一种沉弯仪测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种沉弯仪测量系统，包括有荷载发生装置、弯沉检测装置、运算控制系统和牵引系统；通过使用标准质量重锤落下一定高度发生的冲击荷载作用下，测定路基或路面表面所产生的瞬时变形，即测定在动态荷载作用下的动态弯沉及弯沉盆，并由此反算路基路面各层材料的动态弹性模量，作为设计参数使用，所测结果也可用于评定道路承载能力、调查水泥混凝土路面接缝的传力效果和探查路面板下的空洞等。

A measuring system of deflectometer

The utility model discloses a deflectometer measuring system, which includes a load generating device, a deflection detection device, an operation control system and a traction system; by using a standard mass hammer to drop the impact load at a certain height, the instantaneous deformation on the subgrade or pavement surface is measured, i.e. the dynamic deflection and the deflection basin under the dynamic load, and thus As a design parameter, the dynamic elastic modulus of each layer of materials of subgrade and pavement can be calculated back. The measured results can also be used to evaluate the road bearing capacity, investigate the force transfer effect of cement concrete pavement joints, and explore the cavities under the pavement slab.

【技术实现步骤摘要】
一种沉弯仪测量系统
本技术涉及测量
，尤其涉及一种沉弯仪测量系统。
技术介绍
国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基、路面的综合承载能力。落锤式弯沉仪简称FWD，竣工验收弯沉值是检验路面是否达到设计要求的指标之一，当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收弯沉值小于或等于设计弯沉值；当厚度计算以层底拉应力为控制指标时，应根据拉应力计算所得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值。弯沉值的测试方法较多，目前用的最多的是贝克曼梁法，但由于受测试速度等因素的限制，对快速连续或动态测定的技术还不够完善，因此，解决这一类的问题显得尤为重要。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种沉弯仪测量系统，通过使用标准质量重锤落下一定高度发生的冲击荷载作用下，测定路基或路面表面所产生的瞬时变形，即测定在动态荷载作用下的动态弯沉及弯沉盆，并由此反算路基路面各层材料的动态弹性模量，作为设计参数使用，所测结果也可用于评定道路承载能力、调查水泥混凝土路面接缝的传力效果和探查路面板下的空洞等。为了实现上述问题，本技术提供了一种沉弯仪测量系统，包括有荷载发生装置：由重锤和承载板组成，落锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传递到路面，使得路面产生弯沉；弯沉检测装置：由5-7个高精度传感器组成，当荷载发生装置将冲击力传递到路面时，导致路面产生弯沉，分布于距测点不同距离的传感器来检测结构层表面的变形；运算控制系统：用于在冲击荷载作用的瞬时内，记录冲击荷载及各个传感器所在位置传感器测点的动态变形；牵引系统：用于牵引沉弯仪并安装有运算控制系统的车辆。进一步改进在于：所述沉弯仪包括有固定刚性框架、重锤和承载板，所述重锤位于所述固定刚性框架的中部，并在所述重锤上设置有缓冲器，所述固定刚性框架的下部设置有承载板和传感器支架，在所述承载板的中部设置有一个压力传感器，其余传感器安装在传感器支架上。进一步改进在于：所述承载板为十字对称分开成四部分且底部固定有橡胶片。进一步改进在于：所述高精度传感器包括有位移传感器、压力传感器和温度传感器，由所述位移传感器来对测点进行定位。进一步改进在于：所述沉弯仪采用落锤式沉弯仪，所述牵引系统的车辆采用贝克曼梁弯沉仪测定车。进一步改进在于：所述运算控制系统包括有微型计算机、A/D转换器、UP/DOWN控制器以及距离转换器，高精度传感器将检测到的数据信号通过A/D转换器和UP/DOWN控制器传输到微型计算机中，得到路面测点弯沉及弯沉盆。本技术的有益效果是：本技术通过将测定车开到测定地点，通过计算机控制下的液压系统，启动落锤，将标准质量重锤落下一定高度发生的冲击荷载作用下，测定路基或路面表面所产生的瞬时变形，即测定在动态荷载作用下的动态弯沉及弯沉盆，并由此反算路基路面各层材料的动态弹性模量，作为设计参数使用，所测结果也可用于评定道路承载能力、调查水泥混凝土路面接缝的传力效果和探查路面板下的空洞等，并且所测结果可用于评定道路承载能力、调查水泥混凝土路面接缝的传力效果和探查路面板下的空洞等。