[实用新型]高速铁路板式无砟轨道CA砂浆的抗疲劳试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速铁路板式无砟轨道CA砂浆的抗疲劳试验装置。

背景技术

随国民经济快速发展，我国将建设四纵四横客运专线高速铁路网，设计时速最高达350 km/h 以上。为提高列车高速运行稳定性和安全性，减少轨道维护工作量，国外发展多种形式无砟轨道，其中板式轨道是技术最为成熟轨道之一，在发达国家高铁上大量铺设已成发展趋势，其特点是在路基上铺设混凝土底座，底座上放置预制轨道板，其间预留40～50mm 空隙，中间灌注水泥沥青砂浆(cement asphalt motar，CA 砂浆)，固化后形成兼具一定刚性和弹性的填充垫层，具支承预制轨道板，为轨道提供必要强度和弹性的重要作用，是板式无砟轨道结构中弹性调整层关键组成部分，也是板式轨道核心技术之一。

目前，国内将板式无砟轨道分为CRTS I型和CRTS II型，相应的所用水泥乳化沥青砂浆称为CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆和CRTS II型板式无砟轨道CA砂浆。铁道部科技司已发布两种轨道形式的CA砂浆暂行技术条件，其中也包括了硬化CA砂浆的耐久性要求及其测试方法。CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆的耐久性要求主要包括抗冻性和抗老化性能，CRTS II型板式无砟轨道CA砂浆的耐久性要求则包括抗冻性和抗疲劳性能。然而，研究发现，由于CA砂浆中的沥青为憎水性材料，CA砂浆失水后再次吸水饱和的可能性很小，而CA砂浆与外界并非完全处于绝湿条件下，其失水的可能性很大，因此，实际工程中的CA砂浆性能劣化并非是由于受冻所引起，而是在荷载和高频振动作用下CA砂浆受到的动态疲劳所致，但CRTS I型板式无砟轨道CA砂浆的抗疲劳性能并未引起足够的重视。CRTS II型板式无砟轨道CA砂浆的抗疲劳性能测试则是在低频作用下进行的，其振动频率仅为5Hz，而高速列车在以350km/h的速度高速行驶时，其对轨道、轨道板及其CA砂浆产生的振动频率远大于5Hz，因此，该疲劳试验无法得到CA砂浆的实际抗疲劳性能。此外，该试验方法也未考虑温度变化对CA砂浆疲劳性能的影响。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种在温度、荷载和高频振动的复合影响下对高速铁路板式无砟轨道CA砂浆进行抗疲劳试验的装置。

高速铁路板式无砟轨道CA砂浆的抗疲劳试验装置，包括底座，所述的底座上设有对试件施加荷载的反力装置，对试件施加振动影响的振动台，和对试件施加温度影响的高低温试验箱；

所述的反力装置包括两根垂直地固定于底座上的导杆，架设于两导杆之间的反力横梁和加载横梁；所述的反力横梁和加载横梁均与所述的导杆可滑动连接，所述的加载横梁位于反力横梁之上，所述的加载横梁与反力横梁之间设有千斤顶；

所述的高低温试验箱设置于所述的反力横梁与振动台之间，所述的反力横梁与高低温试验箱之间设有压力传感器，所述的压力传感器的上端通过第一定长杆与所述的反力横梁固接，所述的压力传感器的下端固接第二定长杆，所述的第二定长杆插入所述的高低温试验箱内部，所述的第二定长杆的自由端固接一与试件接触的上承压板；

所述的振动台上设有插入所述的高低温试验箱内部的支撑杆，所述的支撑杆的自由端固接一承载试件的下承压板。

进一步，所述振动台受控于振动控制器，所述的高低温试验箱受控于试验箱控制器，所述的试验箱控制器包括控制试验箱内温度的温控模块和控制高低温循环时间的时间控制模块；所述的振动控制器和试验箱控制器均受控于一计时器，所述的计时器预设有工作时间、且当试验装置的实际工作时间到达预设时间时即关闭所述的振动控制器和试验箱控制器。

所述的压力传感器与一压力显示器连接。

进一步，所述的压力传感器为S型压力传感器，所述的振动台为电磁振动台。

进一步，所述的反力横梁和加载横梁的两端均设有套接于所述的导杆上的通孔，所述的通孔的上下两端均设有锁紧螺母，所述的导杆上设有与所述的锁紧螺母啮合的螺纹，所述的通孔被夹紧于两锁紧螺母之间。

进一步，所述的振动台上固定有支架，所述的支撑杆垂直地固定于所述的支架上。

进一步，所述的底座上设有支撑所述的高低温试验箱的机台，所述的机台包括均匀布置的多根混凝土立柱和架设于立柱上的支撑板。