微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法技术

本发明专利技术提供一种的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，用于在新建路面、改扩建路面以及定期养护路面上，对微机电传感器进行同步埋设，道路面层包括上面层和下面层，包括：确定需铺设所述道路面层的所述微机电传感器的空间位置；针对所述空间位置特点，设计和部署所述微机电传感器的封装以达到抗压、防水、耐高温的预期值；将封装后的所述微机电传感器与所述下面层粘结固定；完成所述上面层摊铺和所述道路面层的压实。本发明专利技术避免了路面形成后采用切缝、开槽等方式埋入传感器，对路面结构的不利影响，通过微机电传感器封装和材料改进解决埋入式传感器受高温影响，维护困难，不易回收等问题。不易回收等问题。不易回收等问题。

【技术实现步骤摘要】
微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法


[0001]本专利技术涉及路面建设技术
，尤其涉及一种的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法。

技术介绍

[0002]智慧公路建设过程中需配备了大量埋入式和外置式的传感器以实时监测路面性能、交通及环境。当前，路用传感器的埋入工艺是在路面施工完成后，进行定位、切缝与开槽，并将传感器放置于槽中进行回填。该方法破坏了路面结构整体性，降低了路面平整度，回填材料与原有材料存在差异，易导致界面处产生损伤开裂，降低路面服役寿命。此外，埋入式传感器在埋设过程中易受振捣和高温的影响，存活率较低，且尚无回收利用的先例。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，避免了切缝、开槽等传统方式对路面结构的不利影响，通过微机电传感器封装和材料改进能够解决埋入式传感器受高温影响，维护困难，不易回收的问题。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]一种微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，用于在新建路面、改扩建路面以及定期养护路面上，对微机电传感器进行同步埋设，道路面层包括上面层和下面层，所述方法包括：确定需铺设所述道路面层的所述微机电传感器的空间位置；针对所述空间位置特点，设计和部署所述微机电传感器的封装；将封装后的所述微机电传感器与所述下面层粘结固定；完成所述上面层摊铺和所述道路面层的压实。
[0006]一些实施例中，在所述标记所述微机电传感器的埋设位置之后，所述方法还包括：确定需回收的所述微机电传感器的位置；根据所述位置，钻孔取出带所述微机电传感器的芯样；处理所述芯样，对感知元件进行回收；铣刨钻取所述芯样路段的路面。
[0007]一些实施例中，在所述将封装后的所述微机电传感器与所述下面层粘结固定之后，和在所述完成所述上面层摊铺和所述路面压实之前，所述方法还包括：采用面层摊铺的沥青混合料对封装的所述微机电传感器与线缆进行预埋处理，并用小型移动夯实机夯实。
[0008]一些实施例中，所述确定需铺设所述道路面层的所述微机电传感器空间位置，包括：使用RTK(Real
‑
timekinematicpositioning)定位技术，确定需铺设所述道路面层的所述微机电传感器的空间位置。
[0009]一些实施例中，所述道路路面还包括中面层，所述微机电传感器部署于所述中面层和所述上面层的底部，在所述下面层完成后，使用手持式RTK测量仪，明确所述微机电传感器埋设位置经纬度坐标，并通过手持式喷漆对所述微机电传感器坐标位置进行标记。
[0010]一些实施例中，所述设计和部署所述微机电传感器的封装，包括：所述微机电传感器及元件集成在PCB板上，用螺丝将所述PCB板固定在浇筑尼龙材料的底盖内，并采用耐高温硅橡胶填充所述底盖内部，待硅胶干透后，将浇筑所述尼龙材料的顶盖与所述底盖闭合，
在闭合处引出电源数据线，并在闭合处切割凹槽以便于后续所述微机电传感器的回收。
[0011]一些实施例中，所述处理所述芯样，对感知元件进行回收，包括：通过敲击破碎所述芯样，取出内部的所述微机电传感器，并切割取出所述微机电传感器内部的所述PCB板，利用硅胶溶解剂，对填充的硅胶进行稀释，并清洁所述PCB板，取出所述PCB板上的感知元件，以实现所述感知元件的回收利用。
[0012]一些实施例中，所述将封装后的所述微机电传感器与所述下面层粘结固定，包括：在所述空间位置处，采用耐高温环氧树脂，所述微机电传感器与所述下面层粘结固定。
[0013]一些实施例中，所述完成所述上面层摊铺和所述道路面层的压实，包括：采用摊铺机完成所述上面层的摊铺作业，使用路面压路机将所述上面层反复碾压。
