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專利名稱：一種彎沉儀及測試差異彎沉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路工程質(zhì)量檢測的測試領(lǐng)域，具體的說是一種彎沉儀和能測定混凝土路面承載能力之差異彎沉的測試方法。
背景技術(shù)：
差異彎沉的測定是檢測混凝土路面承載能力、判斷板底是否脫空的重要指標之一。隨著我國大規(guī)模公路基礎設施建設的展開，水泥混凝土路面公路得到史無前例的快速發(fā)展。截至到2002年底，我國已擁有水泥混凝土路面公路16.8萬公里，成為當今世界上擁有水泥混凝土路面里程最多的國家之一，水泥混凝土路面質(zhì)量的好壞直接影響行車速度、安全、舒適和運輸成本。水泥混凝土路面的板塊接縫較多，對超載較為敏感，路面承載能力下降、板塊脫空等先期病害，會導致路面的破損，加速路面質(zhì)量損壞。因此測定板塊接縫前后的主點彎沉、差異彎沉，判斷板塊脫空狀況，為板底注漿等治理措施提供依據(jù)，從而搞好水泥混凝土路面的養(yǎng)護，延長公路的使用壽命，改善其通行能力，具有十分重要的意義。差異彎沉的測定分主點、副點一組兩個測點，主點位于板橫縫前10cm、加卸載，副點在橫縫后10cm、無荷載(正常行車方向為前)，兩點的彎沉差值即為差異彎沉，差異彎沉達到某一預定指標即可判斷為板底脫空。現(xiàn)有技術(shù)中，差異彎沉值的測定通常是采用兩臺貝克曼梁彎沉儀，分別測定主點、副點彎沉值，需要兩套設備和兩組人員，投入較大；兩組間需相互配合取得一致，勞動效率較低；兩組測試成果間各有誤差，使差異彎沉的成果誤差疊加放大，影響成果精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能方便測定混凝土路面承載能力之差異彎沉的測試方法，它可克服現(xiàn)有技術(shù)中的投入大、效率低、精度較差等方面的一些不足。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種彎沉儀，它包括主梁，與主梁相配合的主梁支架、百分表支架，與百分表支架連接的主點百分表，與主點百分表連接的后表支柱，與主梁端部連接的頭部著地裝置，其特征在于在主梁前端設置副點百分表安放裝置，在副點百分表安放裝置安放副點百分表。
一種彎沉儀，它包括主梁，與主梁相配合的主梁支架、百分表支架，與百分表支架連接的主點百分表，與主點百分表連接的后表支柱，與主梁前端連接的頭部著地裝置，其特征在于與主梁前端連接的頭部著地裝置有一水平段和一垂直段，兩者焊接成直角，在著地裝置的水平段設置副點百分表安放裝置，在副點百分表安放裝置安放副點百分表。
一種測試差異彎沉的方法，其特征在于所述測試差異彎沉的方法包括以下步驟a、在彎沉儀頭部對應副點彎沉測試位置設立副點百分表安放裝置；b、在副點百分表安放裝置安放副點百分表；c、以安放的副點百分表的伸縮桿替代副點著地裝置，并保證在測試過程中百分表的伸縮桿在有效量程范圍內(nèi)觸地；d、按規(guī)定選擇點位進行彎沉測定，具體是在水泥板塊橫縫前后各10cm的位置分別確定主、副測試點的位置(主、副點按照行車方向劃分，橫縫前為主點，橫縫后為副點)；e、彎沉測定的差異彎沉＝副點百分表的讀數(shù)變化+主副測點間距/彎沉儀后臂長×主點百分表的讀數(shù)變化。
本發(fā)明通過以一套彎沉儀上安置兩臺百分表的技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中需兩套彎沉儀才能完成的水泥板塊路面差異彎沉的測試，測定的差異彎沉值95％取決于副點百分表的讀數(shù)精度，有利于提高差異彎沉成果精度，經(jīng)實驗使用本發(fā)明減少了人員及設備的投入、提高測試工作的時間效率，并顯著提高了差異彎沉測試成果的精度。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)一實施例的測試示意圖；圖2現(xiàn)有技術(shù)又一實施例的測試示意圖；圖3為本發(fā)明一實施例的測試示意圖；圖4為本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖.；圖5為圖4的A-A分解剖視6為本發(fā)明又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明一實施例的差異彎沉計算示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步的描述。
