专利名称：一种路面结构实验系统及所用反力地基的构建方法
技术领域：
本发明涉及道路建设领域，具体涉及一种路面结构实验系统及所用反力地基的构建方法。
背景技术：
随着社会的发展，道路网络越来越发达。由于不同的道路对通行要求各不相同，因此在施工时需要针对具体的道路要求来选择路面材料和设计路面结构。为了选择合适的路面材料和路面结构，在道路在铺设前需要对路面进行试验测试。目前现有的路面结构试验机均为不可移动式，这种路面结构试验机的测试区域非常有限，无法测试出路面材料和所设计的路面结构应用于实际道路时的性能。
发明内容
本发明提供了一种路面结构试验系统。此外，本发明还提供了上述路面结构试验系统所用反力地基的构建方法。使用本发明所述的反力地基构建方法所构建的反力地基配合本发明所述的路面结构试验机能够形成一套路面结构试验系统，所述路面结构试验系统中的路面结构试验机能够在反力地基的配合下进行移动，扩大测试区域，更全面的测试出路面材料和所设计的路面结构应用于实际道路时的性能。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，一种路面结构试验系统，包括路面结构试验机和反力地基；所述反力地基的纵向截面为“U”形，所述反力地基的两个侧壁顶部分别设有沿侧壁长度方向延伸的倒“T”形槽；所述倒“T”形槽的内部设有反力螺栓，所述反力螺栓的头部位于倒“T”形槽的底部，尾部向上伸出倒“T”形槽外，并与路面结构试验机的反力架连接；所述路面结构试验机包括两套反力架、作动器和连接架；所述两套反力架并排设置在反力地基上，所述两套反力架分别包括一根横梁和两根立柱；所述横梁横跨反力地基的两侧；所述横梁的两端分别通过连接螺栓连接一根立柱；所述相邻两根属于不同反力架的立柱之间通过连接梁连接；所述连接架的两端分别与两根横梁连接，并可沿横梁长度方向滑动；所述作动器设置在连接架下方，并可沿连接架长度方向滑动；所述每根立柱均设有升降装置；所述每个升降装置的底部均连接有移动轮；所述移动轮上设有与倒“T”形槽配合的环状凸缘，当移动轮沿所述倒“T”形槽移动时，所述环状凸缘始终卡在倒“T”形槽内；所述移动轮连接有驱动装置；所述反力螺栓的尾部与所述立柱的底部连接；当处于测试状态时，所述立柱的底部直接与反力地基接触；所述移动轮收于立柱侧部;当处于移动状态时，所述移动轮与反力地基的倒“T”形槽接触，所述立柱的底部脱离与反力地基接触。进一步地，前述的路面结构试验系统中，所述反力地基的两个侧壁顶部分别设有两条并排的倒“T”形槽；每个所述升降装置均连接有两个移动轮；与同一个升降装置两个移动轮分别与两条并排的倒“Τ”形槽相配合；优选地，所述倒“Τ”形槽的顶部两侧均设有承压板。进一步地，前述的路面结构试验系统中，所述倒“Τ”形槽的内壁设有一层用于提高结构强度的加强层。优选地，所述加强层的两侧连接有固定板，所述固定板上设置有多条沿竖直方向设置的锚索和/或地脚螺栓，所述锚索和/或地脚螺栓的一端与固定板连接，另一端固定于所述反力地基的底部；更优选的，所述固定板为多块，对称设置于加强层的两侧。
进一步地，前述的路面结构试验系统中，所述反力地基内设有钢筋结构架；优选地，所述加强层与所述钢筋结构架相连。进一步地，前述的路面结构试验系统中，所述路面结构试验机连接有一个移动平台，所述移动平台的底部设有与倒“Τ”形槽配合的带有环状凸缘的移动轮。优选地，所述反力架的横梁与立柱之间设有斜拉加强筋，所述斜拉加强筋与横梁固定连接，并通过连接螺栓与立柱连接。一种反力地基的构建方法，包括下列步骤搭建反力地基框架，所述反力地基的纵向截面为“U”形；在反力地基框架内搭建倒“Τ”形槽框架，所述倒“Τ”形槽框架位于所述反力地基框架的两侧顶部并沿反力地基的长度方向延伸；向反力地基框架与倒“Τ”形槽框架之间的区域浇注混凝土形成带有倒“Τ”形槽的反力地基。进一步地，前述的构建方法中，所述在反力地基框架内搭建倒“Τ”形槽框架的步骤中，在所述反力地基框架的两个侧壁顶部分别设置两条并排的倒“Τ”形槽框架。进一步地，前述的构建方法中，所述在反力地基框架内搭建倒“Τ”形槽框架的步骤中，所述倒“ T ”形槽框架为一层高硬度的加强层。