一种用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，包括下部用于容纳钻取的路面芯样的钻芯筒以及指针杆；指针杆水平放置于圆形凹槽中，且指针杆的两端卡在钻芯筒的侧壁上；指针杆上还垂直固定有连接杆，指针杆通过连接杆与路面芯样相连；钻芯筒顶面的圆形凹槽的中心开设有用于容纳连接杆并与钻芯筒下部相通的圆柱形通孔。本实用新型为实现多角度旋转剪切，在钻芯筒的顶面开设用于放置指针杆的凹槽，用指针杆和试件的沥青层连接在一起，然后通过对焊接杆上的顶杆施加荷载来达到沥青层旋转目的。本实用新型装置结构简单，操作简便，解决了在对路面样芯做旋转剪切试验时必须将样芯带回室内问题。
【专利说明】一种用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于公路工程浙青路面的性能检测【技术领域】，特别是涉及一种用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置。
【背景技术】
[0002]随着道路事业的不断发展，我国道路总里程数不断增加，质量等级也不断提高，浙青路面病害越来越受到重视。在一些交通量大的浙青路面，尤其是在夏季高温，更容易产生车辙、拥包、推移等病害，使路面强度降低。这些病害的产生不仅是因为外界环境因素的影响，还包括来自于车辆的荷载力。而这种力的方向不仅是垂直于路面方向，还包括平行于路面方向以及与路面成各种角度的方向。由此路面受到拉力、压力和各种角度的剪力作用。正是由于这些力的存在导致路面容易发生各种破坏。所以有必要提出一种方法来进行评价各个角度的作用力对于路面性能的影响。
[0003]鉴于目前已有的检测设备和方法都是从路面现场先钻取好芯样，然后再把芯样拿到室内，再做室内旋转剪切试验，最后通过室内试验结果来评价浙青路面粘结处抗剪切性能，而一直都没有一种设备可以直接在现场做多角度的旋转剪切试验。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种用于现场层间剪切的多角度扭剪装置，该装置结构简单，操作简便，解决了在对路面样芯做旋转剪切试验时必须将样芯带回室内问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:包括下部用于容纳钻取的路面芯样的钻芯筒以及指针杆；钻芯筒的顶面开设有圆形凹槽，指针杆水平放置于圆形凹槽中，且指针杆的两端卡在钻芯筒的侧壁上；指针杆的上表面中心处垂直固定有焊接杆，焊接杆的顶端固定有水平设置的用于带动指针杆在凹槽中转动的顶杆；指针杆的下表面上还垂直固定有连接杆，指针杆通过连接杆与路面芯样相连；钻芯筒顶面的圆形凹槽的中心开设有用于容纳连接杆并与钻芯筒下部相通的通孔。
[0006]所述的顶杆一侧设置有传感器，传感器的信号输出端上连接有A/D转换器，A/D转换器的输出端与用于导出施加的荷载情况的计算机。
[0007]所述的传感器包括速度传感器以及扭矩传感器。
[0008]所述的指针杆上固定有两根连接杆。
[0009]所述的指针杆的两端部为方便指针杆转动的圆弧形。
[0010]所述的指针杆的长度与圆形凹槽的直径相同，指针杆横跨于圆柱形通孔的上方。
[0011]所述的钻芯筒的底面开口，且开口的圆周上设置有若干均匀分布的齿，这些齿的齿尖端部围成用于钻取圆柱形路面芯样的圆形。
[0012]所述的焊接杆通过焊接的方式与指针杆以及顶杆固定连接。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:[0014]本实用新型为实现多角度旋转剪切，在钻芯筒的顶面开设用于放置指针杆的凹槽，用指针杆和试件的浙青层连接在一起，然后通过对焊接杆上的顶杆施加荷载来达到浙青层旋转目的。本实用新型装置结构简单，操作简便，解决了在对路面样芯做旋转剪切试验时必须将样芯带回室内问题。
[0015]进一步的，本实用新型在顶杆上外接速度传感器和扭矩传感器，再用A/D转换器及计算机导出所施加的荷载情况。这样就可以测出粘结处的抗剪切性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0017]图2为本实用新型钻芯筒的剖视图；
[0018]图3为本实用新型钻芯筒的俯视图；
[0019]图4为钻芯筒下表面的结构示意图。
[0020]其中，1为钻芯筒；2为连接杆；3为指针杆；4为焊接杆；5为顶杆；6为传感器；7为A/D转换器；8为计算机；9为圆形凹槽；10为圆柱形通孔。
【具体实施方式】
[0021]现结合附图对本实用新型进行进一步说明，但是本实用新型不仅限于下述的实施方式。
