本發(fā)明屬于橡膠砂沖積軟土路基實驗領(lǐng)域，特別是涉及一種橡膠砂沖積軟土路基的實驗裝置及實驗方法。

背景技術(shù)：

1、軟土路基是我國公路工程建設(shè)施工中常見的路基形式，軟土路基的高壓縮性、不穩(wěn)定性等，使得軟土路基承載力低，易發(fā)生路基沉降。另外，在現(xiàn)代汽車制造技術(shù)快速發(fā)展的今天，車輛荷載不斷提高，這對路基承載力的要求也不斷提高。常見的軟基處理技術(shù)有排水預壓法、粉體攪拌樁深層處理法、輕質(zhì)路基、墊層及淺層處理、自重預壓、超載預壓、化學方法以及土工織物等加固方法，但此類加固方法在實際施工過程中，施工周期較長，并不能適用于施工周期較為緊張的項目。

2、另外，隨著我國汽車保有量的持續(xù)增多，如何將廢棄橡膠輪胎妥善處理的問題日益嚴峻。而將橡膠制作為做路基填料是一種解決該問題行之有效的方法。橡膠制作為路基填料時，通常是將橡膠制作為橡膠顆粒，然后在于砂土進行混合，制成橡膠砂。然而在橡膠顆粒的含量、橡膠顆粒的大小、橡膠與砂整體的級配在實際施工時，對軟土路基的抗剪強度影響不同。因此在制作橡膠砂時，需要利用實驗裝置來模擬橡膠砂在實際使用過程中對軟土路基的抗剪強度影響。

3、在現(xiàn)有技術(shù)中，為了對路基填料進行抗剪強度實驗時，通常會使用到直接剪切實驗裝置，該裝置在使用時，需要實驗人員將剪切上盒和剪切下盒打開，然后插入銷柱對剪切上盒和剪切下盒進行定位，定位后再將實驗用的橡膠砂放入到剪切上盒和剪切下盒內(nèi)；放入后，取出插銷，然后在對剪切下盒施加一定的作用力，來進行剪切實驗。可見，實驗過程中都需要人工進行手動操作，所需要的時間過長，且費時費力。

4、此外，公告號為：cn118424850b的中國專利，提出了一種凍土力學參數(shù)測定裝置，該專利通過在檢測平臺上設(shè)置有自動上料單元、自動推進單元和自動檢測單元，在利用自動上料單元將待檢測的凍土轉(zhuǎn)移到固定上盒的對應(yīng)位置處后，利用自動推進單元將待檢測的凍土推入到固定上盒和固定下盒內(nèi)，然后利用自動檢測單元進行檢測。這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)凍土的自動上料，但是在檢測完成后，凍土的取出仍然由人工進行，無法實現(xiàn)自動化操作。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種橡膠砂沖積軟土路基的實驗裝置及實驗方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中橡膠砂沖積軟土路基的實驗裝置的使用效率較低的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種橡膠砂沖積軟土路基的實驗裝置，其包括：檢測平臺、剪切盒模塊、轉(zhuǎn)移模塊、推料模塊和檢測模塊；剪切盒模塊、轉(zhuǎn)移模塊、推料模塊和檢測模塊設(shè)置在檢測平臺上；剪切盒模塊包括剪切上盒、剪切下盒和導向組件；剪切上盒設(shè)置在剪切下盒的上端，剪切下盒的下端與導向組件沿垂直于檢測平臺的方向上滑動連接；導向組件與檢測平臺沿平行于檢測平臺的方向上滑動連接；剪切上盒和剪切下盒上設(shè)置有第一通孔和用于容納橡膠砂的容納腔；容納腔內(nèi)設(shè)置有第一推動件，第一推動件的一端伸出于容納腔與導向組件抵接；推料模塊包括上推料組件、下推料組件和第一驅(qū)動組件；第一驅(qū)動組件的一端與上推料組件連接，另一端與下推料組件連接，第一驅(qū)動組件用于帶動上推料組件和下推料組件沿垂直于檢測平臺的方向上上下移動；上推料組件包括與第一驅(qū)動組件連接的第一安裝件，第一安裝件上滑動設(shè)置有用于與第一通孔配合的定位柱和用于帶動剪切上盒與剪切下盒向下移動的第二推動件以及帶動待檢測橡膠砂向下移動到容納腔內(nèi)的第三推動件；定位柱的長度大于第二推動件和第三推動件的長度；第二推動件的長度小于等于第三推動件的長度；當?shù)谝或?qū)動組件帶動上推料組件和下推料組件向下移動時，導向組件還用于與定位柱抵接，以帶動定位柱退出設(shè)置在剪切下盒的第一通孔；下推料組件上設(shè)置有第四推動件，當?shù)谝或?qū)動組件帶動上推料組件和下推料組件向上移動時，第一推動件與第四推動件連接，用于帶動檢測完成的橡膠砂向上移動到容納腔外；轉(zhuǎn)移模塊用于轉(zhuǎn)移待檢測的橡膠砂以及檢測完成的橡膠砂；檢測模塊用于帶動剪切下盒和導向組件沿平行于檢測平臺的方向上運動，以檢測橡膠砂的抗剪強度。