进一步地，前述的构建方法中，在所述搭建反力地基框架的步骤中进一步包括在反力地基框架内搭建钢筋结构架。进一步地，前述的构建方法中，所述在反力地基框架内搭建倒“Τ”形槽框架的步骤中进一步包括将所述加强层与所述钢筋结构架相连；和/ 或在所述加强层的两侧设置固定板，并预设多条沿竖直方向的锚索和/或地脚螺栓，所述锚索和/或地脚螺栓的一端与固定板连接，另一端与反力地基框架或钢筋结构架连接。与现有技术相比，本发明所述的路面结构试验系统通过在路面结构试验机上设置移动轮，并在反力地基上设置倒“Τ”形槽，通过倒“Τ”形槽与路面结构试验机相配合，使路面结构试验机能沿倒“Τ”形槽移动或与倒“Τ”形槽固定，使其能够扩大测试区域，更全面的测试出路面材料和所设计的路面结构应用于实际道路时的性能。此外，本发明所提供的路面结构试验系统及所用反力地基的构建方法还具有下列技术效果( I)设置倒“T”形槽，可兼做轨道和固定装置，能够使路面结构实验机轻松完成移动和固定过程；(2)在倒“T”形槽的顶部设置承压板，能够使倒“T”形槽的承压能力更强；(3)通过在倒“T”形槽的内壁设置加强层，能够全面提高倒“T”形槽的结构强度，使其不易发生形变；(4)通过设置锚索、地脚螺栓，或将倒“T”形槽的加强层与反力地基内的钢筋结构架连接，可进一步提高倒“T”形槽的承压能力，使其在高压力状态下不会发生形变或位移；(5)通过设置与路面结构试验机相连接的移动平台，可将路面结构试验机的控制装置、液压油源等设备设置在移动平台上跟随路面结构试验机一起移动，而不必设置很长 的管线。
为了更清楚地说明本发明具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明具体实施例所述路面结构试验机与反力地基的配合示意图；图2为本发明具体实施例所述路面结构试验机与移动平台的俯视图；图3为本发明具体实施例所述反力地基的剖面结构示意图；图4为本发明具体实施例所述倒“T”形槽与反力螺栓配合的剖面结构示意图；图5为本发明具体实施例所述移动轮的结构图；图6为本发明具体实施例所述反力地基构建方法的流程图。附图标记1_钢筋结构架，2-倒“T”形槽，3-加强层，4-固定板，5-地脚螺栓，6-承压板，7-反力螺栓，8-反力架，9-作动器，10-连接架，11-横梁，12-立柱，13-控制台，14-连接梁，15-升降装置，16-移动轮，17-环状凸缘，18-斜拉加强筋，19-移动平台，20-液压油源,21-分油器。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式
，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。本发明的一个实施方式提供了一种路面结构试验系统，包括路面结构试验机和反力地基；所述反力地基的纵向截面为“U”形，所述反力地基的两个侧壁顶部分别设有沿侧壁长度方向延伸的倒“T”形槽；所述倒“T”形槽的内部设有反力螺栓，所述反力螺栓的头部位于倒“T”形槽的底部，尾部向上伸出倒“T”形槽外，并与路面结构试验机的反力架连接；所述路面结构试验机包括两套反力架、作动器和连接架；所述两套反力架并排设置在反力地基上，所述两套反力架分别包括一根横梁和两根立柱；所述横梁横跨反力地基的两侧；所述横梁的两端分别通过连接螺栓连接一根立柱；所述相邻两根属于不同反力架的立柱之间通过连接梁连接；所述连接架的两端分别与两根横梁连接，并可沿横梁长度方向滑动；所述作动器设置在连接架下方，并可沿连接架长度方向滑动；所述每根立柱均设有升降装置；所述每个升降装置的底部均连接有移动轮；所述移动轮上设有与倒“T”形槽配合的环状凸缘，当移动轮沿所述倒“T”形槽移动时，所述环状凸缘始终卡在倒“T”形槽内；所述移动轮连接有驱动装置；所述反力螺栓的尾部与所述立柱的底部连接；当处于测试状态时，所述立柱的底部直接与反力地基接触；所述移动轮收于立柱侧部;当处于移动状态时，所述移动轮与反力地基的倒“T”形槽接触，所述立柱的底部脱离与反力地基接触。