本發(fā)明涉及路基檢測，具體涉及一種測量路基動態(tài)模量的檢測車。

背景技術(shù)：

1、彎沉檢測是確保道路工程建設(shè)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。路基路面的回彈彎沉值，可以反映路基路面結(jié)構(gòu)承載能力，目前彎沉檢測主要采用承載板式貝克曼梁測量法和落錘式彎沉測量，其中貝克曼梁測量法缺乏自動化的檢測方法且測試要用到機械式百分表，檢測人員在讀數(shù)時測量誤差普遍存在，自動化落錘式彎沉測量主要針對上層結(jié)構(gòu)進行檢測，不能完全適應(yīng)土基檢測，在測量環(huán)境方面也存在僅能模擬單次低速車輪經(jīng)過或等效單一沖擊載荷，與實際車輛連續(xù)高速行駛環(huán)境存在較大不同，無法真實展現(xiàn)道路使用特性。

2、申請?zhí)枮閏n201711328953.0的一種路基沉降的監(jiān)測系統(tǒng)及方法，公開了一種包括布置在一段路基中兩端基巖上的基準樁，路基于兩個基準樁之間等間距布置有若干沉降樁，導(dǎo)軌通過若干支撐桿架設(shè)在基準樁和沉降樁上，導(dǎo)軌與每個沉降樁相對處設(shè)置有位置標記物；監(jiān)測車包括車體和監(jiān)測車控制器，車體上安裝有與監(jiān)測車控制器相連的電動導(dǎo)輪組件，車體通過電動導(dǎo)輪組件架設(shè)在導(dǎo)軌上，車體上設(shè)置有位置檢測器、高度檢測裝置和通信模塊，位置檢測器與監(jiān)測車控制器相連以用于檢測導(dǎo)軌上的位置標記物，高度檢測裝置與監(jiān)測車控制器相連以用于在車體逐一停留在位置標記物上時獲取車體高度值，通信模塊用于將所獲取的車體高度值發(fā)送至監(jiān)測中心；其公開的檢測方法還是無法準確模擬出路基實際使用情況，無法真實顯示出路基的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明之目的在于為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種測量路基動態(tài)模量的檢測車。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，包括承載車輛、連接架、載荷發(fā)生裝置、氣體存儲裝置、動力裝置和控制柜；連接架安裝在承載車輛上并用于安裝載荷發(fā)生裝置、氣體存儲裝置、動力裝置和控制柜；

4、所述載荷發(fā)生裝置位于承載車輛中部并對檢測點施加連續(xù)循環(huán)動載荷和環(huán)繞檢測點的靜載荷；所述動力裝置位于承載車輛后橋上方為氣體存儲裝置提供壓縮氣體；所述氣體存儲裝置位于動力裝置與載荷發(fā)生裝置之間，氣體存儲裝置凈化壓縮氣體、控制輸出壓縮氣體壓力、為載荷發(fā)生裝置提供穩(wěn)定的壓縮空氣；所述控制柜位于承載車輛尾部。

5、進一步地，所述動力裝置包括動力電池、螺桿空壓機、永磁同步電機；動力電池為永磁同步電機提供電源，永磁同步電機驅(qū)動螺桿空壓機工作向氣體存儲裝置輸送壓縮氣體。

6、進一步地，所述氣體存儲裝置包括第一氣包、第二氣包、一級過濾器、二級過濾器和調(diào)壓閥；動力裝置產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)過一級過濾器進入第一氣包存儲，第一氣包的壓縮氣體經(jīng)過二級過濾器和調(diào)壓閥進入第二氣包存儲，第二氣包為載荷發(fā)生裝置提供穩(wěn)定的壓縮空氣。

7、進一步地，所述載荷發(fā)生裝置包括固定底座、升降平臺、升降傳動組件、動載荷發(fā)生組件和若干靜載荷發(fā)生組件；所述固定底座安裝在連接架上；所述升降傳動組件使升降平臺在固定底座上方升降，動載荷發(fā)生組件和靜載荷發(fā)生組件均安裝在升降平臺下側(cè)并穿過固定底座對路基施加載荷，且若干靜載荷發(fā)生組件環(huán)繞于動載荷發(fā)生組件外側(cè)呈圓周均勻設(shè)置。

