STJC-1 多功能檢測(cè)車

一，總述；本檢測(cè)車兼容兩大類型檢測(cè)設(shè)備；第1部分，路面技術(shù)狀況指標(biāo)；平整度，車轍，構(gòu)造深度與三維破損率檢測(cè)。  第2部分，路面承載能力檢測(cè)， 落錘彎沉儀

用途；用于在建路面，特別是各種公路的工程驗(yàn)收 運(yùn)行路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)檢測(cè)及為路面管理系統(tǒng)提供綜合高效的數(shù)據(jù)支持，

1） 各種路面的平整度檢測(cè)。給出路面縱斷面曲線與標(biāo)準(zhǔn)差，國(guó)際平整度指數(shù)IRI，特別是全路各縱斷面平整度變化表。

2） 路面車轍深度指數(shù)  橫斷面高程變化曲線，全路段橫斷面最大高程變化流水圖

3） 全路面三形貌變化，及三維破損狀況。

4） 構(gòu)造深度，全路各局域，特別是輪跡帶三維構(gòu)造與構(gòu)造深度值。

5） 路面彎沉值，彎沉盆曲線。

二，第1部分，路面技術(shù)狀況指標(biāo)多功能測(cè)量設(shè)備—激光三維路元高程掃描儀

1, 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

目前國(guó)內(nèi)外路面技術(shù)狀況檢測(cè)設(shè)備已漸趨成熟，但仍存在問(wèn)題，；1），對(duì)同一路面的不同技術(shù)指標(biāo)，如平整度，車轍，構(gòu)造深度，裂縫，三維破損等病害，雖然它們的物理本質(zhì)皆屬路面高程變化與分布偏離理想路面的定量描述，如平整度為縱向斷面高程起伏，車轍則為橫斷面高程最大變化，構(gòu)造深度為輪地接觸局域尺度路面的間隙高程起伏平均深度，裂縫則為路面高程脈沖性變化，而彎沉則是路面自身在加載情況下高程變化，總之各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)皆系路面高程起伏的不同側(cè)面或視角的統(tǒng)計(jì)與描述。數(shù)據(jù)源應(yīng)該相同，然而現(xiàn)有各項(xiàng)不同時(shí)期發(fā)展的設(shè)備采用不同的原理 方法和不同的測(cè)量坐標(biāo)，如國(guó)內(nèi)三米尺，八輪儀基于測(cè)尺與平均路面的間隙高程統(tǒng)計(jì)，國(guó)際平整度快速測(cè)量則基于加速度傳感器計(jì)算基修正激光位移高程測(cè)量，車轍基于多傳感器共橫梁基測(cè)量橫斷面高程變化。構(gòu)造深度公認(rèn)的堆沙原理是測(cè)量間隙體積計(jì)算平均深度，但快速測(cè)量用單斷面高程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，須加很多修正才與堆沙法結(jié)果一致，這些設(shè)備分別測(cè)量尚可，但目前綜合多功能檢測(cè)車為多套專用設(shè)備的集成，各自分別測(cè)量的組合，不僅價(jià)格昂貴，而且操作復(fù)雜，還產(chǎn)生失步錯(cuò)位嚴(yán)重問(wèn)題。

我們針對(duì)這一問(wèn)題，首創(chuàng)提出激光路元高程三維掃描儀，嚴(yán)格給出大過(guò)厘米小到亞毫米的網(wǎng)格路元的高程數(shù)據(jù)的陣列數(shù)據(jù)庫(kù)，嚴(yán)格給出任何復(fù)雜路面三維狀況，則所有路面技術(shù)指標(biāo)皆可源于陣列高程數(shù)據(jù)計(jì)算得到。基于縱斷面高程數(shù)據(jù)得到真實(shí)的縱斷面曲線和平整度值，基于橫斷面高程數(shù)據(jù)得到車轍斷面曲線與車轍深度指數(shù)。基于堆沙模型的的輪地尺度斷面掃描得到局域尺度間隙平均深度。并可方便計(jì)算得到超設(shè)定值的三維破損率。總之，現(xiàn)有各種路面檢測(cè)設(shè)備基于不同原理方法復(fù)雜間接計(jì)算得到技術(shù)指標(biāo)，結(jié)果依賴多種條件，而現(xiàn)代三維掃描技術(shù)已成為測(cè)量技術(shù)前沿?zé)狳c(diǎn)，特別是斷面三維掃描技術(shù)已成為醫(yī)學(xué)檢查，機(jī)械3—D制造的強(qiáng)力工具。對(duì)公路在線三維檢測(cè)，我們創(chuàng)新解決高速長(zhǎng)程，億萬(wàn)大數(shù)據(jù)處理難題，提出激光三維路元高程掃描儀。各技術(shù)指標(biāo)同源同坐標(biāo)同位相關(guān)。儀器性能指標(biāo)簡(jiǎn)單明確，正確性驗(yàn)證就是直接和客觀比較，可現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比驗(yàn)證。有很高的客觀性科學(xué)性與很高性價(jià)比。