3、可選地，上推料組件還包括第一彈性件；第一安裝件上還設(shè)置有第二通孔，定位柱的一端設(shè)置有第一限位部；定位柱穿設(shè)于第二通孔上，第一彈性件套設(shè)于定位柱上，其一端與定位柱連接，另一端與第一安裝件遠離第一限位部的一側(cè)連接。

4、可選地，第一驅(qū)動組件包括第一安裝板、第一驅(qū)動件、第一導向件和第一絲桿；第一安裝板設(shè)置在檢測平臺上；第一導向件設(shè)置在第一安裝板上；上推料組件和下推料組件與第一導向件滑動連接；第一驅(qū)動件設(shè)置在檢測平臺上，第一絲桿與第一驅(qū)動件連接，其一端與上推料組件連接，另一端與下推料組件連接；第一驅(qū)動件用于帶動第一絲桿轉(zhuǎn)動，進而帶動上推料組件和下推料組件沿第一導向件上滑動；和/或，檢測平臺上設(shè)置有第三通孔，第四推動件穿過第三通孔與第一推動件連接。

5、可選地，導向組件包括第二安裝板、多個導向柱和多個第二彈性件，第二安裝板靠近檢測平臺的一側(cè)與檢測模塊滑動連接；多個導向柱的一端與第二安裝板遠離檢測平臺的一側(cè)連接，另一端伸入設(shè)置在剪切下盒上的第一通孔內(nèi)；第二彈性件套設(shè)于導向柱上，一端與第二安裝板連接，另一端與剪切下盒連接；第二彈性件和導向柱一一對應(yīng)設(shè)置。

6、可選地，第二安裝板上設(shè)置有第四通孔，第四推動件穿過第四通孔與第一推動件連接；第四通孔的直徑小于第一推動件的直徑，且大于等于第三推動件的直徑。

7、可選地，第一推動件與第四推動件的連接端設(shè)置有連接組件；連接組件為設(shè)置在第一推動件上的十字凹槽和設(shè)置在第四推動件上的十字凸起；或，連接組件為設(shè)置在第一推動件上的十字凸起和設(shè)置在第四推動件上的十字凹槽。

8、可選地，轉(zhuǎn)移模塊包括第二驅(qū)動組件、第三安裝件、第三驅(qū)動組件和兩個相對設(shè)置的用于抱夾橡膠砂的第一夾持件；第二驅(qū)動組件設(shè)置在檢測平臺上，第三安裝件與第二驅(qū)動組件連接；第三驅(qū)動組件設(shè)置在第三安裝件上，第三驅(qū)動組件用于帶動兩個第一夾持件向相反的方向移動；第二驅(qū)動組件用于帶動第三安裝件向靠近或遠離剪切上盒的方向移動。