8、進一步地，所述升降傳動組件包括安裝在升降平臺上的減速機、伺服電機、若干換向機、若干聯(lián)軸器和若干螺桿升降機；螺桿升降機（安裝升降平臺邊緣、且其螺桿與固定底座連接；所述伺服電機輸出端與減速機輸入端連接，減速機輸出端通過若干換向機和若干聯(lián)軸器驅(qū)動若干螺桿升降機同步動作。

9、進一步地，還包括圓環(huán)形盤狀的靜載荷加載板，靜載荷發(fā)生組件連接于靜載荷加載板與升降平臺之間。

10、進一步地，所述靜載荷發(fā)生組件包括靜載荷發(fā)生氣缸、靜載荷傳力桿和靜載荷壓力傳感器；靜載荷發(fā)生氣缸安裝在升降平臺下側(cè)，靜載荷傳力桿連接在靜載荷發(fā)生氣缸和靜載荷壓力傳感器之間，靜載荷壓力傳感器下側(cè)與靜載荷加載板浮動球鉸連接；所述靜載荷發(fā)生組件輸出作用力常態(tài)下保持相同狀態(tài)，當(dāng)靜載荷壓力傳感器檢測對應(yīng)的靜載荷發(fā)生氣缸輸出作用力與目標作用力不符時，調(diào)整靜載荷發(fā)生氣缸的輸出作用力大小。

11、進一步地，所述動載荷發(fā)生組件包括動載荷發(fā)生氣缸、動載荷壓力傳感器、動載荷傳力桿和動載荷加載板；所述動載荷發(fā)生氣缸安裝在升降平臺中部下側(cè)，動載荷壓力傳感器連接在動載荷發(fā)生氣缸和動載荷傳力桿之間；所述動載荷傳力桿下端與動載荷加載板浮動球鉸連接；動載荷壓力傳感器反饋壓力信號調(diào)整動載荷發(fā)生氣缸輸出作用力大小。

12、進一步地，所述載荷發(fā)生裝置還包括加速度傳感器、激光多普勒測距儀、下降位置傳感器和上升位置傳感器；激光多普勒測距儀安裝在固定底座中間位置，且激光多普勒測距儀的攝像頭正對著動載荷發(fā)生組件底部作用于檢測點的部件位置；加速度傳感器安裝在動載荷發(fā)生組件底部作用于檢測點的部件上；下降位置傳感器和上升位置傳感器安裝在升降平臺下側(cè)的不同高度處。

13、進一步地，所述加速度傳感器和激光多普勒測距儀測量檢測點的動態(tài)形變位移值，采集連續(xù)位移數(shù)據(jù)獲得路基的動態(tài)形變曲線。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

