CN203866812U - 一种路基回弹模量测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种路基回弹模量测定仪，包括支架，所述的支架为竖直设置的筒形支架，支架上端覆盖有支撑板，支撑板上设置有绞盘，绞盘的绳索穿过支撑板伸入支架中，伸入支架中的绳索上由上至下依次设置有重锤和承载板，承载板底部设置有应变片。本实用新型柔性承载板的存在避免了在测试过程中对路基结构的损害；显示屏直接描述出应变随时间的变化图，进而计算出路基的回弹模量；重锤与绞盘构成一体，只需调整仪器本身使水准泡居中，既能使重锤处于支架中心，使用方便；支架外设有四个滚轮，使仪器具有可移动性，大大较少劳动强度。本实用新型结构简单，使用操作简单，减少了劳动强度，提高工作效率。

Description

一种路基回弹模量测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种测试路基回弹模量的仪器，具体涉及一种路基回弹模量测定仪。

背景技术

目前，我国路面回弹模量常规检测方法贝克曼梁法、FallingWeight Deflectometer（简称FWD）落锤式弯沉仪、柔性承载板法和刚性承载板法测定路面的动态弯沉，并反算出路面的回弹模量法。除却柔性和刚性承载板法，其他测试仪器设备均较大、造价较高，且操作不灵活、工作量也较大。此外，利用刚性承载板法进行测试，对路面有很大的损伤；柔性承载板虽然能克服刚性承载板的不足，但是柔性承载板法操作起来非常不易，容易出错。

我国路基回弹模量常规检测方法为刚性承载板和柔性承载板法。这两种测试方法如上所述，均有利弊，且测试速度较慢，工作量较大。此外，对于路基回弹模量的测量，由于路基承载能力有限的原因，车辆等大型机械的测试将对路基产生破坏。

目前，路基的回弹模量测量，利用现有技术进行测量工作量较大。此外，多数情况下，路基处于施工工程中，车辆无法进入，大型的仪器无用武之地，如贝克曼梁法、Falling Weight Deflectometer（简称FWD）落锤式弯沉仪。但是回弹模量这个指标对施工具有指导性作用，因此必须进行测设。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便，提高测量效率，减少劳动强度且不对路基产生损害的路基回弹模量测定仪。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种路基回弹模量测定仪，包括支架，所述的支架为竖直设置的筒形支架，支架上端覆盖有支撑板，支撑板上设置有绞盘，绞盘的绳索穿过支撑板伸入支架中，伸入支架中的绳索上由上至下依次设置有重锤和承载板，承载板底部设置有应变片。

进一步地，所述的支架底部边缘上对称设置有滚轮，滚轮上安装有轮锁，每个滚轮的高度可调整。

进一步地，所述的支撑板上表面设置有水准泡。

进一步地，所述的应变片采用电阻应变式传感器，应变片与一个设置在支撑板上表面上的显示屏连接。

进一步地，所述的承载板采用柔性板，承载板平行于支架的轴心线设置，承载板的外径等于或小于支架的内径。

进一步地，所述的绳索连接在重锤和承载板的中心处。

进一步地，所述的重锤和承载板之间的距离不小于支架高度的1/2。

本实用新型柔性承载板的存在避免了在测试过程中对路基结构的损害；显示屏直接描述出应变随时间的变化图，进而计算出路基的回弹模量；重锤与绞盘构成一体，只需调整仪器本身使水准泡居中，既能使重锤处于支架中心，使用方便；支架外设有四个滚轮，使仪器具有可移动性，大大较少劳动强度。本实用新型结构简单，使用操作简单，减少了劳动强度，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为实施例中测试时应变随时间变化示意图；

图中标号代表：1—承载板，2—滚轮，3—重锤，4—绳索，5—绞盘，6—应变片，7—支架，8—支撑板，9—显示屏，10—水准泡；

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1至图3所示，一种路基回弹模量测定仪，包括支架7，本方案中采用筒形支架7，该筒形支架7的下端贯通，上端覆盖有支撑板8，支撑板8固结在支架7的上端。支撑板8上设置有绞盘5，绞盘5的绳索4穿过支撑板8伸入支架7中。

绞盘5设置在支撑板8的中心处，使绳索4穿过支撑板8的位置也即支架7的轴心线处。绳索4为柔性绳索4，在支架7中的绳索4上设置有重锤3和承载板1。本方案中承载板1采用柔性板，柔性板是指在外力的作用下可在一定范围内发生形变但不会断裂的板体。柔性板可避免测试过程中对路基的损伤。