2,  各技術(shù)指標(biāo)的技術(shù)特色與技術(shù)參數(shù)。

(1),,車轍測(cè)量； 1）橫斷面車轍形狀，車轍斷面曲線，2）車轍深度指數(shù)，3），路段車轍最大深度沿縱斷面流水變化，4）車轍深度測(cè)量精度；1毫米，5）車轍深度動(dòng)態(tài)范圍；大于200毫米，5）車轍檢測(cè)橫向?qū)挾龋笥?米，直到全車道 , 6）橫向高程測(cè)量數(shù)據(jù)間隔可小到毫米級(jí)，相當(dāng)于數(shù)十個(gè)探頭的共梁車轍儀。

(2),平整度測(cè)量；國(guó)際上平整度儀僅給出一個(gè)縱斷面的平整度值，IRI，還存在必須大于25公里/小時(shí)的低速限制與出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)異常問(wèn)題。本設(shè)備基于全路三維測(cè)量，能給出任一縱斷面高程變化曲線和平整度值，標(biāo)準(zhǔn)差與IRI,

1)..縱斷面高程測(cè)量分辨力  0.5毫米  2）檢測(cè)速度范圍大，從零加到任意車行速度，3）重復(fù)偏差cv<3, 4） 檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍，0---15m/km

(3),,構(gòu)造深度測(cè)量特色；堆沙法已公認(rèn)為構(gòu)造深度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法，并作為其它方法的比較基準(zhǔn)。因?yàn)樵摲椒ㄎ锢砟Ｐ驼_體現(xiàn)輪地接觸間隙與摩擦的物理本質(zhì)。但國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)測(cè)量都采用單縱斷面高程測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。并不得不加許多物理含義不清的修正達(dá)到與堆沙法結(jié)果一致。我們完全按照堆沙測(cè)量模型建立了輪地間隙三維體積測(cè)量模型，掃描輪地尺度300毫米斷面間隙高程，嚴(yán)格計(jì)算間隙體積和平均深度。

1）橫斷面掃描寬度  300毫米， 2）掃描縱向間隔10毫米（標(biāo)定測(cè)量）， 3）高程測(cè)量分辨力0.5---0.2毫米（標(biāo)定性測(cè)量），統(tǒng)計(jì)普測(cè)可放寬到0.5毫米。4）重復(fù)性,長(zhǎng)期是構(gòu)造深度測(cè)量難題，本方法具有良好重復(fù)性   cv可達(dá)3---10%（不同起伏路面）。

第二部分，，路面承載能力檢測(cè)-----落錘彎沉檢測(cè)儀

沖擊荷載：可達(dá)到0~130KN（可擴(kuò)展）,出廠時(shí)設(shè)置為50KN
動(dòng)態(tài)力測(cè)量范圍：0～250KN（可擴(kuò)展）
荷載測(cè)量精度：≤1%
荷載脈沖形狀：半正弦波； 脈沖持續(xù)時(shí)間：＜30ms
位移測(cè)量范圍：±3.5mm(可選±5mm
彎沉精度：≤2%
位移傳感器個(gè)數(shù)：1~9只（可選）
每點(diǎn)測(cè)試速度：15~20秒/點(diǎn)測(cè)量三次，（啟用快速測(cè)量軟件可縮小至10秒/點(diǎn)）
提錘方式：液壓 承載板升、降方式：液壓
溫度傳感器類型：鉑電阻+紅外探頭 溫度量程（℃）：-25~100℃
行走速度：～120km/h 視路面狀況而定）
DMI距離傳感器精度：0.1% 彎沉分辨率：≤0.2m