15、本發(fā)明利用承載車輛和載荷發(fā)生裝置對檢測點圓周施加穩(wěn)定、均布的靜載荷，并對檢測點施加穩(wěn)定、連續(xù)的循環(huán)載荷，更加真實模擬車流快速通過對路基產(chǎn)生的沖擊載荷；循環(huán)載荷使檢測點產(chǎn)生持續(xù)動態(tài)形變，采集檢測點的動態(tài)形變位移值，采集檢測點的動態(tài)形變值，獲得路基的動態(tài)荷載-形變曲線，計算路基動態(tài)模量，為評價道路承載能力提供更加真實的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：包括承載車輛（1）、連接架（2）、載荷發(fā)生裝置（3）、氣體存儲裝置（4）、動力裝置（5）和控制柜（6）；連接架（2）安裝在承載車輛（1）上并用于安裝載荷發(fā)生裝置（3）、氣體存儲裝置（4）、動力裝置（5）和控制柜（6）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：所述動力裝置（5）包括動力電池（51）、螺桿空壓機（52）、永磁同步電機（53）；所述動力電池（51）為永磁同步電機（53）提供電源，所述永磁同步電機（53）驅(qū)動螺桿空壓機（52）工作向氣體存儲裝置（4）輸送壓縮氣體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：所述氣體存儲裝置（4）包括第一氣包（41）、第二氣包（42）、一級過濾器（43）、二級過濾器（44）和調(diào)壓閥（45）；所述動力裝置（5）產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)過一級過濾器（43）進入第一氣包（41）存儲，所述第一氣包（41）的壓縮氣體經(jīng)過二級過濾器（44）和調(diào)壓閥（45）進入第二氣包（42）存儲，所述第二氣包（42）為載荷發(fā)生裝置（3）提供穩(wěn)定的壓縮空氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：所述升降傳動組件（313）包括安裝在升降平臺（312）上的減速機（321）、伺服電機（322）、若干換向機（323）、若干聯(lián)軸器（324）和若干螺桿升降機（325）；所述螺桿升降機（325）安裝升降平臺（312）邊緣、且其螺桿與固定底座（311）連接；所述伺服電機（322）輸出端與減速機（321）輸入端連接，所述減速機（321）輸出端通過若干換向機（323）和若干聯(lián)軸器（324）驅(qū)動若干螺桿升降機（325）同步動作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：還包括圓環(huán)形盤狀的靜載荷加載板（344），所述靜載荷發(fā)生組件（315）連接于靜載荷加載板（344）與升降平臺（312）之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：所述靜載荷發(fā)生組件（315）包括靜載荷發(fā)生氣缸（341）、靜載荷傳力桿（342）和靜載荷壓力傳感器（343）；所述靜載荷發(fā)生氣缸（341）安裝在升降平臺（312）下側(cè)，所述靜載荷傳力桿（342）連接在靜載荷發(fā)生氣缸（341）和靜載荷壓力傳感器（343）之間，所述靜載荷壓力傳感器（343）下側(cè)與靜載荷加載板（344）浮動球鉸連接；所述靜載荷發(fā)生組件（315）輸出作用力常態(tài)下保持相同狀態(tài)，當(dāng)靜載荷壓力傳感器（343）檢測對應(yīng)的靜載荷發(fā)生氣缸（341）輸出作用力與目標作用力不符時，調(diào)整靜載荷發(fā)生氣缸（341）的輸出作用力大小。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：所述動載荷發(fā)生組件（314）包括動載荷發(fā)生氣缸（331）、動載荷壓力傳感器（332）、動載荷傳力桿（333）和動載荷加載板（337）；所述動載荷發(fā)生氣缸（331）安裝在升降平臺（312）中部下側(cè)，所述動載荷壓力傳感器（332）連接在動載荷發(fā)生氣缸（331）和動載荷傳力桿（333）之間；所述動載荷傳力桿（333）下端與動載荷加載板（337）浮動球鉸連接；所述動載荷壓力傳感器（332）反饋壓力信號調(diào)整動載荷發(fā)生氣缸（331）輸出作用力大小。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，其特征在于：所述加速度傳感器（316）和激光多普勒測距儀（317）測量檢測點的動態(tài)形變位移值，根據(jù)所述載荷發(fā)生裝置（3），即可獲得路基的動態(tài)荷載-形變曲線，即路基動態(tài)模量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及路基檢測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種測量路基動態(tài)模量的檢測車，包括承載車輛、連接架、載荷發(fā)生裝置、氣體存儲裝置和動力裝置；所述載荷發(fā)生裝置對檢測點施加連續(xù)循環(huán)載荷和環(huán)繞檢測點的靜載荷；所述動力裝置為氣體存儲裝置提供壓縮氣體；所述氣體存儲裝置凈化壓縮氣體、控制輸出氣體壓力、為載荷發(fā)生裝置提供穩(wěn)定的動力；本發(fā)明利用承載車輛和載荷發(fā)生裝置對檢測點圓周施加穩(wěn)定、均布的靜載荷，并對檢測點施加穩(wěn)定、連續(xù)的循環(huán)載荷，更加真實模擬車流快速通過對路基產(chǎn)生的載荷；循環(huán)載荷使檢測點產(chǎn)生持續(xù)動態(tài)形變，采集檢測點的動態(tài)形變值，獲得路基的動態(tài)荷載?形變曲線，計算路基動態(tài)模量，為評價道路承載能力提供更加真實的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉超超,瞿釋然,鄭健龍,呂松濤,張良奇,覃馨漪
受保護的技術(shù)使用者：長沙理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6