附图说明图1为本技术的测量系统示意图。图2为本技术的传感器布置及应力作用状态图。其中：1-固定刚性框架，2-重锤，3-承载板，4-缓冲器，5-传感器支架，6-压力传感器，7-传感器支架，8-位移传感器，9-温度传感器，10-微型计算机，11-A/D转换器，12-UP/DOWN控制器，13-距离转换器。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例对本技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。根据图1、2所示，本实施例提供了一种沉弯仪测量系统，包括有荷载发生装置：由重锤和承载板组成的沉弯仪，落锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传递到路面，使得路面产生弯沉；弯沉检测装置：由5-7个高精度传感器组成，当荷载发生装置将冲击力传递到路面时，导致路面产生弯沉，分布于距测点不同距离的传感器来检测结构层表面的变形；运算控制系统：用于在冲击荷载作用的瞬时内，记录冲击荷载及各个传感器所在位置传感器测点的动态变形；牵引系统：用于牵引沉弯仪并安装有运算控制系统的车辆。所述沉弯仪包括有固定刚性框架1、重锤2和承载板3，所述重锤2位于所述固定刚性框架1的中部，并在所述重锤2上设置有缓冲器4，所述固定刚性框架1的下部设置有承载板3和传感器支架5，在所述承载板3的中部设置有一个压力传感器6，其余传感器安装在传感器支架7上。所述承载板3为十字对称分开成四部分且底部固定有橡胶片7。所述高精度传感器包括有位移传感器8、压力传感器6和温度传感器9，由所述位移传感器8来对测点进行定位。所述沉弯仪采用落锤式沉弯仪，所述牵引系统的车辆采用贝克曼梁弯沉仪测定车。所述运算控制系统包括有微型计算机10、A/D转换器11、UP/DOWN控制器12以及距离转换器13，高精度传感器将检测到的数据信号通过A/D转换器11和UP/DOWN控制器12传输到微型计算机10中，得到路面测点弯沉及弯沉盆，所述距离转换器13与所述UP/DOWN控制器12连接。评定道路承载能力的方法步骤1、准备工作步骤一：调整重锤的质量及落高，使重锤的质量及产生的冲击荷载符合前述仪器的要求；步骤二：在测试路段的路基或路面各层表面布置测点，其位置或距离随测试需要而定。当在路面表面测定时，测点宜布置在行车车道的轮迹带上，其中测试时，还可利用距离传感器定位；步骤三：检查FWD的车况及使用性能，用手动操作检查，各项标准符合仪器规定要求；步骤四：将FWD牵引至测定地点，并将仪器打开，进入工作状态，牵引FWD行驶的速度不宜超过50km/h；步骤五：对位移传感器按仪器使用说明书进行标定，使之到达规定精度要求。2、测定方法步骤一：承载板中心位置对准测点，承载板自动落下，放下弯沉装置的各个传感器。步骤二：启动重锤，重锤瞬即自由落下，冲击力作用于承载板上，又立即自动提升至原来位置固定，同时，各个传感器检测结构层表面变形，记录系统将位移信号输出计算机，并得到路面弯沉峰值，同时得到弯沉盆，每一测点重复测定应不少于三次，除去第一个测定值，取以后几次测定值的平均值作为计算依据；步骤三：提起传感器及承载板，牵引车向前移动至下一个测点，重复上述步骤，进行测定；步骤四：落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪对比试验步骤。3、路段选择选择结构类型完全相同的路段，针对不同地区选择某种路面结构的代表性路段，进行两种测定方法的对比试验，以便将落锤式弯沉仪测定的动弯沉换算成贝克曼梁弯沉仪测定的回弹弯沉值。选择的对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沉弯仪测量系统，包括有/n荷载发生装置：由重锤和承载板组成的沉弯仪，落锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传递到路面，使得路面产生弯沉；/n弯沉检测装置：由5-7个高精度传感器组成，当荷载发生装置将冲击力传递到路面时，导致路面产生弯沉，分布于距测点不同距离的传感器来检测结构层表面的变形；/n运算控制系统：用于在冲击荷载作用的瞬时内，记录冲击荷载及各个传感器所在位置传感器测点的动态变形；/n牵引系统：用于牵引沉弯仪并安装有运算控制系统的车辆。/n

【技术特征摘要】
1.一种沉弯仪测量系统，包括有
荷载发生装置：由重锤和承载板组成的沉弯仪，落锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传递到路面，使得路面产生弯沉；
弯沉检测装置：由5-7个高精度传感器组成，当荷载发生装置将冲击力传递到路面时，导致路面产生弯沉，分布于距测点不同距离的传感器来检测结构层表面的变形；
运算控制系统：用于在冲击荷载作用的瞬时内，记录冲击荷载及各个传感器所在位置传感器测点的动态变形；
牵引系统：用于牵引沉弯仪并安装有运算控制系统的车辆。


2.根据权利要求1所述的一种沉弯仪测量系统，其特征在于：所述沉弯仪包括有固定刚性框架（1）、重锤（2）和承载板（3），所述重锤（2）位于所述固定刚性框架（1）的中部，并在所述重锤（2）上设置有缓冲器（4），所述固定刚性框架（1）的下部设置有承载板（3）和传感器支架（5），在所述承载板（3）的中部设置有一个压力传感器（6），其余传感器安装在传感器支架（5）上。

【专利技术属性】
技术研发人员：汪军伟，蔡墉，徐生茂，
申请(专利权)人：江苏省交通技师学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32