STJC-1 多功能檢測車

一，總述；本檢測車兼容兩大類型檢測設(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。  第2部分，路面承載能力檢測， 落錘彎沉儀

用途；用于在建路面，特別是各種公路的工程驗收 運行路面的預(yù)防性養(yǎng)護檢測及為路面管理系統(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。給出路面縱斷面曲線與標(biāo)準(zhǔn)差，國際平整度指數(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)多功能測量設(shè)備—激光三維路元高程掃描儀

1, 技術(shù)特點與優(yōu)勢

目前國內(nèi)外路面技術(shù)狀況檢測設(shè)備已漸趨成熟，但仍存在問題，；1），對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)計與描述。數(shù)據(jù)源應(yīng)該相同，然而現(xiàn)有各項不同時期發(fā)展的設(shè)備采用不同的原理 方法和不同的測量坐標(biāo)，如國內(nèi)三米尺，八輪儀基于測尺與平均路面的間隙高程統(tǒng)計，國際平整度快速測量則基于加速度傳感器計算基修正激光位移高程測量，車轍基于多傳感器共橫梁基測量橫斷面高程變化。構(gòu)造深度公認(rèn)的堆沙原理是測量間隙體積計算平均深度，但快速測量用單斷面高程數(shù)據(jù)統(tǒng)計，須加很多修正才與堆沙法結(jié)果一致，這些設(shè)備分別測量尚可，但目前綜合多功能檢測車為多套專用設(shè)備的集成，各自分別測量的組合，不僅價格昂貴，而且操作復(fù)雜，還產(chǎn)生失步錯位嚴(yán)重問題。

我們針對這一問題，首創(chuàng)提出激光路元高程三維掃描儀，嚴(yán)格給出大過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，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)計算得到?；诳v斷面高程數(shù)據(jù)得到真實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)?；诙焉衬Ｐ偷牡妮喌爻叨葦嗝鎾呙璧玫骄钟虺叨乳g隙平均深度。并可方便計算得到超設(shè)定值的三維破損率?？傊?，現(xiàn)有各種路面檢測設(shè)備基于不同原理方法復(fù)雜間接計算得到技術(shù)指標(biāo)，結(jié)果依賴多種條件，而現(xiàn)代三維掃描技術(shù)已成為測量技術(shù)前沿?zé)狳c，特別是斷面三維掃描技術(shù)已成為醫(yī)學(xué)檢查，機械3—D制造的強力工具。對公路在線三維檢測，我們創(chuàng)新解決高速長程，億萬大數(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)簡單明確，正確性驗證就是直接和客觀比較，可現(xiàn)場對比驗證。有很高的客觀性科學(xué)性與很高性價比。

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）車轍深度測量精度；1毫米，5）車轍深度動態(tài)范圍；大于200毫米，5）車轍檢測橫向?qū)挾?，大?米，直到全車道 , 6）橫向高程測量數(shù)據(jù)間隔可小到毫米級，相當(dāng)于數(shù)十個探頭的共梁車轍儀。

(2),平整度測量；國際上平整度儀僅給出一個縱斷面的平整度值，IRI，還存在必須大于25公里/小時的低速限制與出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)異常問題。本設(shè)備基于全路三維測量，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)..縱斷面高程測量分辨力  0.5毫米  2）檢測速度范圍大，從零加到任意車行速度，3）重復(fù)偏差cv<3, 4） 檢測動態(tài)范圍，0---15m/km

(3),,構(gòu)造深度測量特色；堆沙法已公認(rèn)為構(gòu)造深度的標(biāo)準(zhǔn)測量方法，并作為其它方法的比較基準(zhǔn)。因為該方法物理模型正確體現(xiàn)輪地接觸間隙與摩擦的物理本質(zhì)。但國內(nèi)外動態(tài)測量都采用單縱斷面高程測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計計算。并不得不加許多物理含義不清的修正達到與堆沙法結(jié)果一致。我們完全按照堆沙測量模型建立了輪地間隙三維體積測量模型，掃描輪地尺度300毫米斷面間隙高程，嚴(yán)格計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)定測量）， 3）高程測量分辨力0.5---0.2毫米（標(biāo)定性測量），統(tǒng)計普測可放寬到0.5毫米。4）重復(fù)性,長期是構(gòu)造深度測量難題，本方法具有良好重復(fù)性   cv可達3---10%（不同起伏路面）。

第二部分，，路面承載能力檢測-----落錘彎沉檢測儀

沖擊荷載：可達到0~130KN（可擴展）,出廠時設(shè)置為50KN
動態(tài)力測量范圍：0～250KN（可擴展）
荷載測量精度：≤1%
荷載脈沖形狀：半正弦波； 脈沖持續(xù)時間：＜30ms
位移測量范圍：±3.5mm(可選±5mm
彎沉精度：≤2%
位移傳感器個數(shù)：1~9只（可選）
每點測試速度：15~20秒/點測量三次，（啟用快速測量軟件可縮小至10秒/點）
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