绳索4连接重锤3和承载板1的中心处，使承载板1平行于支架7的轴心线。承载板1为圆形板，其外径等于或小于支架7的内径，宜略小于。承载板1和重锤3之间保持一定的距离，该距离不小于支架7高度的1/2，使重锤3能保持足够的势能，另外，还可根据需要调整重锤3和承载板1之间绳索4的长度。

由于支架7和重锤3比较沉重，为了在测试时便于本仪器的移动，在支架7底部设置有滚轮2。滚轮2对称设置在支架7底部的边缘上，不影响承载板1对路基的作用。滚轮2上设置有轮锁和调高螺母。将本仪器推到需要测试的路基时，根据支撑板8上表面的水准泡10，对滚轮2的高度通过调高螺母进行调整，当支撑板8完全处于水平状态时，关闭轮锁，固定本装置。

承载板1底部中心处设置有应变片6，本方案中应变片6采用电阻应变式传感器，应变片6与一个设置在支撑板8顶端的显示屏9连接。承载板1与路基接触时，路基产生的应变被应变片6采集，应变片6能测试出被测对象在重锤3作用下，竖直方向应变随时间的变化（承载板1为柔性板，具有弹性，重锤3会不断的弹起和落下，直到重锤3静止），并将应变量在支撑架上表面上的显示屏9中显示的同时，保存下来，便于导出查看分析。易知重锤3在第一次弹起过程中应变的变化值Δε，通过对Δε的计算，即能求出被测对象的回弹模量值。

本实用新型的工作步骤如下：

1.将本测定仪通过滚轮2推到被测路基；

2.摇动绞盘5使承载板1着地，若承载板1不处于支架7中心，可人为对齐；

3.检查水准泡10是否居中，若水泡不居中，则平整路基或对滚轮2进行调高直至水准泡10居中；

4.放开绞盘5，使重锤3自由下落；

5.重锤3与承载板1撞击，并弹起，再落下，直至静止在承载板1上，应变片6通过显示屏9记录了整个过程中应变随时间的变化图（如图4所示）；

6.通过变化图计算出t₀到t₁过程中应变变化的绝对值Δε，并通过以下公式算出回弹模量

$E=\frac{2\mathrm{mg}(1-{\mathrm{\μ}}^2)}{\mathrm{\Δ\ϵ\πrz}}$

式中，E为回弹模量（Pa）；m为重锤3质量（kg）；μ为路基的泊松比；Δε为被测数值；r为承载板1的半径（m）；z为层厚（m）。

7.按照使用要求连续同样操作五次；

8.在五次测试值中算出平均值，得到测试结果。

Claims (7)

1.一种路基回弹模量测定仪，包括支架（7），其特征在于，所述的支架（7）为竖直设置的筒形支架，支架（7）上端覆盖有支撑板（8），支撑板（8）上设置有绞盘（5），绞盘（5）的绳索（4）穿过支撑板（8）伸入支架（7）中，伸入支架（7）中的绳索（4）上由上至下依次设置有重锤（3）和承载板（1），承载板（1）底部设置有应变片（6）。

2.如权利要求1所述的路基回弹模量测定仪，其特征在于，所述的支架（7）底部边缘上对称设置有滚轮（2），滚轮（2）上安装有轮锁，每个滚轮（2）的高度可调整。

3.如权利要求1所述的路基回弹模量测定仪，其特征在于，所述的支撑板（8）的上表面设置有水准泡（10）。

4.如权利要求1所述的路基回弹模量测定仪，其特征在于，所述的应变片（6）采用电阻应变式传感器，应变片（6）与一个设置在支撑板（8）上表面上的显示屏（9）连接。

5.如权利要求1所述的路基回弹模量测定仪，其特征在于，所述的承载板（1）采用柔性板，承载板（1）平行于支架（7）的轴心线设置，承载板（1）的外径等于或小于支架（7）的内径。

6.如权利要求1所述的路基回弹模量测定仪，其特征在于，所述的绳索（4）连接在重锤（3）和承载板（1）的中心处。

7.如权利要求1所述的路基回弹模量测定仪，其特征在于，所述的重锤（3）和承载板（1）之间的距离不小于支架（7）高度的1/2。