剪切平臺20的底座部上還設(shè)置有絲杠螺母機(jī)構(gòu)，配置成帶動下剪切盒21的底壁沿豎直方向移動和在下剪切盒21的底壁達(dá)到預(yù)定位置后使其保持在該位置。也就是說，調(diào)整下剪切盒21的高度時，由于下剪切盒的開口平面的位置不變，則需要使下剪切盒21的底壁向下移動，采用絲杠螺母機(jī)構(gòu)可使下剪切盒的底壁方便快捷的向下移動，且達(dá)到預(yù)定位置后可方便地使其保持在該位置。絲杠螺母機(jī)構(gòu)可包括絲杠41和調(diào)節(jié)螺母42，調(diào)節(jié)螺母42轉(zhuǎn)動時，促使絲杠41向下或向上移動，從而使下剪切盒21的底壁沿豎直方向移動。
[0046]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置的示意性俯視圖。在本發(fā)明實施例中，橫向加載裝置可包括橫向加載通道51、橫向加載盤52、壓力傳導(dǎo)柱53和液壓泵(圖中未示出)。橫向加載通道51的一端直接或間接地與上剪切盒11固定連接，例如，可直接固定于上剪切平臺10上。橫向加載盤52通過牽引繩54或牽引柱連接于下剪切平臺20。壓力傳導(dǎo)柱53的一端插入橫向加載通道51內(nèi)，另一端與橫向加載盤52的豎向側(cè)面接觸抵靠。液壓泵配置成向橫向加載通道51內(nèi)輸送液壓油。橫向加載裝置向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力時通過液壓泵向橫向加載通道內(nèi)輸送液壓油，液壓油驅(qū)動壓力傳導(dǎo)柱53移動，由于壓力傳導(dǎo)柱53抵靠在橫向加載盤51上，則導(dǎo)致橫向加載通道51反向移動，對上剪切平臺10施加水平推力，從而使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面承受預(yù)定的剪切力。在實驗的過程中，可參考液壓讀數(shù)盤，不斷地調(diào)整液壓泵，以不斷改變水平推力的大小。在本發(fā)明的一些可替代的實施例中，橫向加載裝置對上剪切平臺施加水平拉力，從而使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面承受預(yù)定的剪切力。該橫向加載裝置可包括:橫向加載通道51，其一端與下剪切盒20固定連接；橫向加載盤52，通過牽引繩54或牽引柱直接或間接地與上剪切盒11連接；壓力傳導(dǎo)柱53，其一端插入橫向加載通道51內(nèi)，其另一端與橫向加載盤52的豎向側(cè)面接觸抵靠；液壓泵，配置成向橫向加載通道內(nèi)輸送液壓油。
[0047]圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的層間直接剪切試驗裝置的示意性局部主視圖。豎向加載裝置包括豎向加載通道61、豎向加載盤62、壓力傳導(dǎo)柱63和液壓泵(圖中未不出)。豎向加載通道61穿過上蓋部上的豎向通道，且其一端與上剪切盒11的底壁固定連接。豎向加載盤62設(shè)置在豎向加載通道61的上方，通過牽引繩64或牽引柱直接或間接地與下剪切盒21連接，具體地牽引繩64或牽引柱的一端可直接固定于下剪切平臺20上。壓力傳導(dǎo)柱63的一端插入豎向加載通道61內(nèi)，其另一端與豎向加載盤62的底表面接觸抵靠。液壓泵配置成向豎向加載通道內(nèi)輸送液壓油。
[0048]本發(fā)明實施例還提供了一種用于上述任一實施例中的層間直接剪切試驗裝置的試驗方法，包括:
[0049]通過非鉆芯的切割方式獲取被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件，通過切割方式獲取試件可防止由于主觀人為因素或設(shè)備的客觀原因而對芯樣產(chǎn)生擾動，使得層間界面遭到破壞；
[0050]將被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件放入下剪切盒的容納空間內(nèi)，并調(diào)整下剪切盒的容納空間，以使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與下剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與下剪切盒的開口端面位于同一平面上；
[0051]將上剪切盒罩扣于下剪切盒，并調(diào)整上剪切盒的容納空間，以使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與上剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與上剪切盒的開口端面位于同一平面上；
[0052]向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件施加預(yù)定的豎向載荷；
[0053]向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力，在施加預(yù)定的剪切力時，參考液壓讀數(shù)盤，不斷地調(diào)整液壓泵，以不斷改變水平推力的大小。
[0054]具體地，該試驗方法還包括:初步調(diào)整下剪切盒的容納空間，以被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件放入下剪切盒的容納空間內(nèi)，從而能夠再次調(diào)整下剪切盒的容納空間，以使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與下剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與下剪切盒的開口端面位于同一平面上。
[0055]該試驗方法還可包括:初步調(diào)整上剪切盒的容納空間，以上剪切盒罩扣于下剪切盒，從而能夠再次調(diào)整上剪切盒的容納空間，以使被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與上剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與上剪切盒的開口端面位于同一平面上。
