本實用新型屬于道路工程試驗設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式路面結(jié)構(gòu)層間剪切儀，主要用于道路工程室內(nèi)或現(xiàn)場測試路面各層間在水平推力作用下的剪應(yīng)力，尤其適用測定瀝青路面封層或面層層間的剪應(yīng)力，也可測定水泥混凝土路面隔離層的剪應(yīng)力。

背景技術(shù)：

瀝青面層與半剛性基層之間的層間接觸質(zhì)量，會顯著影響道路的使用性能。為了使路面結(jié)構(gòu)達(dá)到理想的承載能力并因此獲得較長的使用壽命，路面層與基層之間必須具有良好的聯(lián)結(jié)。在車輛行駛過程中，路面結(jié)構(gòu)不僅受到豎向力的作用，也會受到水平力的作用，在水平力作用下，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部會產(chǎn)生較大的水平剪應(yīng)力。由于瀝青面層攤鋪在半剛性基層上，主要靠瀝青結(jié)合料的粘結(jié)力以及瀝青面層與半剛性基層間的摩擦力來抵抗水平剪應(yīng)力，而不像瀝青面層內(nèi)部一樣大量存在集料的嵌擠作用，所以基面層間的抗剪能力相對較弱，加上瀝青混凝土面層與半剛性基層體積膨脹時變形協(xié)調(diào)性差，所以，基層和面層之間更易喪失層間粘結(jié)。如果石料與膠結(jié)料不能形成比較好的黏附，在汽車輪胎的水平剪切作用，雨水沖刷后水分對瀝青膜的置換作用以及雨天行車所產(chǎn)生的動水壓力作用下，就會發(fā)生剝落，掉粒，破壞發(fā)展由點(diǎn)到面，導(dǎo)致路面的破壞。因此在施工過程中，需要對道路結(jié)構(gòu)的層間水平剪切力進(jìn)行檢測。

現(xiàn)有技術(shù)中測試抗剪強(qiáng)度的方法都是利用實驗室內(nèi)的層間剪切儀來實現(xiàn)，傳統(tǒng)的層間剪切儀不同程度地存在測試標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、操作不便、儀器制造工藝繁雜、儀器制造耗材量大、測試結(jié)果不可靠、施工現(xiàn)場使用不便等多種缺陷和不足，其抗剪試驗的精度雖然較高，但其只能夠在試驗室進(jìn)行室內(nèi)剪切試驗，不能夠攜帶至施工現(xiàn)場進(jìn)行試驗，試驗的結(jié)果往往與現(xiàn)場施工之間存在一定誤差，不能夠用于現(xiàn)場施工監(jiān)測和工程驗收。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有的層間剪切儀不方便現(xiàn)場施工檢測和工程驗收的缺陷，提供一種適宜測定各種室內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)的便攜式路面結(jié)構(gòu)層間剪切儀。

本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

便攜式路面結(jié)構(gòu)層間剪切儀，包括力加載組件4、測力組件5和試件套筒，所述力加載組件4水平安裝在一可拆裝的支架平臺上，力加載組件的加載端通過測力組件5試件套筒接觸；

所述試件套筒包括上部試件套筒6和下部試件套筒7，所述下部試件套筒7豎直固定，其底部通過下部試件套筒底座8封閉，所述上部試件套筒6立放在下部試件套筒的頂部，與下部試件套筒形成一完整的筒形空腔，所述下部試件套筒7內(nèi)填充鋪設(shè)基層試件10，所述上部試件套筒6內(nèi)填充鋪設(shè)面層試件9；

所述力加載組件4通過測力組件5與上部試件套筒6接觸。

進(jìn)一步的，所述支架平臺包括支架1、平臺2和反力支座3，所述支架1的頂部和平臺2的底部通過螺栓固定連接，所述反力支座3固定設(shè)置在平臺2的一端，用于安裝力加載組件。

進(jìn)一步的，所述下部試件套筒7固定連接在支架平臺的另一端。

在本實用新型中，所述力加載組件4采用水平設(shè)置的單作用液壓缸，單作用液壓缸通過油管與手動油泵連接。

進(jìn)一步的，所述單作用液壓缸連接的油管上還設(shè)有油壓表。

進(jìn)一步的，所述測力組件5包括應(yīng)力環(huán)501和千分表502，力加載組件的加載方向與應(yīng)力環(huán)的徑向方向重合，所述應(yīng)力環(huán)501一端與力加載組件的加載端固連，另一端與上試件套筒外壁接觸，所述千分表502沿徑向方向布置在的應(yīng)力環(huán)的內(nèi)圈上，其兩端分別與應(yīng)力環(huán)內(nèi)壁接觸。

優(yōu)選的，所述試件套筒采用內(nèi)圓外方或整體方形的柱狀套筒。

本實用新型的層間剪切儀采用便攜式可拆裝平臺與移動式力加載組件，可實現(xiàn)室內(nèi)/現(xiàn)場任意位置的測試，力加載組件與測力儀器組合在一起，測試時不需要進(jìn)行測試儀器之間的對中。

本實用新型具有如下有益效果：

1)測試位置不受到反力支座和試件大小的限制，適合任意原位檢測與工程驗收(工程驗收時測試頻率相對較高、測試位置具有隨機(jī)特征等)，攜帶方便，能夠在室內(nèi)或室外任何環(huán)境下進(jìn)行試驗；

2)采用液壓缸和應(yīng)力環(huán)，通過單作用液壓缸手動施加水平推力，可以得到剪切破壞時的最大水平推力，并且在任何環(huán)境下均能進(jìn)行試驗；