本發(fā)明為一種彎沉儀，它包括主梁4，與主梁4相配合的主梁支架6、百分表支架8，與百分表支架8連接的主點百分表9，與主點百分表9連接的后表支柱7，與主梁端部連接的頭部著地裝置5，其特征在于在主梁前端14設置副點百分表安放裝置13，在副點百分表安放裝置13安放副點百分表12，副點百分表安放裝置與主梁的端部距離至少為40厘米。具體實施中的彎沉儀，它包括主梁4，與主梁4相配合的主梁支架6、百分表支架8，與百分表支架8連接的主點百分表9，與主點百分表9連接的后表支柱7，與主梁前端連接的頭部著地裝置5，其特征在于與主梁前端14連接的頭部著地裝置5有一水平段18和一垂直段17，兩者焊接成直角，在頭部著地裝置的水平段18設置副點百分表安放裝置13，在副點百分表安放裝置13安放副點百分表12；實施中水平段的一部分與主梁的端部采用螺栓固定形成固定段16，固定段的長度大于10厘米。本發(fā)明為一種測試差異彎沉的方法，它包括以下步驟a、在彎沉儀頭部對應副點彎沉測試位置設立副點百分表安放裝置；b、在副點百分表安放裝置安放副點百分表；c、以安放的副點百分表的伸縮桿替代副點著地裝置，并保證在測試過程中百分表的伸縮桿在有效量程范圍內(nèi)觸地；d、按規(guī)定選擇點位進行彎沉測定，具體是在水泥板塊橫縫2后各10cm的位置分別確定主、副測試點的位置(主、副點按照行車方向劃分，橫縫2前為主點，橫縫后為副點)；e、彎沉測定的差異彎沉＝副點百分表的讀數(shù)變化+主副測點間距/彎沉儀后臂長×主點百分表的讀數(shù)變化。實施中的彎沉儀為貝克曼梁彎沉儀，副點百分表安放裝置固定在貝克曼梁彎沉儀前端，距離彎沉儀頭部著地裝置的間距等于主、副測點的點位的間距，該間距為15-25cm，裝置的長度短于彎沉儀頭部著地裝置的長度2cm以上。具體為在貝克曼梁彎沉儀頭部著地裝置5后方的彎沉儀主梁4上設置副點百分表安放裝置13；副點百分表安放裝置13與彎沉儀頭部著地裝置5的間距等于主、副點彎沉測試點位的間距附圖中以B-C段表示一般為20cm左右；設計時要求副點百分表安放裝置13的長度短于彎沉儀頭部著地裝置5的長度2cm以上，可保證前者底端在彎沉儀安放時不觸及地面；副點百分表12與副點百分表安放裝置13間的固定方法可采用槽口卡接、螺絲固定或采用磁鐵吸附方式實現(xiàn)，較佳實施例副點百分表安放裝置13采用磁性裝置方式，具體為用螺絲15將副點百分表安放裝置13與主梁前端14進行固定，副點百分表安放裝置13采用鋼板材質(zhì)，在鋼質(zhì)的副點百分表安放裝置13內(nèi)吸附一磁鐵19，該磁鐵最好采用強力磁鐵，在副點百分表12的背面加貼鐵片20，不但能滿足方便地安放副點百分表12，并可保證百分表12的伸縮桿在測試過程中在有效量程范圍內(nèi)觸地；副點百分表安放裝置13可與頭部著地裝置5整體加工后安置于彎沉儀前端，取代可拆卸的原有彎沉儀頭部著地裝置5；測試出的差異彎沉＝副點百分表的讀數(shù)變化+間距(附圖中的標記段為CB)/后臂長(附圖中的標記段為OD)×主點百分表的讀數(shù)變化，差異彎沉值95％取決于副點百分表的讀數(shù)精度，有利于提高差異彎沉成果精度。彎沉儀、百分表、副點百分表及其他部件及測試實施中的其他計算均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作具體描述。
實施例1某城市長度為15.2公里的四車道混凝土路面公路1進行改建設計時，需對全部11680塊水泥板塊測定主點彎沉和差異彎沉，原計劃按現(xiàn)有技術(shù)進行測試，需投入兩套貝克曼梁彎沉儀及兩組共8名測試人員(不含其他輔助人員)。采用本項發(fā)明技術(shù)，以5mm厚扁鋼為材料加工了F型頭部裝置水平安裝在彎沉儀頭部，兩檔橫鋼間距20cm分別作為彎沉儀頭部著地裝置和副點百分表安置裝置，后者以強力磁鐵為介質(zhì)安置副點百分表(表背粘附鐵片)，由彎沉儀前端擺放人員負責副點百分表的安置與讀數(shù)。實現(xiàn)了一組人員、一套設備完成原定兩套設備、兩組人員的測試工作；同時，由于避免了原定兩套設備在布置時的相互干擾和相互等待，作業(yè)的時間效率上提高20％；通過對差異彎沉成果的計算方法分析(結(jié)合圖6及其計算說明)，由于差異彎沉值95％取決于副點百分表的讀數(shù)精度，經(jīng)實驗，成果精度較原方案的兩只測試誤差較大的后端百分表疊加計算的精度提高約4倍。其特征在于在貝克曼梁彎沉儀頭部設置副點百分表安放裝置；該裝置與彎沉儀頭部著地裝置的間距等于主、副測點的點位的間距(20cm左右)；該裝置的長度短于彎沉儀頭部著地裝置的長度2cm以上；該裝置能方便地安放百分表并保證百分表的伸縮桿在測試過程中在有效量程范圍內(nèi)觸地；該裝置加工時不限制與頭部著地裝置進行整體加工；綜上所述，本發(fā)明采用在一套彎沉儀上安置兩臺百分表的技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中需兩套彎沉儀才能完成的水泥板塊路面差異彎沉的測試，減少了人員及設備的投入、提高測試工作的時間效率，并能提高差異彎沉測試成果的精度。