[0014]一些实施例中，所述铣刨钻取所述芯样路段的路面，包括：利用铣刨机对钻孔取出所述芯样的沥青路面进行铣刨，铣刨深度为比钻取所述芯样深度增加1cm到3cm的范围内，使用高压鼓风机、水枪对铣刨后的界面进行冲洗，并预留时间进行晾晒干燥。
[0015]上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0016]上述方案，微机电传感器不仅具有功耗低、尺寸小、灵敏度高的特点，还能够自定义封装，通过改进微机电传感器的封装，能够实现对微机电传感器的保护，提高微机电传感器在沥青路面高温摊铺过程中的存活率，在改建路段、养护回收路段，通过回收和处理封装的微机电传感器，进一步拆出和回收其中有效的感知元件，从而实现微机电传感器的回收利用，节约了智慧路面建设成本，具有一定的经济性和实用性。
[0017]微机电传感器与沥青道路面层进行一体化摊铺，避免在路面施工完成后，进行定位、切缝与开槽，再将传感器放置于槽中进行回填的施工工艺，从而解决了以为该工艺所造成的路面结构整体性被破坏，路面平整度降低，回填界面处产生损伤开裂，路面服役寿命降低的一系列问题。
[0018]一些可实施的方案中，设计和部署微机电传感器的封装，通过外部采用浇筑尼龙材料封装，满足抗压要求，内部采用耐高温硅橡胶填充，确保防水密闭，能够承受在路面铺设过程中产生的振捣压力和高温影响，使用存活率高，对各个部署点采用串联形式由共同的导线引出，能够实现微机电传感器的电源供应以及数据传输。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1到图3为本专利技术的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法的流程图；
[0021]图4为本专利技术的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法的摊铺过程示意图；
[0022]图5为本专利技术的本专利技术的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法的回收过程示意图。
[0023]其中附图标记说明如下：
[0024]1、微机电传感器；2、预埋面层材料；3、摊铺机；4、压路机；5、铣刨机；6、钻孔取芯
机；7、传感器标记位置；8、上面层；9、中面层；10、下面层；11、基层。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，用于在新建路面、改扩建路面以及定期养护路面上，对微机电传感器进行同步埋设，道路面层包括上面层和下面层，其特征在于，包括：确定需铺设所述道路面层的所述微机电传感器的空间位置；针对所述空间位置特点，设计和部署所述微机电传感器的封装以达到抗压、防水、耐高温的预期值；将封装后的所述微机电传感器与所述下面层粘结固定；完成所述上面层摊铺和所述道路面层的压实。2.根据权利要求1所述的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，在所述标记所述微机电传感器的埋设位置之后，其特征在于，还包括：确定需回收的所述微机电传感器位置；根据所述位置，钻孔取出带所述微机电传感器的芯样；处理所述芯样，对感知元件进行回收；铣刨钻取所述芯样路段的路面。3.根据权利要求1所述的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，在所述将封装后的所述微机电传感器与所述下面层粘结固定之后，和在所述完成所述上面层摊铺和所述路面压实之前，其特征在于，还包括：采用面层摊铺的沥青混合料对封装的所述微机电传感器与线缆进行预埋处理，并用小型移动夯实机夯实。4.根据权利要求1所述的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，其特征在于，所述确定需铺设所述道路面层的所述微机电传感器空间位置，包括：使用RTK(Real
‑
timekinematicpositioning)定位技术，确定需铺设所述道路面层的所述微机电传感器的空间位置。5.根据权利要求4所述的微机电传感器和沥青道路面层一体化铺设方法，其特征在于，所述道路路面还包括中面层，所述微机电传感器部署于所述中面层和所述上面层的底部，在所述下面层完成后，使用手持式RTK测量仪，明确所述微机电传感器埋设位置经纬度...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶周景，李鹏鹏，魏亚，杨松立，杨碧宇，赵勇，孟雄，
申请(专利权)人：清华大学昭通昭阳绕城高速公路投资开发有限公司，
类型：发明
国别省市：