[发明专利]混凝土路面接缝传载能力测量装置

说明书

技术领域

本发明属于公路无损检测领域，具体涉及一种混凝土路面接缝传载能力测量装置。

背景技术

水泥混凝土路面在施工过程中需要设置接缝，来减小路面因变形受到约束而产生的内应力，但接缝是路面结构的薄弱部位，会影响行车的稳定性，所以接缝的合理设计和施工是非常关键的一步，需要对接缝传载能力进行测量，减少由于接缝设计和施工不当所造成的路面过早毁坏起着至关重要的作用。

现有技术中通过贝克曼梁法来完成混凝土路面接缝传荷能力的评价。贝克曼梁法进行路面弯沉测量的基本原理是杠杆原理，即利用载重汽车对路面加载，通过百分表测得路面回弹变形。通过贝克曼梁对接缝处周边路面具有一定距离的几个点同时进行弯沉测量，再通过一定公式推导出接缝传荷系数，采用该系数评价混凝土路面的接缝传荷能力。由于贝克曼梁进行弯沉测量时主要依赖人工操作进行，并且需要在测量过程中搬运贝克曼梁，需要一定人力，效率不高，而且采用人工读数，主观性较大，测量精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量精度较高的混凝土路面接缝传载能力测量装置。

本发明是这样实现的：

一种混凝土路面接缝传载能力测量装置，包括落锤式弯沉仪主体，它还包括压簧上限位板、支架压簧、刚性梁支架组件、锥形座和弯沉传感器组；压簧上限位板为顶部带有端盖的金属制圆柱，压簧上限位板的顶部一侧安装在落锤式弯沉仪主体外侧；刚性梁支架组件用于安装弯沉传感器组；支架压簧安装在压簧上限位板和梁支架组件4上端面；锥形座安装在落锤式弯沉仪主体的底盘上端面上，用于支撑刚性梁支架组件。

如上所述的刚性梁支架组件包括锥形块、支架连接板、压簧下限位板和刚性梁支架；刚性梁支架为金属制长方体，支架连接板为金属制板状，3组共6个刚性梁支架通过4个固定连接成正方形的支架连接板连接，形成“T”字型；压簧下限位板为金属制圆柱状，2个压簧下限位板分别固定安装在与“T”字型刚性梁支架结构竖直方向的刚性梁支架相平行的两个支架连接板上端面的几何中心处；锥形块为金属制圆锥形，它通过螺钉固定在刚性梁支架的底面。

如上所述的支架压簧为金属制弹簧，它的上部套装在压簧上限位板下部外侧，下部套装在刚性梁支架组件的压簧下限位板上部外侧；刚性梁支架组件的4个锥形块落于落锤式弯沉仪主体底座上的4个锥形座内，同时通过2个支架压簧与落锤式弯沉仪主体上的2个压簧上限位板柔性连接。

如上锥形座为中部开有与锥形块相匹配的锥形孔的金属制圆柱，锥形座中部圆锥孔的最小横截面小于锥形块的最小横截面；锥形座安装在落锤式弯沉仪主体的底盘上端面上；锥形块下部伸入锥形座中部，与锥形座的锥形孔相接触。

如上所述的弯沉传感器组挂装在刚性梁支架组件上，六个弯沉传感器组分别挂在刚性梁支架结构“T”字型结构的三个边上。

如上所述的弯沉传感器组包括导向橡胶、U字盖、传感器外架、导向杆、传感器内架、传感器、传感器挂簧、磁铁、传感器过渡盘和锥形台；其中，传感器外架为金属制框架结构，U字盖为金属制U型结构，传感器外架底部开有锥形孔，顶端与U字盖固定连接；导向杆为金属制杆状，导向杆的顶部固定安装在传感器外架与U字盖的顶部中心处；传感器内架为金属制框架结构，传感器内架与导向杆底部连接，导向杆还通过传感器过渡盘与锥形台连接；传感器过渡盘为金属制圆盘状，传感器过渡盘的顶部连接传感器内架，底部连接锥形台；锥形台为金属制锥形，锥形台的顶部与传感器过渡盘底部连接，并落于传感器外架底部的锥形孔中；传感器为地震检波器，传感器与磁铁固定在一起，并通过磁铁的磁力与传感器过渡盘连接在一起；磁铁为圆环磁铁，传感器挂簧为拉簧，传感器拉簧将传感器外架与传感器内架柔性连接在一起。

如上所述的磁铁的厚度为5mm，内外环尺寸分别为φ6.5mm、φ25mm，材料为铷铁硼。

如上所述的传感器挂簧材料直径为0.8mm，中径为12mm。

如上所述的两个传感器挂簧将传感器外架与传感器内架柔性连接在一起，传感器挂簧在初始状态有拉伸量10~30mm。

本发明的有益效果是：

本发明将刚性梁支架与落锤式弯沉仪主体通过支架压簧连接在一起，并采用出锥形脱开结构，保证了运输及测量过程中该装置不与弯沉仪主体脱离；同时采用弯沉传感器外悬挂结构，同样采取柔性连接结构，减小了在测量过程中弯沉传感器所受的干扰，提高了弯沉测量精度：利用落锤式弯沉仪检测混凝土路面接缝传载能力，提供了判别精度与效率，避免了人工判别误差；采用了三个方向的测量支架，可以适应混凝土路面的各种接缝情况。