通过在路面结构试验机上设置移动轮，并在反力地基上设置倒“T”形槽，通过倒“T”形槽与路面结构试验机相配合，使路面结构试验机能沿倒“T”形槽移动或与倒“T”形槽 固定，使其能够扩大测试区域，更全面的测试出路面材料和所设计的路面结构应用于实际道路时的性能。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述反力地基的两个侧壁顶部分别设有两条并排的倒“T”形槽；每个所述升降装置均连接有两个移动轮；与同一个升降装置两个移动轮分别与两条并排的倒“T”形槽相配合。这样能够使测试时的压力进一步分散，大幅增加系统结构的稳定性和可靠性。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述倒“T”形槽的顶部两侧均设有承压板。这样能够使倒“T”形槽的承压能力更强。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述倒“T”形槽的内壁设有一层用于提高结构强度的加强层。这样能够全面提高倒“T”形槽的结构强度，使其不易发生形变。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述加强层的两侧连接有固定板，所述固定板上设置有多条沿竖直方向设置的锚索和/或地脚螺栓，所述锚索和/或地脚螺栓的一端与固定板连接，另一端固定于所述反力地基的底部。具体实施时，所述固定板优选为多块，对称设置于加强层的两侧。所述反力地基内优选设有钢筋结构架；所述加强层优选与所述钢筋结构架相连。通过在反力地基内设置钢筋结构架，可增强反力地基的结构强度；通过设置锚索、地脚螺栓，或将倒“T”形槽的加强层与反力地基内的钢筋结构架连接，可进一步提高倒“T”形槽的承压能力，使其在高压力状态下不会发生形变或位移。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述路面结构试验机连接有一个移动平台，所述移动平台的底部设有与倒“T”形槽配合的带有环状凸缘的移动轮。这样可将路面结构试验机的控制装置、液压油源等设备设置在移动平台上跟随路面结构试验机一起移动，而不必设置很长的管线。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述反力架的横梁与立柱之间设有斜拉加强筋，所述斜拉加强筋与横梁固定连接，并通过连接螺栓与立柱连接。这样可以增加横梁与立柱之间的连接强度。一种反力地基的构建方法，包括下列步骤搭建反力地基框架，所述反力地基的纵向截面为“U”形；
在反力地基框架内搭建倒“T”形槽框架，所述倒“T”形槽框架位于所述反力地基框架的两侧顶部并沿反力地基的长度方向延伸；向反力地基框架与倒“T”形槽框架之间的区域浇注混凝土形成带有倒“T”形槽的反力地基。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述在反力地基框架内搭建倒“T”形槽框架的步骤中，在所述反力地基框架的两个侧壁顶部分别设置两条并排的倒“T”形槽框架。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述在反力地基框架内搭建倒“T”形槽框架的步骤中，所述倒“T”形槽框架为一层高硬度的加强层。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，在所述搭建反力地基框架的步骤中进一步包括在反力地基框架内搭建钢筋结构架。在本发明的各个实施方式中，作为优选方案，所述在反力地基框架内搭建倒“T”形·槽框架的步骤中进一步包括将所述加强层与所述钢筋结构架相连；和/ 或在所述加强层的两侧设置固定板，并预设多条沿竖直方向的锚索和/或地脚螺栓，所述锚索和/或地脚螺栓的一端与固定板连接，另一端与反力地基框架或钢筋结构架连接。为了节约成本，所述加强层可使用三根槽钢构成，其中一根槽钢位于最底部，槽口向上，另外两根槽钢背对背置于底部槽钢的上方，且两根槽钢之间留有一定距离，这样便构成了一个框架，所述框架的内部为倒“T”形槽，背对背的两根槽钢中沿水平方向延伸的侧壁可充当固定板。