[发明专利]破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置及方法

权利要求书

1.一种破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置，包括环境箱（29），其特征在于，所述环境箱（29）的下部设有基座（27），基座（27）的中部设有预制裂缝的复合层试件，复合层试件上套设有约束框（19）；所述复合层试件下部的两侧设有水平方向加载装置，复合层试件的上部设有加铺层加载装置和模拟降雨装置，加铺层加载装置的下部固定在基座（27）上，水平方向加载装置、模拟降雨装置和加铺层加载装置均与采集控制系统（28）相连接。

2.根据权利要求1所述的破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置，其特征在于，所述复合层试件包括设有预制裂缝（23）的预制裂缝混凝土梁（21）和沥青混凝土加铺层（20），沥青混凝土加铺层（20）设置在预制裂缝混凝土梁（21）的上部；所述沥青混凝土加铺层（20）的上部设有应变片（22），应变片（22）设置在加铺层加载装置的下方，应变片（22）与采集控制系统（28）相连接；所述预制裂缝（23）为竖向裂缝、斜裂缝或“V”字型的形状裂缝。

3.根据权利要求1或2所述的破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置，其特征在于，所述复合层试件的制作方法为：先浇筑水泥混凝土梁，待水泥混凝土梁达到养护龄期后，对水泥混凝土梁的中部进行切割得到预制裂缝（23）；当切割完毕后用环氧胶粘剂粘在基座（27）的中部形成试件，将约束框（19）固定于试件上；设置水平方向加载装置对破碎水泥混凝土层两侧的加载力大小，对切割裂缝后的水泥混凝土两侧进行加载，模拟块体嵌挤力，稳定1h，待其自适应阶段稳定；再在切割裂缝后的水泥混凝土的上部均匀洒布透层油，室温中静置2h形半成品试件；之后将拌和好的沥青混合料铺装在半成品试件上形成加铺层，用上部的加铺层加载装置的加载轮对半成品试件进行碾压，先是一个方向碾压2次，旋转90°后继续压实24次，之后将该试件室温放置48h，并在加铺层中部粘贴三个应变片（22），复合层试件的制样完毕。

4.根据权利要求1所述的破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置，其特征在于，所述约束框（19）为上表面和下表面开口、两侧表面的下部开口的透明可拆卸的框体。

5.根据权利要求1所述的破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置，其特征在于，所述水平方向加载装置包括水平动力系统（26）、连接横梁（25）、加载板（30）和横向荷载传感器（24），加载板（30）竖直设置在预制裂缝混凝土梁（21）的两侧，加载板（30）与连接横梁（25）相连接，连接横梁（25）与水平动力系统（26）相连接；所述连接横梁（25）上设有横向荷载传感器（24），横向荷载传感器（24）与采集控制系统（28）相连接。

6.根据权利要求1所述的破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置，其特征在于，所述加铺层加载装置包括支架平台（7）、立柱（31）、水平轴（13）、横杆（14）、竖向荷载传感器（17）、竖向加载轴（16）和加载轮（18），立柱（31）的下部固定在基座（27）上，立柱（31）的上部固定有水平轴（13），水平轴（13）通过滑块与支架平台（7）相连接，支架平台（7）上设有水平驱动机构和竖直加载机构；竖直加载机构与设置在水平轴（13）下方的横杆（14）相连接，横杆（14）的下部固定有竖向加载轴（16），竖向加载轴（16）的下部活动连接有加载轮（18），竖向荷载传感器（17）设置在竖向加载轴（16）上，竖向荷载传感器（17）与采集控制系统（28）相连接。

7.根据权利要求6所述的破碎块体间裂缝特性及其对加铺层影响的模拟装置，其特征在于，所述水平驱动机构包括原动机（1）、连杆机构（2）和加速传感器（3），原动机（1）与连杆机构（2）相连接，连杆机构（2）与支架平台（7）的一端相连接，加速传感器（3）设置在连杆机构（2）上，原动机（1）和加速传感器（3）均与采集控制系统（28）相连接；所述水平轴（13）的两端设有用于限位支架平台（7）水平移动范围的限位弹簧（12）。