Установка для испытания прочности дорожных одежд и грунтовых оснований
Владельцы патента RU 2338827:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" (RU)
Изобретение относится к области проектирования автомобильных дорог, а именно к установкам для вариантного исследования прочности дорожных одежд и грунтовых оснований на дорожном стенде. Установка для испытания прочности дорожных одежд и грунтовых оснований содержит грунтовый канал с дорожной одеждой, гидравлический или механический домкрат с динамометром, круглый жесткий штамп и индикаторы, упорную балку, которая может перемещаться по направляющим, которые крепятся к стойкам, размещенным по боковым сторонам канала, и анкерно закреплены. 2 ил.
Изобретение относится к области проектирования автомобильных дорог, а именно к установкам для вариантного исследования прочности дорожных одежд и грунтовых оснований на дорожном стенде.
Известно устройство для оценки прочности дорожных одежд на полотне дороги, представляющее рычажный прогибомер, устанавливаемый параллельно продольной оси автомобиля таким образом, чтобы измерительный стержень опирался на поверхность покрытия между спаренными скатами по оси действия нагрузки от колеса [1].
Недостатком устройства является невозможность использования его для создания упорного давления на дорожную одежду и грунтовое основание для вариантного исследования прочности конструкций на дорожном стенде.
Наиболее близким к изобретению является установка для статического нагружения штампом, содержащая гидравлический или механический домкрат с динамометром, круглый жесткий штамп, индикаторы и упорную балку [2].
Недостатком установки является невозможность использования ее для создания опорного давления на дорожную одежду и грунтовое основание для вариантного исследования прочности конструкций на дорожном стенде, низкая производительность при проведении испытаний.
Цель изобретения - повышение точности измерения и создание вариантного исследования реальных условий нагружения дорожных одежд и грунтовых оснований.
Поставленная цель достигается тем, что установка содержит грунтовый канал с дорожной одеждой, гидравлический или механический домкрат с динамометром, круглый жесткий штамп и индикаторы, упорную балку, при этом упорная балка может перемещаться по направляющим, которые крепятся к стойкам, размещенным по боковым сторонам канала, и анкерно закреплены.
Для вариантных исследований прочности дорожных одежд и грунтовых оснований грунтовый канал разделен на отсеки, в каждый из которых наполняется определенный тип грунта с заданными характеристиками влажности и уплотняется. После определения упругих прогибов грунтового основания, по которым определяется прочность грунта, характеризуемая модулем упругости, устраиваются дорожные одежды разных конструкций и также проводятся исследования их прочности. Для исследований применяются штампы различных диаметров. Для исследований прочности конструкций в других отсеках к ним подводится упорная балка и операции повторяются. После выполнения испытаний дорожных конструкций заданного цикла отсеки наполняются новыми материалами.
На фигуре 1 представлен общий вид установки; на фигуре 2 - сечение по А-А.
Установка для исследования прочности дорожных одежд и грунтовых оснований содержит грунтовый канал 16, грунт 2, дорожную одежду 1, упорную балку 9, которая может перемещаться по направляющим 10. Направляющие 10 жестко крепятся к стойкам 11, размещенным по боковым сторонам канала, и анкерно закреплены. Штамп 13 заданного диаметра укладывают на грунт 2 или дорожную одежду 1, на него устанавливают домкрат 3, который через соединительную насадку 4 соединен с динамометром 5, передающим давление на балку 9 при помощи насадки 7 и шаровой опоры 8, которая упирается в упорную балку 9. К штампу 13 подводят рычаг 14, один конец которого закреплен на жестком стержне 17, проложенном вдоль стенда, а на втором конце закреплен индикатор 15 для измерения осадка штампа 13. Для фиксации измеряемого усилия на дорожную конструкцию динамометр 5 снабжен индикатором 6 часового типа.
Устройство работает следующим образом.
На выбранном отсеке устанавливают установку. В период нагружения домкрат 3 упирается в упорную балку 9, от упорной балки 9 усилие передается на штамп 13 и, соответственно, на дорожную одежду и грунт основания. Упругий прогиб фиксируется индикаторами 15, а передаваемое на штамп 13 усилие - индикатором 6. Наличие двух индикаторов 15, расположенных вдоль диаметра штампа 13 на равном расстоянии от его центра, позволяет устранить ошибку от перекоса штампа при измерении его осадки под нагрузкой.
Отсчеты по индикаторам 15 снимают сначала при заданной нагрузке, затем нагружение доводят до ноля и снимают второй отсчет. Разница показаний отсчетов даст упругий прогиб. Исследования грунтовых оснований и дорожных одежд на дорожном стенде с применением предлагаемой установки выполняется согласно ВСН 52-89 (Указания по оценке прочности и расчету усиления нежестких дорожных одежд (ВСН 52-89) / Минавтодор РСФСР, 1989. - 77 с.).
Таким образом, предлагаемая установка позволяет проводить вариантные испытания дорожных конструкций на дорожном стенде и устанавливать прочность в зависимости от их свойств, характерных для разных дорожно-климатических зон и схем увлажнения рабочего слоя грунта. Полученные результаты исследований грунтов и дорожных одежд разных конструкций на дорожном стенде позволят использовать их при проектировании автомобильных дорог, а именно дорожных одежд, и разработке проектной нормативной документации.
Подобные исследования прочности дорожных одежд и грунтовых оснований на полотне дороги потребовали бы больших средств на строительство опытных участков.
Литература
1. Апестин В.К. и др. Испытание и оценка прочности нежестких дорожных одежд. - М.: Транспорт, 1977, с.7-8.
2. Там же, с.6-7.
Установка для испытания прочности дорожных одежд и грунтовых оснований, содержащая грунтовый канал с дорожной одеждой, гидравлический или механический домкрат с динамометром, круглый жесткий штамп и индикаторы, упорную балку, отличающаяся тем, что грунтовый канал разделен на отсеки, каждый из которых заполнен определенным типом грунта с определенной прочностью основания из него, на которых устроены дорожные одежды, при этом по боковым сторонам канала размещены анкерно закрепленные стойки, к которым закреплены направляющие для перемещения упорной балки над грунтовым основанием или дорожной одеждой.
