一種瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀。所述測(cè)試儀由配合使用的基準(zhǔn)件和傳感器系統(tǒng)構(gòu)成，所述基準(zhǔn)件上有至少一個(gè)豎直面和至少一個(gè)水平面，所述傳感器系統(tǒng)主要由傳感器定位件、水平線(xiàn)性位移傳感器、垂直線(xiàn)性位移傳感器及控制器構(gòu)成，水平線(xiàn)性位移傳感器水平固定在傳感器定位件前端，且其測(cè)量端延伸至傳感器定位件外側(cè)，與基準(zhǔn)件一豎直面相接觸；垂直線(xiàn)性位移傳感器豎直固定在傳感器定位件前端的外側(cè)，其測(cè)量端與基準(zhǔn)件一水平面相接觸；控制器固定在傳感器定位件后端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的測(cè)試裝置能精確地測(cè)量裂縫兩個(gè)板體間的水平和垂直相對(duì)位移，通過(guò)位移的特征確定裂縫的成因及發(fā)展程度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及瀝青路面檢測(cè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì) 位移測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 裂縫是路面各種病害加速產(chǎn)生、惡化加重的主要誘因。盡管產(chǎn)生的原因和表現(xiàn)不 盡相同。不可否認(rèn)的是，裂縫為水的進(jìn)入提供了通道，加速了唧漿、坑洞、形變及網(wǎng)裂等病害 的產(chǎn)生，也嚴(yán)重影響了公路中修罩面后加鋪層的穩(wěn)定性。在裂縫發(fā)展的不同階段對(duì)裂縫進(jìn) 行適當(dāng)?shù)奶幹未胧苊馄湎蛏习l(fā)展，是關(guān)系到瀝青路面使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)裂縫彎沉檢測(cè)一般采用落錘式彎沉儀(FWD)進(jìn)行檢測(cè)，不僅測(cè)試 精度低，更無(wú)法很好的分辨裂縫的成因、發(fā)展階段、裂縫相對(duì)位移等信息。通過(guò)探坑研究裂 縫的成因和發(fā)展雖然可行，但是對(duì)路面損害過(guò)于巨大，因此研究一種有效、可靠、高效的裂 縫檢測(cè)檢測(cè)方法是必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種瀝青路面裂縫荷載 響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀，該測(cè)試儀能精確地測(cè)量裂縫兩個(gè)板體間的水平和垂直相對(duì)位移，通 過(guò)位移的特征確定裂縫的成因及發(fā)展程度。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的：瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè) 試儀由配合使用的基準(zhǔn)件和傳感器系統(tǒng)構(gòu)成，所述基準(zhǔn)件上有至少一個(gè)豎直面和至少一個(gè) 水平面，所述傳感器系統(tǒng)主要由傳感器定位件、水平線(xiàn)性位移傳感器、垂直線(xiàn)性位移傳感器 及控制器構(gòu)成，水平線(xiàn)性位移傳感器水平固定在傳感器定位件前端，且其測(cè)量端延伸至傳 感器定位件外側(cè)，與基準(zhǔn)件一豎直面相接觸;垂直線(xiàn)性位移傳感器豎直固定在傳感器定位 件前端的外側(cè)，其測(cè)量端與基準(zhǔn)件一水平面相接觸;控制器固定在傳感器定位件后端，水平 線(xiàn)性位移傳感器、垂直線(xiàn)性位移傳感器均通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與控制器連接。
[0006] 為了方便傳感器系統(tǒng)的安裝定位，可以在傳感器定位件底面設(shè)置支腳。
[0007] 所述基準(zhǔn)件可以是任意一種能夠提供至少一個(gè)豎直面和至少一個(gè)水平面的構(gòu)件， 如長(zhǎng)方體、正文體等，但為了達(dá)到最好的技術(shù)效果，所述基準(zhǔn)件優(yōu)選由豎直板、水平板組成， 豎直板、水平板呈"L"形垂直設(shè)置，水平線(xiàn)性位移傳感器測(cè)量端與豎直板的豎直面垂直且接 觸，垂直線(xiàn)性位移傳感器測(cè)量端與水平板的水平面垂直且接觸。
[0008] 基準(zhǔn)件與傳感器測(cè)量端接觸的豎直面、水平面光滑平整，且傳感器測(cè)量端與豎直 面、水平面中部，防止荷載作用下傳感器偏離出基準(zhǔn)件的界面。
[0009] 以本實(shí)用新型所述測(cè)試儀進(jìn)行瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試的方法包括 以下步驟：
[0010] a、在待測(cè)裂縫的一側(cè)設(shè)置基準(zhǔn)件，在待測(cè)裂縫的另一側(cè)設(shè)置傳感器定位件，所述 傳感器定位件上固定設(shè)置有水平線(xiàn)性位移傳感器和垂直線(xiàn)性位移傳感器，水平線(xiàn)性位移傳 感器測(cè)量端與定位件的某一豎直面垂直且接觸，垂直線(xiàn)性位移傳感器測(cè)量端與定位件的某 一水平面垂直且接觸；
