[发明专利]无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置以及模拟方法

权利要求书

1.无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置，其特征在于：包括由下至上依次设置的填料层(1)、碎石层(2)、底座板(3)和加载组件以及设于所述填料层(1)四周的刚性层(4)、位于所述碎石层(2)底部和四周的防水层(5)、设于所述碎石层(2)四周的防水层(5)的四周的柔性层(6)、设于所述底座板(3)四周的封闭层(7)、传感器组以及检测所述碎石层(2)的含水量是否饱和的检测装置；所述加载组件包括由下至上依次设置加载梁(81)、加载板(82)和加载装置(83)；所述加载装置(83)包括加载系统、动力源和数据采集系统。

2.如权利要求1所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置，其特征在于：所述测试装置包括穿过所述柔性层(6)和所述碎石层(2)四周的防水层(5)并与所述碎石层(2)底部导通的进水管(91)、与所述进水管(91)连接并且高度与所述碎石层(2)厚度匹配的排水量管(92)、穿过所述柔性层(6)和所述碎石层(2)四周的防水层(5)并与所述碎石层(2)顶部导通的出水管(93)以及设于所述进水管(91)和出水管(93)上的水压力计(94)。

3.如权利要求1所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置，其特征在于：所述传感器组包括埋设于所述碎石层(2)中的土压力盒(10)和沉降板(11)以及设于所述封闭层(7)和轨道板的上表面的位移计(12)、加速度计(13)和速度计(14)。

4.如权利要求1所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置，其特征在于：所述刚性层(4)由砖块堆积而成，其厚度≥50cm；所述柔性层(6)由沙袋堆积而成，其厚度≥50cm。

5.如权利要求1所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置，其特征在于：所述碎石层(2)由级配碎石堆积而成，所述级配碎石中粒径为0.005-0.1mm的颗粒含量占级配碎石总质量的11％。

6.如权利要求1所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置，其特征在于：所述封闭层(7)为砂浆封闭层，其厚度为5-15cm。

7.如权利要求1所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置，其特征在于：所述防水层(5)为防水塑料布，其厚度≥3mm。

8.采用权利要求1-7所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟装置的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟方法，包括以下步骤：

1)首先，加载系统在碎石层(2)的最佳含水率下加载，数据采集系统采集传感器组的数据；

2)使碎石层(2)的含水量饱和；

3)沿底座板(3)与封闭层(7)的接缝处进行切割，然后加载系统进行加载，数据采集系统采集传感器组的数据。

9.如权利要求8所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟方法，其特征在于：步骤1)中的加载过程如下：幅值为30kPa，振动波形为正弦波，加载频率为5Hz，加载次数为200万次。

10.如权利要求8所述的无砟轨道基床表层翻浆病害的模拟方法，其特征在于：步骤3)中的加载过程如下：幅值为30kPa，振动波形为正弦波，加载频率为5Hz，加载次数为200万次。