所述反力地基在长度方向上可任意延长，以扩大试验区域。试验前将路面材料铺设在反力地基的底部，为了试验路面材料或路面结构在倾斜路面的性能，可将反力地基底部的一段区域或几段区域设置成结构不同的斜坡，之后铺设路面材料，这样便能起到试验路面材料或路面结构在倾斜路面的性能。为更好的解释本发明，下面提供具体实施例进行说明。具体实施例如图I至5所示，一种路面结构试验系统，包括路面结构试验机和反力地基；所述反力地基的纵向截面为“U”形，所述反力地基内设有钢筋结构架I ;所述反力地基的两个侧壁顶部分别设有两条并排沿侧壁长度方向延伸的倒“T”形槽2 ;所述倒“T”形槽2的内壁设有一层用于提高结构强度的加强层3 ;所述加强层3与所述钢筋结构架I相连；所述加强层3的两侧连接有固定板4，所述固定板4为四块，对称设置于加强层3的两侧；所述固定板4上设置有多条沿竖直方向设置的地脚螺栓5，所述地脚螺栓5的一端与固定板4连接，另一端固定于所述反力地基的底部；所述倒“T”形槽2的顶部两侧均设有承压板6 ;所述倒“T”形槽2的内部设有反力螺栓7，所述反力螺栓7的头部位于倒“T”形槽2的底部，尾部向上伸出倒“T”形槽2外，并与路面结构试验机的反力架8连接；所述路面结构试验机包括两套反力架8、作动器9和连接架10 ;所述两套反力架8并排设置在反力地基上，所述两套反力架8分别包括一根横梁11和两根立柱12 ;所述横梁11横跨反力地基的两侧；所述横梁11的两端分别通过连接螺栓连接一根立柱12 ;所述相邻两根属于不同反力架8的立柱12之间通过连接梁14连接；所述连接梁14上设置有分油器21。所述连接架10的两端分别与两根横梁11连接，并可沿横梁11长度方向滑动；所述作动器9设置在连接架10下方，并可沿连接架10长度方向滑动；所述每根立柱12均设有升降装置15 ;每个所述升降装置15均连接有两个移动轮16 ;与同一个升降装置15相连的两个移动轮16与分别与两条并排的倒“T”形槽2相配合；所述移动轮16上设有与倒“T”形槽2配合的环状凸缘17，当移动轮16沿所述倒“T”形槽2移动时，所述环状凸缘17始终卡在倒“T”形槽2内；所述移动轮16连接有驱动装置；所述反力螺栓7的尾部与所述立柱12的底部连接；所述反力架8的横梁11与立柱12之间设有斜拉加强筋18，所述斜拉加强筋18与横梁11固定连接，并通过连接螺栓与立柱12连接。所述路面结构试验机连接有一个移动平台19，所述移动平台19的底部设有与倒“T”形槽2配合的带有环状凸缘17的移动轮16。所述移动平台上放置有控制台13和液压油源20。
所述路面结构试验机还连接有冷却系统。当处于测试状态时，所述立柱12的底部直接与反力地基接触；所述移动轮16收于立柱12侧部；当处于移动状态时，所述移动轮16与反力地基的倒“T”形槽2接触，所述立柱12的底部脱离与反力地基接触。如图6所示，一种反力地基的构建方法，包括下列步骤101)搭建反力地基框架，所述反力地基的纵向截面为“U”形；102)在反力地基框架内搭建钢筋结构架；103)用高硬度的加强层在所述反力地基框架的两个侧壁顶部分别设置两条并排且沿反力地基的长度方向延伸的倒“T”形槽框架；104)将所述加强层与所述钢筋结构架相连；105)在所述加强层的两侧设置固定板，并预设多条沿竖直方向的地脚螺栓，所述地脚螺栓的一端与固定板连接，另一端与反力地基框架或钢筋结构架连接；106)向反力地基框架与倒“T”形槽框架之间的区域浇注混凝土形成带有倒“T”形槽的反力地基。最后应说明的是以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种路面结构试验系统，其特征在于包括路面结构试验机和反力地基； 所述反力地基的纵向截面为“U”形，所述反力地基的两个侧壁顶部分别设有沿侧壁长度方向延伸的倒“T”形槽；所述倒“T”形槽的内部设有反力螺栓，所述反力螺栓的头部位于倒“T”形槽的底部，尾部向上伸出倒“T”形槽外，并与路面结构试验机的反力架连接； 