[0056]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于，包括: 上剪切盒，其開口朝下，配置成:沿豎直方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，沿水平橫向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，和/或沿水平縱向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)； 下剪切盒，其開口朝上，配置成:沿豎直方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，沿水平橫向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，和/或沿水平縱向方向進(jìn)行擴(kuò)展或回收，以改變其容納體積從而與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層結(jié)構(gòu)相適應(yīng)； 豎向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件施加預(yù)定的豎向載荷；和 橫向加載裝置，配置成直接或間接地向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于，還包括: 上剪切平臺，其具有平臺部和位于所述平臺部上方的上蓋部，所述上剪切平臺上形成有容置空間，以放置所述上剪切盒，所述平臺部的下表面與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面位于同一平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于， 所述豎向加載裝置包括: 豎向加載通道，其穿過所述上蓋部上的豎向通道，且其一端與所述上剪切盒的底壁固定連接； 豎向加載盤，設(shè)置在所述豎向加載通道的上方，通過牽引繩或牽引柱直接或間接地與所述下剪切盒連接； 壓力傳導(dǎo)柱，其一端插入所述豎向加載通道內(nèi)，其另一端與所述豎向加載盤的底表面接觸抵靠； 液壓泵，配置成向所述豎向加載通道內(nèi)輸送液壓油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于，還包括: 下剪切平臺，其具有平臺部和位于所述平臺部下方的底座部，所述下剪切平臺上形成有容置空間，以放置所述下剪切盒，所述平臺部的上表面與被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面位于同一平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于，所述下剪切平臺的底座部上還設(shè)置有絲杠螺母機(jī)構(gòu)，配置成帶動所述下剪切盒的底壁沿豎直方向移動和在所述下剪切盒的底壁達(dá)到預(yù)定位置后使其保持在該位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于， 所述橫向加載裝置包括: 橫向加載通道，其一端直接或間接地與所述上剪切盒固定連接； 橫向加載盤，通過牽引繩或牽引柱連接于所述下剪切平臺； 壓力傳導(dǎo)柱，其一端插入所述橫向加載通道內(nèi)，其另一端與所述橫向加載盤的豎向側(cè)面接觸抵靠； 液壓泵，配置成向所述橫向加載通道內(nèi)輸送液壓油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于， 所述上剪切盒和所述下剪切盒均為具有四個側(cè)壁和一個底壁的方形盒體； 所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁均包括一個伸縮板組件，所述伸縮板組件包括: 外板套，其內(nèi)形成有容納空腔；和 內(nèi)套板，配置成能夠從所述外板套內(nèi)伸出以擴(kuò)展相應(yīng)側(cè)壁的面積或縮進(jìn)所述外板套以減小相應(yīng)側(cè)壁的面積；或， 所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁均包括至少兩個伸縮板組件，每個所述伸縮板組件包括: 外板套，其內(nèi)形成有容納空腔；和 內(nèi)套板，配置成能夠從所述外板套內(nèi)伸出以擴(kuò)展相應(yīng)側(cè)壁的面積或縮進(jìn)所述外板套以減小相應(yīng)側(cè)壁的面積； 至少兩個所述伸縮板組件中的每個伸縮板組件的外套板配置成沿垂直于內(nèi)套板的伸縮方向的方向在與其相鄰的伸縮板組件的外套板的一個側(cè)面上移動，以擴(kuò)展或減小相應(yīng)側(cè)壁的面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于， 所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁均包括兩個伸縮板組件； 每個所述內(nèi)套板沿水平方向從相應(yīng)外板套內(nèi)伸出或縮進(jìn)相應(yīng)外板套，每個所述內(nèi)套板移動到預(yù)定位置后與相應(yīng)外板套固定連接； 兩個所述伸縮板組件中的一個伸縮板組件的外套板在另一個伸縮板組件的外套板的一個側(cè)面上沿豎直方向移動，且移動到預(yù)定位置后與另一個伸縮板組件固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的層間直接剪切試驗裝置，其特征在于，還包括: 多個水平拉桿，每個所述水平拉桿配置成帶動所述上剪切盒的每個側(cè)壁和/或所述下剪切盒的每個側(cè)壁沿水平方向移動，每個所述水平拉桿垂直于相應(yīng)側(cè)壁且其一端固定于相應(yīng)側(cè)壁。
10.一種用于權(quán)利要求1所述的層間直接剪切試驗裝置的試驗方法，其特征在于，包括: 通過非鉆芯的切割方式獲取所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件； 將所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件放入所述下剪切盒的容納空間內(nèi)，并調(diào)整所述下剪切盒的容納空間，以使所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與所述下剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與所述下剪切盒的開口端面位于同一平面上； 將所述所述上剪切盒罩扣于所述下剪切盒，并調(diào)整所述上剪切盒的容納空間，以使所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的下層構(gòu)件的側(cè)壁與所述上剪切盒的容納空間的側(cè)壁接觸抵靠，且使得所述被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面與所述上剪切盒的開口端面位于同一平面上； 向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件施加預(yù)定的豎向載荷； 向被測路面結(jié)構(gòu)雙層式試件的上層構(gòu)件和下層構(gòu)件的層間界面施加預(yù)定的剪切力。
【文檔編號】G01N3/24GK104198299SQ201410377404
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】關(guān)宏信, 袁建, 陳剛, 顏加俊, 石蘇意 申請人:中國路橋工程有限責(zé)任公司, 長沙理工大學(xué)