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原文传递路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置及测定方法

专利名称：	路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置及测定方法
摘要：	本发明公开了一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置及测定方法，该装置包括水平设置的底板，底板上设有剪切旋转盘，剪切旋转盘包括筒型的内填料腔，内填料腔的外部设有圆环形的外填料腔，内填料腔的底部中心通过转轴与回转驱动装置的输出端连接，内填料腔与外填料腔的相对转动面上设有圆环形的土工加筋，内填料腔与底板之间自由滚动连接，内填料腔的中心设有圆柱形的充气压力装置，内填料腔、外填料腔的盖板上方均设有压紧装置，内填料腔、外填料的盖板分别与对应压紧装置之间自由滚动连接。本发明中路基填料与土工加筋界面的接触面积在剪切过程中始终不变，且界面法向应力稳定，界面力学特性指标的测定结果准确、可靠。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京林业大学
发明人：	吕伟华;张军辉;张永兴
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910350797.0
公开号：	CN110031337A
代理机构：	西安知诚思迈知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	闵媛媛
分类号：	G01N3/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	210037 江苏省南京市龙蟠路159号
主权项：	1.一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，包括水平设置的底板（2），底板（2）上设有剪切旋转盘（1），剪切旋转盘（1）包括筒型的内填料腔，内填料腔的外部设有圆环形的外填料腔，内填料腔与外填料腔能够相对转动，内填料腔的底部中心通过转轴（12）与回转驱动装置的输出端连接，内填料腔与外填料腔的相对转动面上设有圆环形的土工加筋（11），内填料腔与底板（2）之间自由滚动连接，内填料腔的中心设有圆柱形的充气压力装置，内填料腔、外填料腔、土工加筋（11）、充气压力装置同轴线且高度相同；内填料腔、外填料腔的盖板上方均设有压紧装置，内填料腔、外填料的盖板分别与对应压紧装置之间自由滚动连接。 2.根据权利要求1所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述底板（2）的中心设有圆形凹槽（21），圆形凹槽（21）内设有旋转托盘（20），旋转托盘（20）与圆形凹槽（21）之间设有滚动体，旋转托盘（20）与内填料腔同轴、且可拆卸连接，旋转托盘（20）的中心设有转轴（12），转轴（12）通过轴承（18）与底板（2）连接，转轴（12）的下端穿过轴承（18）的轴承套口（19）、并与回转驱动装置的输出端卡扣连接，转轴（12）的下端嵌固于轴承套口（19）内部。 3.根据权利要求2所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述旋转托盘（20）的底部设有第一滚痕凹槽（22），第一滚痕凹槽（22）内滚动连接有滚珠（13）。 4.根据权利要求1所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述压紧装置包括上面板（6），上面板（6）水平设置于底板（2）的上方，底板（2）与上面板（6）之间设有多个用于支撑的侧支架杆（10），侧支架杆（10）与底板（2）相互垂直，侧支架杆（10）通过第二定位螺钉（27）与上面板（6）连接，底板（2）的底部设有底座（5）；内填料腔的上端口设有内环盖板（15），外填料腔的上端口设有外环盖板（14），内环盖板（15）的上方设有底面板（8），底面板（8）与内环盖板（15）的形状、尺寸相匹配，内环盖板（15）与底面板（8）之间设有滚动体；外环盖板（14）的上方设有压板（9），外环盖板（14）与压板（9）之间设有滚动体，压板（9）通过第一定位螺钉（26）与侧支架杆（10）连接，底面板（8）通过竖直的中心支架杆（3）与上面板（6）连接，中心支架杆（3）通过紧固螺钉（7）与上面板（6）连接；侧支架杆（10）、中心支架杆（3）的表面均设有螺纹。 5.根据权利要求4所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述内环盖板（15）的上表面设有环形的第二滚痕凹槽（24），外环盖板（14）的上表面设有环形的第三滚痕凹槽（25），第二滚痕凹槽（24）、第三滚痕凹槽（25）内均滚动连接有滚珠（13）。 6.根据权利要求4所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述底面板（8）的顶部中间与中心支架杆（3）通过螺纹孔拧固连接，螺纹孔的边缘设有向上突出的高翼缘。 7.根据权利要求1所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述充气压力装置的中间设有空心腔体，转轴（12）伸入空心腔体内。 8.根据权利要求1或7所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述充气压力装置为充气压力囊袋（17），充气压力囊袋（17）上设有加压空气阀接口，充气压力囊袋（17）采用橡胶材质。 9.根据权利要求1或2所述的一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，其特征在于，所述回转驱动装置为步进电机（4）。 10.一种路基填料与土工加筋界面力学特性测定方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述路基填料与土工加筋界面力学特性测定装置，具体按照以下步骤进行： S1，调试底板（2）的水平度，调节压紧装置保证向剪切旋转盘（1）竖直施压； S2，在剪切旋转盘（1）内壁和底面均匀涂抹润滑层，分层填筑路基填料，填筑厚度为剪切旋转盘（1）高度的1/5-1/6时，将圆环形的土工加筋（11）竖向插入路基填料，土工加筋（11）置于内填料腔与外填料腔的相对转动面上，对充气压力装置施加预定压力值，拉毛填料表面后采用分层控制干密度方法一次性填筑填料至剪切旋转盘（1）顶面； S3，向充气压力装置内充气加压，压实填料直至接近剪切旋转盘（1）端口，盖上内环盖板（15）、外环盖板（14），将内填料腔安装在旋转托盘（20）上，定位，调节压紧装置分别压在内填料腔、外填料腔的盖板上，内填料腔、外填料的盖板分别与对应压紧装置之间自由滚动连接； S4，设定回转驱动装置的转动速率并启动，内填料腔相对外填料腔转动，模拟路基填料与土工加筋（11）的界面剪切； S5，获得设定转动速率下充气压力装置的气压值，路基填料层（16）和土工加筋（11）的界面剪应力根据回转驱动装置的转动速率确定；以充气压力装置的气压值为横坐标、界面剪应力为纵坐标做规律曲线，拟合两者之间的线性关系，得到路基填料层（16）与土工加筋（11）的界面力学特性指标。
所属类别：	发明专利