所述路面结构试验机包括两套反力架、作动器和连接架；所述两套反力架并排设置在反力地基上，所述两套反力架分别包括一根横梁和两根立柱；所述横梁横跨反力地基的两侧；所述横梁的两端分别通过连接螺栓连接一根立柱；所述相邻两根属于不同反力架的立柱之间通过连接梁连接；所述连接架的两端分别与两根横梁连接，并可沿横梁长度方向滑动；所述作动器设置在连接架下方，并可沿连接架长度方向滑动；所述每根立柱均设有升降装置；所述每个升降装置的底部均连接有移动轮；所述移动轮上设有与倒“T”形槽配合的环状凸缘，当移动轮沿所述倒“T”形槽移动时，所述环状凸缘始终卡在倒“T”形槽内；所述移动轮连接有驱动装置；所述反力螺栓的尾部与所述立柱的底部连接； 当处于测试状态时，所述立柱的底部直接与反力地基接触；所述移动轮收于立柱侧部; 当处于移动状态时，所述移动轮与反力地基的倒“T”形槽接触，所述立柱的底部脱离与反力地基接触。
2.如权利要求I所述的路面结构试验系统，其特征在于所述反力地基的两个侧壁顶部分别设有两条并排的倒“T”形槽；每个所述升降装置均连接有两个移动轮；与同一个升降装置两个移动轮分别与两条并排的倒“T”形槽相配合； 优选地，所述倒“T”形槽的顶部两侧均设有承压板。
3.如权利要求I所述的路面结构试验系统，其特征在于所述倒“T”形槽的内壁设有一层用于提高结构强度的加强层； 优选地，所述加强层的两侧连接有固定板，所述固定板上设置有多条沿竖直方向设置的锚索和/或地脚螺栓，所述锚索和/或地脚螺栓的一端与固定板连接，另一端固定于所述反力地基的底部； 更优选的，所述固定板为多块，对称设置于加强层的两侧。
4.如权利要求I所述的路面结构试验系统，其特征在于所述反力地基内设有钢筋结构架； 优选地，所述加强层与所述钢筋结构架相连。
5.如权利要求I至4中任意一项所述的路面结构试验系统，其特征在于所述路面结构试验机连接有一个移动平台，所述移动平台的底部设有与倒“T”形槽配合的带有环状凸缘的移动轮； 优选地，所述反力架的横梁与立柱之间设有斜拉加强筋，所述斜拉加强筋与横梁固定连接，并通过连接螺栓与立柱连接。
6.一种反力地基的构建方法，其特征在于，包括下列步骤 搭建反力地基框架，所述反力地基的纵向截面为“U”形； 在反力地基框架内搭建倒“T”形槽框架，所述倒“T”形槽框架位于所述反力地基框架的两侧顶部并沿反力地基的长度方向延伸； 向反力地基框架与倒“T”形槽框架之间的区域浇注混凝土形成带有倒“T”形槽的反力地基。
7.如权利要求6所述的构建方法，其特征在于，所述在反力地基框架内搭建倒“T”形槽框架的步骤中，在所述反力地基框架的两个侧壁顶部分别设置两条并排的倒“Τ”形槽框架。
8.如权利要求6或7所述的构建方法，其特征在于，所述在反力地基框架内搭建倒“Τ”形槽框架的步骤中，所述倒“Τ”形槽框架为一层高硬度的加强层。
9.如权利要求8所述的构建方法，其特征在于，在所述搭建反力地基框架的步骤中进一步包括在反力地基框架内搭建钢筋结构架。
10.如权利要求9所述的构建方法，其特征在于，所述在反力地基框架内搭建倒“Τ”形槽框架的步骤中进一步包括 将所述加强层与所述钢筋结构架相连； 和/或 在所述加强层的两侧设置固定板，并预设多条沿竖直方向的锚索和/或地脚螺栓，所述锚索和/或地脚螺栓的一端与固定板连接，另一端与反力地基框架或钢筋结构架连接。
全文摘要
本发明涉及道路建设领域，具体涉及一种路面结构实验系统及所用反力地基的构建方法。所述路面结构试验系统包括路面结构试验机和反力地基；所述反力地基上设有倒“T”形槽；所述路面结构试验机包括反力架、作动器和连接架；反力架包括一根横梁和两根立柱；每根立柱均设有升降装置；每个升降装置的底部均连接有移动轮；立柱通过反力螺栓与倒“T”形槽连接。所述反力地基的构建方法包括1)搭建反力地基框架；2)在反力地基框架内搭建倒“T”形槽框架；3)向反力地基框架与倒“T”形槽框架之间的区域浇注混凝土形成带有倒“T”形槽的反力地基。本发明所述的路面结构试验系统通过倒“T”形槽与路面结构试验机相配合，使其能够扩大测试区域。
文档编号E02D1/00GK102943428SQ20121048912
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者刘宗波, 黄冬明, 齐子帅 申请人:北京科百宏业科技有限公司