權(quán)利要求
1.一種彎沉儀，它包括主梁，與主梁相配合的主梁支架、百分表支架，與百分表支架連接的主點百分表，與主點百分表連接的后表支柱，與主梁端部連接的頭部著地裝置，其特征在于在主梁前端設置副點百分表安放裝置，在副點百分表安放裝置安放副點百分表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試差異彎沉的方法，其特征在于副點百分表安放裝置與主梁的端部距離至少為15-20厘米。
3.一種彎沉儀，它包括主梁，與主梁相配合的主梁支架、百分表支架，與百分表支架連接的主點百分表，與主點百分表連接的后表支柱，與主梁前端連接的頭部著地裝置，其特征在于與主梁前端連接的頭部著地裝置有一水平段和一垂直段，兩者焊接成直角，在著地裝置的水平段設置副點百分表安放裝置，在副點百分表安放裝置安放副點百分表。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測試差異彎沉的方法，其特征在于水平段的一部分與主梁的端部采用螺栓固定形成固定段，固定段的長度大于10厘米。
5.一種測試差異彎沉的方法，其特征在于所述測試差異彎沉的方法包括以下步驟a、在彎沉儀頭部對應副點彎沉測試位置設立副點百分表安放裝置；b、在副點百分表安放裝置安放副點百分表；c、以安放的副點百分表的伸縮桿替代副點著地裝置，并保證在測試過程中百分表的伸縮桿在有效量程范圍內(nèi)觸地；d、按規(guī)定選擇點位進行彎沉測定；e、彎沉測定的差異彎沉＝副點百分表的讀數(shù)變化+主副測點間距/彎沉儀后臂長×主點百分表的讀數(shù)變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測試差異彎沉的方法，其特征在于彎沉儀為貝克曼梁彎沉儀，副點百分表安放裝置固定在貝克曼梁彎沉儀前端，距離彎沉儀頭部著地裝置的間距等于主、副測點的點位的間距，該間距為15-25cm，裝置的長度短于彎沉儀頭部著地裝置的長度2cm以上
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測試差異彎沉的方法，其特征在于副點百分表與副點百分表安放裝置間的固定方法可采用槽口卡接、螺絲固定或采用磁鐵吸附方式實現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測試差異彎沉的方法，其特征在于副點百分表安放裝置在加工時與頭部著地裝置進行整體加工形成整體，加工后的整體固定于彎沉儀前端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測試差異彎沉的方法，其特征為所述測試差異彎沉的方法包括以下步驟a.在彎沉儀頭部對應副點彎沉測試位置設立副點百分表安放裝置；b.在副點百分表安放裝置上安放副點百分表；c.以安放的副點百分表的伸縮桿替代副點著地裝置，并保證在測試過程中百分表的伸縮桿在有效量程范圍內(nèi)觸地；d.按規(guī)定選擇點位進行彎沉測定；e.彎沉測定的差異彎沉＝副點百分表的讀數(shù)變化+主副測點間距/彎沉儀后臂長×主點百分表的讀數(shù)變化。本發(fā)明通過以一套彎沉儀上安置兩臺百分表的技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中需兩套彎沉儀才能完成的水泥板塊路面差異彎沉的測試，測定的差異彎沉值95％取決于副點百分表的讀數(shù)精度，有利于提高差異彎沉成果精度，經(jīng)實驗使用本發(fā)明減少了人員及設備的投入、提高測試工作的時間效率，并顯著提高了差異彎沉測試成果的精度。
文檔編號G01B5/02GK1793774SQ20051011093
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者朱繼武, 朱德禹, 曹建軍 申請人:上海市政工程設計研究院, 上海市政工程勘察設計有限公司