[0011] b、以后軸雙側(cè)4輪的載重車(chē)為測(cè)試車(chē)輛，使測(cè)試車(chē)輛停在步驟a所述的基準(zhǔn)件與傳 感器定位件處，測(cè)試車(chē)輛后輪距離裂縫適當(dāng)距離，且輪隙中點(diǎn)、基準(zhǔn)件、傳感器定位件在一 條直線(xiàn)上；
[0012] c、啟動(dòng)傳感器，并使測(cè)試車(chē)緩慢向前行駛，依次經(jīng)過(guò)傳感器定位件、基準(zhǔn)件，待測(cè) 試車(chē)輛駛出適當(dāng)距離后，車(chē)輛停止，關(guān)閉傳感器，完成測(cè)試。
[0013] 進(jìn)行上述測(cè)試的同時(shí)，可以對(duì)所測(cè)裂縫路表溫度進(jìn)行檢測(cè)，并加以記錄，以方便對(duì) 裂縫的成因、發(fā)展階段等作進(jìn)一步分辨。
[0014] 測(cè)試過(guò)程可選擇較為平直的裂縫作為測(cè)試點(diǎn)，且基準(zhǔn)件與傳感器定位件的連線(xiàn)與 裂縫垂直。
[0015] 基準(zhǔn)件和傳感器定位件靠近裂縫一側(cè)的下邊緣距裂縫垂直距離均為l-3cm，最佳 距離為Icm0
[0016] 所述測(cè)試車(chē)輛可采用現(xiàn)有技術(shù)中的雙軸、三軸等載重車(chē)輛，優(yōu)選雙軸載重車(chē)。
[0017] 裂縫為橫縫時(shí)，測(cè)試車(chē)輛行駛方向?yàn)榈缆沸熊?chē)方向。
[0018] 步驟b中，測(cè)試起始時(shí)，測(cè)試車(chē)輛后輪距離裂縫10~30cm，最佳為15cm;步驟C中，待 測(cè)試車(chē)輛以5km/h的速度駛出2-5m后，車(chē)輛停止，關(guān)閉傳感器，完成測(cè)試。
[0019] 控制器的水平線(xiàn)性位移傳感器和垂直線(xiàn)性位移傳感器的采樣頻率優(yōu)選為100Hz， 采集精度為0.01mm。
[0020] 本實(shí)用新型的瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下 突出的有益效果：
[0021] ( - )可以在無(wú)損條件下精確地測(cè)量裂縫兩個(gè)板體間的水平和垂直相對(duì)位移，通過(guò) 位移的特征確定裂縫的成因及發(fā)展程度；
[0022](二)測(cè)試儀簡(jiǎn)單可靠，可以為大中修養(yǎng)護(hù)中裂縫維修方案制定提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說(shuō)明】
[0023]附圖1是本實(shí)用新型瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； [0024]附圖2是圖1所示測(cè)試裝置的俯視圖；
[0025] 附圖3是實(shí)施例二中的瀝青路面原路面結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 附圖4是實(shí)施例二測(cè)試裝置的數(shù)據(jù)采集圖樣。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 參照說(shuō)明書(shū)附圖以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移 測(cè)試儀作以下詳細(xì)地說(shuō)明。
[0028] 實(shí)施例一：
[0029]如附圖1、2所示，本實(shí)用新型的瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試裝置主要由 基準(zhǔn)件1、傳感器定位件2、水平線(xiàn)性位移傳感器3、垂直線(xiàn)性位移傳感器4、控制器5及支架6 構(gòu)成。其中，傳感器定位件2、水平線(xiàn)性位移傳感器3、垂直線(xiàn)性位移傳感器4及控制器5構(gòu)成 傳感器系統(tǒng)。
[0030] 所述基準(zhǔn)件1是由豎直板、水平板構(gòu)成的"L"形構(gòu)件，豎直板、水平板相互垂直?；?準(zhǔn)件1內(nèi)側(cè)的豎直面、水平面光滑平整，用于與傳感器測(cè)量端接觸。
[0031] 所述傳感器定位件2為平板狀，支架6固定在傳感器定位件2前端，控制器5固定在 傳感器定位件2后端。傳感器定位件2底面固定有支腳9。
[0032] 水平線(xiàn)性位移傳感器3通過(guò)螺桿7水平固定在傳感器定位件2前端，且其測(cè)量端延 伸至傳感器定位件2外側(cè)，與基準(zhǔn)件1的內(nèi)側(cè)豎直面垂直接觸。垂直線(xiàn)性位移傳感器4通過(guò)螺 栓8豎直固定在傳感器定位件2前端的外側(cè)，其測(cè)量端與基準(zhǔn)件1內(nèi)側(cè)的水平面垂直接觸。水 平線(xiàn)性位移傳感器3和垂直線(xiàn)性位移傳感器4均通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)10與控制器5連接。
