一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置及检测方法制造方法及图纸

一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置及检测方法，包括设置在水泥混凝土路面路基内的若干CT电磁波发射组件和用于接收CT电磁波发射组件发射的电磁波的CT系统，CT系统中的CT电波处理仪将接收的横向电磁波信号和竖向电磁波信号处理，形成水泥混凝土路面的三维CT扫描图。本发明专利技术的CT扫描车在行驶过程中依次接通电接头使发射探头发出向路基两侧的电磁波和穿透路面向上的电磁波，这些电磁波被CT扫描车上的两个横向CT接收器和一个竖向CT接收器接收后制成一张路面的CT扫描图，将检测时候的CT扫描图和刚铺设后的水泥混凝土路面扫描的初始CT扫描图进行比对获得异常点，即能够直观并准确分析路基的灾害位置和特征。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置及检测方法
本专利技术涉及到道路的灾害防治检测领域，具体的说是一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置及检测方法。
技术介绍
近年来,随着我国国民经济的快速发展,做为基础设施的公路建设事业取得了辉煌成就，然而仍有部分公路的建设质量不能令人满意,某些新建和改建的公路时有路面过早破坏的现象，造成这些现象的原因固然是多方面的,但从技术方面来讲,公路路基压实度达不到要求,住往是造成路面局部沉陷或过早破坏的主要原因之一。在水泥混凝土路面使用过程中,由于早期出现的脱空病害不能得到及时的发现,在路面荷载的作用下,脱空会逐步发展,最终导致板的断裂,这样再进行挖除重新浇筑混凝土,不仅会浪费大量的人力物力,而且影响道路的正常使用。当混凝土板出现局部脱空后,工程实际中可采用灌浆加固的方法进行处理,但是对于面板的脱空与否,人们无法从路面直接来判定,修复时只能对每块面板进行压浆,这样就浪费了大量的人力、物力和财力,而且对于未出现脱空的混凝土板压浆后,还会对原来接触良好的板体产生扰动。因此,对使用中的混凝土道路,如何采用无损检测的方法确定混凝土板下基础脱空与否及程度大小,对进一步加固设计与施工、延长道路使用寿命具有重要的科学意义。目前对于水泥混凝土路面脱空灾害的检测与评价，一般有如下几种方式：1）人工视觉检查，这种检测方式主要依靠人工的经验进行判断，存在检测效率低、精度低等问题；2）数字图像检测，比如地质雷达探测，利用雷达的发射波来检测灾害，但是由于地下成型的反射波，存在较大的误差，并且由于波形上的干扰较为复杂，且地质雷达的探查过程受到环境的干扰，因此其地质雷达的勘察的检测不能准确将路基及路面的脱空层的位置关系，不能够准确反映地基灾害。3）依照相关标准进行取样检测，其操作是在道路施工质量检测过程中，按照检测章程随机取点进行钻孔取样、室内分析处理，此类检测方法具有很强的随机性，代表性不强。
技术实现思路
为了解决现有检测水泥混凝土路面脱空灾害方法存在的诸多问题，本专利技术提供了一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置及检测方法，其核心是利用CT技术对刚建成的路面进行扫描形成初始CT扫描图，后期在需要检测时，再检测获得实时的CT扫描图，将两者比对获得异常点，即能够直观并准确分析路基的灾害位置和特征。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置，包括设置在水泥混凝土路面路基内的若干CT电磁波发射组件和用于接收CT电磁波发射组件发射的电磁波的CT系统，所述CT电磁波发射组件沿路基延伸方向分布，CT系统设置在一辆CT扫描车上，每组所述CT电磁波发射组件包括同时向路基宽度方向两侧发射电磁波及路面方向发射电磁波的发射探头，该发射探头通过电缆与突出于路基一侧的电接头连接，在路基的另一侧设置有与电接头对应的支撑接头，所有CT电磁波发射组件的电接头和支撑接头均处于同一水平面上，从而形成位于水泥混凝土路面两侧的轨道排；所述CT扫描车上具有车载电源，且车载电源在随CT扫描车运动过程中，依次接通电接头，从而使发射探头发出电磁波；所述CT系统包括CT电波处理仪、竖向CT接收器和两个横向CT接收器，其中，竖向CT接收器设置在CT扫描车上，接收CT电磁波发射组件发射的竖向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪，所述两个横向CT接收器分别通过连接杆延伸至水泥混凝土路面的两侧，接收CT电磁波发射组件发射的横向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪，所述CT电波处理仪将接收的横向电磁波信号和竖向电磁波信号处理，形成水泥混凝土路面的三维CT扫描图。作为上述脱空灾害检测装置的一种优化方案，所述连接杆的端部设置有两个轨道连接器，这两个轨道连接器分别处于水泥混凝土路面的两侧，并通过其上的条形槽与电接头或支撑接头卡接配合；所述两个横向CT接收器分别设置在两个轨道连接器上。作为上述脱空灾害检测装置的另一种优化方案，所述条形槽内设置有接触开关，且当电接头触碰到接触开关时，使该电接头对应的发射探头与车载电源连通，从而发射电磁波信号。作为上述脱空灾害检测装置的另一种优化方案，所述轨道连接器上的条形槽在随CT扫描车移动过程中，同时与相邻的至少三根电接头或支撑接头接触。作为上述脱空灾害检测装置的另一种优化方案，所述发射探头的埋设深度为水泥混凝土路面内0.5m，相邻两个发射探头的间距为1m。作为上述脱空灾害检测装置的另一种优化方案，所述电接头或支撑接头凸出路基一侧0.2m，且两者采用金属材料制成，表面涂覆绝缘橡胶层。作为上述脱空灾害检测装置的另一种优化方案，所述CT扫描车的时速不超过20Km/h。