9、可選地，第二驅(qū)動組件包括第二驅(qū)動件、第二絲桿、第二導向件、第一固定件；第二驅(qū)動件、第二導向件和第一固定件設(shè)置在檢測平臺上；第二絲桿的一端與第二驅(qū)動件連接，另一端與第一固定件連接；第三安裝件與第二絲桿連接，且與第二導向件滑動連接；第二驅(qū)動件用于帶動第二絲桿轉(zhuǎn)動，進而帶動第三安裝件沿第二導向件滑動；和/或，第三驅(qū)動組件包括第三驅(qū)動件、第三絲桿和第三導向件；第三驅(qū)動件和第三導向件設(shè)置在第二安裝件上，第三絲桿與第三驅(qū)動件連接，其一端與其中一個第一夾持件連接，另一端與另一個第一夾持件連接；兩個第一夾持件與第三導向件滑動連接；第三驅(qū)動件用于帶動第三絲桿轉(zhuǎn)動，進而帶動兩個第一夾持件沿第三導向件向相反的方向移動；和/或，轉(zhuǎn)移模塊還包括第二夾持件、第四導向件、第一限位塊、第二限位塊和第三彈性件；第二夾持件用于與橡膠砂底部連接；第四導向件、第一限位塊設(shè)置在第三安裝件設(shè)置有第三驅(qū)動組件的側(cè)面相對的另一側(cè)面上；第二夾持件設(shè)置在第四導向件上，第二限位塊設(shè)置在第二夾持件上；第三彈性件的一端與第一限位塊連接，另一端與第二限位塊連接；第二限位塊用于與設(shè)置在檢測平臺上的第一固定件抵接，以限制第二夾持件向靠近剪切上盒運動的最大運動距離。

10、可選地，檢測模塊包括推進組件和檢測組件；推進組件包括第四驅(qū)動件和第五導向件；第四驅(qū)動件和第五導向件設(shè)置在檢測平臺上；第四驅(qū)動件用于帶動剪切下盒和導向組件沿第五導向件滑動；檢測組件包括檢測件和抵接件，抵接件的一端與剪切下盒連接，另一端與檢測件連接，檢測件用于檢測剪切下盒的運動位移和/或檢測第四驅(qū)動件施加在剪切下盒的載荷大小。

11、另一方面，本發(fā)明還提供了一種橡膠砂沖積軟土路基的實驗方法，包括如上述的一種橡膠砂沖積軟土路基的實驗裝置，還包括：上料步驟：利用轉(zhuǎn)移模塊將待檢測的橡膠砂轉(zhuǎn)移到剪切上盒的容納腔上方，然后利用推料模塊將待檢測橡膠砂推入到剪切上盒和剪切下盒的容納腔內(nèi)；檢測步驟：推進組件推動剪切下盒和導向組件運動，然后利用檢測組件檢測剪切下盒的運動位移和/或檢測第四驅(qū)動件施加在剪切下盒的載荷大??；取料步驟：利用推料模塊將檢測完成的橡膠砂推出剪切上盒和剪切下盒的容納腔外，然后利用轉(zhuǎn)移模塊將檢測完成的橡膠砂轉(zhuǎn)移到遠離剪切上盒的位置。

12、如上所述，本發(fā)明的一種橡膠砂沖積軟土路基的實驗裝置及實驗方法，至少具有以下有益效果：本發(fā)明通過在轉(zhuǎn)移模塊自動將待檢測的橡膠砂轉(zhuǎn)移到剪切上盒的上方，然后在利用第一驅(qū)動組件帶動上推料組件和下推料組件向下運動，使上推料組件的定位柱插入到剪切上盒和剪切下盒的第一通孔內(nèi)，實現(xiàn)剪切上盒和剪切下盒的定位；且當定位柱定位剪切上盒和剪切下盒后，利用第三推動件將待檢測橡膠砂推動到剪切上盒和剪切下盒的容納腔內(nèi)，最后在利用第二推動件帶動剪切上盒和剪切下盒整體運動，實現(xiàn)定位柱退出剪切下盒的第一通孔，完成上料操作。在檢測完成后，利用第一驅(qū)動組件帶動上推料組件和下推料組件向上運動，使第四推動件和第一推動件連接，并帶動第四推動件向上運動，進而帶動檢測完成的橡膠砂退出容納腔，以便于轉(zhuǎn)移模塊轉(zhuǎn)移。即，本方案的實驗裝置上料、檢測、推料步驟都是自動完成，無需實驗人員進行手動操作，減少實驗人員的工作負擔，提高橡膠砂的抗剪強度檢測效率。