[0022]参见图1，本实用新型包括下部用于容纳钻取的路面芯样的钻芯筒I以及指针杆3 ;钻芯筒I的底面开口，且开口的圆周上设置有若干均匀分布的齿10，这些齿10的齿尖端部围成用于钻取圆柱形路面芯样的圆形。钻芯筒I的顶面开设有圆形凹槽9，指针杆3水平放置于圆形凹槽9中，且指针杆3的两端卡在钻芯筒I的侧壁上；指针杆3的下表面上还垂直固定有连接杆2。指针杆3的两端部为方便指针杆3转动的圆弧形。指针杆3的长度与圆形凹槽9的直径相同，指针杆3横跨于圆柱形通孔的上方。指针杆3的上表面中心处垂直固定有焊接杆4，焊接杆4的顶端固定有水平设置的用于带动指针杆3在凹槽9中转动的顶杆5 ;焊接杆4通过焊接的方式与指针杆3以及顶杆5固定连接。顶杆5 —侧设置有传感器6，传感器6包括速度传感器以及扭矩传感器。传感器6的信号输出端上连接有A/D转换器7，A/D转换器7的输出端与用于导出施加的荷载情况的计算机8。指针杆3通过连接杆2与路面芯样相连；钻芯筒I顶面的圆形凹槽9的中心开设有用于容纳连接杆2并与钻芯筒I下部相通的圆柱形通孔10。
[0023]本实用新型是由钻芯筒1、连接杆、指针杆3、焊接杆4、顶杆5、传感器6 (包括速度传感器和扭矩传感器)、A/D转换器7、计算机8组成的。
[0024]其中，钻芯筒I下表面有齿，如图4所示。这样为了能更方便的打入路面，且齿越大越密的时候，钻取的芯样的主要部分都集中在齿的齿尖端围成的那部分中。钻芯筒I在地面以上的那部分是中心开孔的，如图2所示，图2中芯样存在的部分是地下部分，而地下部分的上面的部分全部都属于地上部分，图2中地上部分开设有孔，指针杆3就架在孔的上面，指针杆3的两端搭在孔两侧与钻芯筒I在孔所处平面以上的那部分之间。它们之间的关系如图2和图3。由图2中可以清楚的看到在孔所处的平面以上，还有一部分筒壁，为了方便指针杆3转动，且指针杆3两端是圆形的，其长度就是钻芯筒内筒壁的直径。综上所述，指针杆3只能转动，不能上下移动，且能沿着钻芯筒I的内壁转动的很好。
[0025]除此之外，指针杆3下边对称分布的两根连接杆都被钻芯筒I上开的小孔所包围，如图3所示。这样一来就可以把指针杆和试件连接在一起，且它们运动的时候不会影响到钻芯筒I。
[0026]在使用过程中，通过拧动顶杆5的右端端头带动路面芯样同步转动，且钻芯筒底部的齿会使芯样周围的空隙变大，所以不用很大的力就可以使顶杆5带动指针杆3以及试件发生转动，任何角度的扭剪都可以。而且顶杆5和指针杆是平行杆，所以顶杆5转过的角度就是试件转动的角度。然后顶杆5左端安装有传感器6 (转速传感器和扭矩传感器)，将采集到的顶杆5施加的转速信号和扭矩信号转换成电信号输给A/D转换器7，A/D转换器7将输入的脉冲电信号转换为数字信号通过导线输送到计算机8中。
【权利要求】
1.一种用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:包括下部用于容纳钻取的路面芯样的钻芯筒(I)以及指针杆(3);钻芯筒(I)的顶面开设有圆形凹槽(9)，指针杆(3)水平放置于圆形凹槽(9)中，且指针杆(3)的两端卡在钻芯筒(I)的侧壁上；指针杆(3)的上表面中心处垂直固定有焊接杆(4)，焊接杆(4)的顶端固定有水平设置的用于带动指针杆(3)在凹槽(9)中转动的顶杆(5);指针杆(3)的下表面上还垂直固定有连接杆(2)，指针杆(3)通过连接杆(2)与路面芯样相连；钻芯筒(I)顶面的圆形凹槽(9)的中心开设有用于容纳连接杆(2)并与钻芯筒(I)下部相通的通孔(10)。
2.根据权利要求1所述的用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:所述的顶杆(5)—侧设置有传感器(6),传感器(6)的信号输出端上连接有A/D转换器(7), A/D转换器(7)的输出端与用于导出施加的荷载情况的计算机(8)。
3.根据权利要求2所述的用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:所述的传感器(6)包括速度传感器以及扭矩传感器。
4.根据权利要求1所述的用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:所述的指针杆(3)上固定有两根连接杆。
5.根据权利要求1所述的用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:所述的指针杆(3)的两端部为方便指针杆(3)转动的圆弧形。
6.根据权利要求1所述的用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:所述的指针杆(3)的长度与圆形凹槽(9)的直径相同，指针杆(3)横跨于圆柱形通孔的上方。
7.根据权利要求1所述的用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:所述的钻芯筒(I)的底面开口，且开口的圆周上设置有若干均匀分布的齿(10)，这些齿(10)的齿尖端部围成用于钻取圆柱形路面芯样的圆形。
8.根据权利要求1所述的用于现场层间剪切的多角度扭剪试验装置，其特征在于:所述的焊接杆(4)通过焊接的方式与指针杆(3)以及顶杆(5)固定连接。
【文档编号】G01N3/24GK203745314SQ201420066971
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2014年2月14日
【发明者】杜金鹏, 杜慧, 钟立昌 申请人:长安大学