利用上述脱空灾害检测装置检测水泥混凝土路面的方法，包括以下步骤：1）在水泥混凝土路面的路基施工时，按照路基延伸方向，依次埋设CT电磁波发射组件，并使每一组CT电磁波发射组件的电接头和支撑接头分别凸出于路基两侧，且使所有CT电磁波发射组件的电接头和支撑接头处于同一水平高度，从而形成位于水泥混凝土路面两侧的轨道排；2）待水泥混凝土路面铺设完成后，利用CT扫描车在路面上保持不超过20Km/h的速度移动，在移动过程中，其上的车载电源依次接通所述CT电磁波发射组件的电接头，从而使发射探头发出电磁波；3）所述CT扫描车上的竖向CT接收器接收CT电磁波发射组件发射的竖向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪，两个横向CT接收器接收CT电磁波发射组件发射的横向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪；4）所述CT电波处理仪将接收的横向电磁波信号和竖向电磁波信号处理，形成水泥混凝土路面的初始三维CT扫描图，并存储；5）在需要检测水泥混凝土路面是否出现脱空灾害时，使利用CT扫描车在路面上保持不超过20Km/h的速度移动，在移动过程中，其上的车载电源依次接通所述CT电磁波发射组件的电接头，从而使发射探头发出电磁波；6）依次执行步骤3）和4），从而获得某个时间段整个路面的当前三维CT扫描图；7）将步骤6）获得的当前三维CT扫描图与已存储的初始三维CT扫描图比对，从而获得水泥混凝土路面脱空灾害是否存在及存在具体位置。作为上述脱空灾害检测方法的一种优化方案，所述发射探头的埋设深度为水泥混凝土路面内0.5m，相邻两个发射探头的间距为1m。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1）本专利技术在水泥混凝土路面的路基内预设发射电磁波的发射探头，并且利用电缆与路基两侧的电接头连接，在路基另一侧设置与电接头对应的支撑接头，每个发射探头两侧的电接头和支撑接头处于同一水平面上，从而形成位于水泥混凝土路面两侧的轨道排；之后利用CT扫描车沿路面行驶，在行驶过程中依次接通电接头使发射探头发出向路基两侧的电磁波和穿透路面向上的电磁波，这些电磁波被CT扫描车上的两个横向CT接收器和一个竖向CT接收器接收后制成一张路面的CT扫描图，将检测时候的CT扫描图和刚铺设后的水泥混凝土路面扫描的初始CT扫描图进行比对获得异常点，即能够直观并准确分析路基的灾害本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置，包括设置在水泥混凝土路面（2）路基内的若干CT电磁波发射组件（4）和用于接收CT电磁波发射组件（4）发射的电磁波的CT系统（3），所述CT电磁波发射组件（4）沿路基延伸方向分布，CT系统（3）设置在一辆CT扫描车（1）上，其特征在于：每组所述CT电磁波发射组件（4）包括同时向路基宽度方向两侧发射电磁波及路面方向发射电磁波的发射探头（403），该发射探头（403）通过电缆（402）与突出于路基一侧的电接头（401）连接，在路基的另一侧设置有与电接头（401）对应的支撑接头（404），所有CT电磁波发射组件（4）的电接头（401）和支撑接头（404）均处于同一水平面上，从而形成位于水泥混凝土路面（2）两侧的轨道排；/n所述CT扫描车（1）上具有车载电源，且车载电源在随CT扫描车（1）运动过程中，依次接通电接头（401），从而使发射探头（403）发出电磁波；/n所述CT系统（3）包括CT电波处理仪、竖向CT接收器（301）和两个横向CT接收器（302），其中，竖向CT接收器（301）设置在CT扫描车上，接收CT电磁波发射组件（4）发射的竖向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪，所述两个横向CT接收器（302）分别通过连接杆（101）延伸至水泥混凝土路面（2）的两侧，接收CT电磁波发射组件（4）发射的横向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪，所述CT电波处理仪将接收的横向电磁波信号和竖向电磁波信号处理，形成水泥混凝土路面（2）的三维CT扫描图。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置，包括设置在水泥混凝土路面（2）路基内的若干CT电磁波发射组件（4）和用于接收CT电磁波发射组件（4）发射的电磁波的CT系统（3），所述CT电磁波发射组件（4）沿路基延伸方向分布，CT系统（3）设置在一辆CT扫描车（1）上，其特征在于：每组所述CT电磁波发射组件（4）包括同时向路基宽度方向两侧发射电磁波及路面方向发射电磁波的发射探头（403），该发射探头（403）通过电缆（402）与突出于路基一侧的电接头（401）连接，在路基的另一侧设置有与电接头（401）对应的支撑接头（404），所有CT电磁波发射组件（4）的电接头（401）和支撑接头（404）均处于同一水平面上，从而形成位于水泥混凝土路面（2）两侧的轨道排；
所述CT扫描车（1）上具有车载电源，且车载电源在随CT扫描车（1）运动过程中，依次接通电接头（401），从而使发射探头（403）发出电磁波；
所述CT系统（3）包括CT电波处理仪、竖向CT接收器（301）和两个横向CT接收器（302），其中，竖向CT接收器（301）设置在CT扫描车上，接收CT电磁波发射组件（4）发射的竖向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪，所述两个横向CT接收器（302）分别通过连接杆（101）延伸至水泥混凝土路面（2）的两侧，接收CT电磁波发射组件（4）发射的横向电磁波信号，并传递给CT电波处理仪，所述CT电波处理仪将接收的横向电磁波信号和竖向电磁波信号处理，形成水泥混凝土路面（2）的三维CT扫描图。