[0033]控制器5對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)同移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備連接?？刂破? 可內(nèi)設(shè)充電鋰電池，以滿(mǎn)足設(shè)備供電需求。
[0034] 所述水平線(xiàn)性位移傳感器3、垂直線(xiàn)性位移傳感器4均可采用LVDT傳感器。
[0035] 實(shí)施例二：
[0036] 以實(shí)施例一所述測(cè)試儀進(jìn)行瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試的具體方法為：
[0037] (1)選擇一條平直的路面橫縫11，原路面結(jié)構(gòu)如附圖3所示；
[0038] (2)檢測(cè)所測(cè)裂縫路表溫度25°C，并加以記錄；
[0039] (3)選擇本條裂縫11比較平直的一段，將實(shí)施例一所述測(cè)試裝置的基準(zhǔn)件1通過(guò)強(qiáng) 力膠固定到裂縫11 一側(cè)，基準(zhǔn)件1邊緣距裂縫11垂直距離為lcm，且與所測(cè)裂縫段平行；
[0040] (4)將測(cè)試裝置的傳感器系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)力膠固定于裂縫11的另一側(cè)，使傳感器定位 件2下緣與裂縫11平行并與基準(zhǔn)件1對(duì)齊，下緣距裂縫11垂直距離為lcm。要求傳感器定位件 2與基準(zhǔn)件1的連線(xiàn)與裂縫11垂直，水平線(xiàn)性位移傳感器3的測(cè)量端與基準(zhǔn)件1的內(nèi)側(cè)豎直面 垂直且完全接觸；垂直線(xiàn)性位移傳感器4的測(cè)量端與基準(zhǔn)件1內(nèi)側(cè)的水平面垂直且完全接 觸；
[0041] (5)測(cè)試車(chē)輛采用雙軸，后軸雙側(cè)4輪的載重車(chē)。測(cè)試車(chē)應(yīng)采用后軸IOT標(biāo)準(zhǔn)軸載 BZZ-100的汽車(chē)，車(chē)輪間隙要能滿(mǎn)足測(cè)試裝置自由通過(guò)；
[0042]標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100符合以下的要求：
[0044] (6)測(cè)試車(chē)后輪距離裂縫15cm位置，輪隙中點(diǎn)、基準(zhǔn)件和傳感器系統(tǒng)在一條直線(xiàn) 上；
[0045] (7)啟動(dòng)傳感器，使傳感器讀數(shù)歸零，數(shù)據(jù)采集器頻率確定為IOOHz;
[0046] (8)測(cè)試者指揮測(cè)試車(chē)緩慢向前行駛，先經(jīng)過(guò)測(cè)定儀基準(zhǔn)件，之后經(jīng)過(guò)傳感器系統(tǒng) (如果裂縫為橫縫，則測(cè)試車(chē)行駛方向?yàn)樾熊?chē)方向），車(chē)輛輪胎禁止觸碰測(cè)定儀，車(chē)輛行駛速 度5km/h，待汽車(chē)駛出3m后，車(chē)輛停止，關(guān)閉測(cè)定儀。
[0047] 數(shù)據(jù)采集圖樣如圖4所示，具體數(shù)據(jù)如下：


【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀，其特征在于由配合使用的基準(zhǔn)件和傳 感器系統(tǒng)構(gòu)成， 所述基準(zhǔn)件上有至少一個(gè)豎直面和至少一個(gè)水平面， 所述傳感器系統(tǒng)主要由傳感器定位件、水平線(xiàn)性位移傳感器、垂直線(xiàn)性位移傳感器及 控制器構(gòu)成，水平線(xiàn)性位移傳感器水平固定在傳感器定位件前端，且其測(cè)量端延伸至傳感 器定位件外側(cè)，與基準(zhǔn)件一豎直面相接觸;垂直線(xiàn)性位移傳感器豎直固定在傳感器定位件 前端的外側(cè)，其測(cè)量端與基準(zhǔn)件一水平面相接觸;控制器固定在傳感器定位件后端，水平線(xiàn) 性位移傳感器、垂直線(xiàn)性位移傳感器均通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與控制器連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀，其特征在于，傳感器 定位件底面設(shè)置有支腳。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瀝青路面裂縫荷載響應(yīng)相對(duì)位移測(cè)試儀，其特征在于，所 述基準(zhǔn)件由豎直板、水平板組成，豎直板、水平板呈"L"形垂直設(shè)置，水平線(xiàn)性位移傳感器測(cè) 量端與豎直板的豎直面垂直且接觸，垂直線(xiàn)性位移傳感器測(cè)量端與水平板的水平面垂直且 接觸。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK205426670SQ201620106386
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】董昭, 韋金城, 付建村, 尚光明, 孫強(qiáng), 吳發(fā)明
【申請(qǐng)人】山東省交通科學(xué)研究院, 安徽省環(huán)宇公路建設(shè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司