3)測試時調(diào)節(jié)測試儀器對中方便，節(jié)能、環(huán)保，測試費(fèi)用底等，可以節(jié)約大量的人力物力。

由上所述，本實用新型的便攜式路面結(jié)構(gòu)層間剪切儀根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，有效降低實驗/測試的成本，并且操作簡單、攜帶方便，方便施工檢測與工程驗收，適宜測定各種室內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)層層間剪應(yīng)力。

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進(jìn)一步地說明。

附圖說明

圖1為實施例中的便攜式路面結(jié)構(gòu)層間剪切儀的主視圖。

圖2為實施例中的便攜式路面結(jié)構(gòu)層間剪切儀的俯視圖。

圖中標(biāo)號：1-支架，2-平臺，3-反力支座，4-力加載組件，5-測力組件，501-應(yīng)力環(huán)，502-千分表，6-上部試件套筒，7-下部試件套筒，8-下部試件套筒底座，9-面層試件，10-基層試件。

具體實施方式

實施例

參見圖1和圖2，圖示中的便攜式路面結(jié)構(gòu)層間剪切儀為本實用新型的優(yōu)選實施方式，具體包括支架1、平臺2、反力支座3、力加載組件4、測力組件5、上部試件套筒6、下部試件套筒7和下部試件套筒底座8等部件。

具體的，支架1的頂部固定設(shè)置平臺2，平臺2的一端設(shè)置反力支座3，反力支座3上固定設(shè)置力加載組件4，力加載組件4的加載端通過測力組件5與設(shè)置在平臺另一端的試件套筒接觸；試件套筒包括上部試件套筒6和下部試件套筒7，下部試件套筒7豎直固定設(shè)置，其底部通過下部試件套筒底座8封閉，上部試件套筒6立放在下部試件套筒的頂部，與下部試件套筒形成一完整的筒形空腔，下部試件套筒7內(nèi)填充鋪設(shè)基層試件10，上部試件套筒6內(nèi)填充鋪設(shè)面層試件9。力加載組件4通過測力組件5與上部試件套筒6接觸，通過力加載組件的水平推力模擬路面結(jié)構(gòu)中的基層收到的水平剪切力，將上部試件套筒和下部試件套筒內(nèi)部的面層試件和基層試件之間形成破壞，基層試件10和面層試件9之間的分界面應(yīng)當(dāng)與上部試件套筒和下部試件套筒的分界面重合，在面層試件和基層試件破壞后，上部試件套筒和下部試件套筒不會對破壞形成干擾。

本實施例中的力加載組件4、測力組件5和試件套筒均安裝在一可拆卸的支架平臺上，其中，支架1的頂部和平臺2的底部通過螺栓固定連接，反力支座3采用整塊鋼板，通過螺栓連接或焊接固定在平臺的右端部，用于安裝力加載組件，而下部試件套筒7則固定連接在支架平臺的另一端，可將下部試件套筒里面的一側(cè)與支架和平臺的連接部位用螺栓連接或焊接固定，可將上部試件套筒的頂端與平臺水平對齊。

在本實施例中力加載組件4采用水平設(shè)置的單作用液壓缸，也可采用液壓式單向千斤頂水平放置，液壓缸的缸筒端固定連接在反力支座3上，活塞桿作為加載端與測力組件5連接。單作用液壓缸通過油管與手動油泵連接，采用手動油泵，即使在電力缺乏的施工現(xiàn)場也可進(jìn)行試驗。在單作用液壓缸連接的油管上還設(shè)有油壓表，通過油壓表可讀取液壓缸作用時的壓力，進(jìn)而推算出力加載組件施加的水平推力大小。

測力組件5包括應(yīng)力環(huán)501和千分表502，力加載組件的加載方向與應(yīng)力環(huán)的徑向方向重合，應(yīng)力環(huán)501一端與力加載組件的加載端固連，另一端與上試件套筒外壁接觸，千分表502沿徑向方向布置在的應(yīng)力環(huán)的內(nèi)圈上，其兩端分別與應(yīng)力環(huán)內(nèi)壁接觸，在試驗過程中，力加載組件的推力會使得應(yīng)力環(huán)發(fā)生微小形變，通過千分表測得該形變量，結(jié)合液壓缸內(nèi)的推力，可計算出表層試件和基層試件之間發(fā)生的剪切破壞時的應(yīng)力數(shù)值。

本實施例中的上部試件套筒6、下部試件套筒7的型號分為內(nèi)部圓柱內(nèi)腔外部立方體結(jié)構(gòu)和整體立方體結(jié)構(gòu)兩種，采用金屬套筒材質(zhì)，試件套筒的外部設(shè)置成方形，其外側(cè)面垂直于力加載方向即可，可提供一個平面用于承受水平推力，并直接作用在試件上，試驗時不需要進(jìn)行力加載組件和試件套筒的對心操作，避免對心不準(zhǔn)出現(xiàn)弧面或斜面出現(xiàn)受力偏差，同時節(jié)省了試驗步驟。試驗時可根據(jù)試件大小預(yù)裝套筒型號。

本實施例的詳細(xì)試驗步驟如下：

1)先根據(jù)試件大小組裝好試件套筒和標(biāo)定千分表與液壓缸的油壓表；2)調(diào)節(jié)好下部試件(基層試件)的高度，使層間平面與平臺平面齊平；3)安裝好上部試件套筒(面層試件)和力加載組件(手動油泵、單作用液壓缸)、測力組件(應(yīng)力環(huán)、千分表)；4)通過力加載組件(手動油泵、單作用液壓缸)施加水平推力；5)讀取基層試件和面層試件發(fā)生剪切破壞時的最大水平推力；6)清理破壞后的試件和平臺。

以上僅為本實用新型具體實施案例說明，不能以此限定本實用新型的權(quán)利保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實用新型申請權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修改，皆在本實用新型保護(hù)的范圍內(nèi)。