2.根据权利要求1所述的一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置，其特征在于：所述连接杆（101）的端部设置有两个轨道连接器（5），这两个轨道连接器（5）分别处于水泥混凝土路面（2）的两侧，并通过其上的条形槽（501）与电接头（401）或支撑接头（404）卡接配合；所述两个横向CT接收器（302）分别设置在两个轨道连接器（5）上。


3.根据权利要求2所述的一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置，其特征在于：所述条形槽（501）内设置有接触开关（303），且当电接头（401）触碰到接触开关（303）时，使该电接头（401）对应的发射探头（403）与车载电源连通，从而发射电磁波信号。


4.根据权利要求2所述的一种水泥混凝土路面脱空灾害检测装置，其特征在于：所述轨道连接器（5）上的条形槽（501）在随CT扫描车（1）移动过程中，同时与相邻的至少三根电接头（401）或支撑接头（404）接触。


5.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁延召，杨永涛，董国旗，岳超辉，张真权，仝姗姗，李俊杰，文亚旭，杨新增，鞠永武，胡帅武，贾振经，连亚飞，李澎洋，李囡囡，韩亚楠，李锐铎，
申请(专利权)人：河南城建学院，宝丰县公路管理局，宝丰县交通运输局，
类型：发明
国别省市：河南;41