一種瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試儀。所述測試儀由配合使用的基準件和傳感器系統構成，所述基準件上有至少一個豎直面和至少一個水平面，所述傳感器系統主要由傳感器定位件、水平線性位移傳感器、垂直線性位移傳感器及控制器構成，水平線性位移傳感器水平固定在傳感器定位件前端，且其測量端延伸至傳感器定位件外側，與基準件一豎直面相接觸；垂直線性位移傳感器豎直固定在傳感器定位件前端的外側，其測量端與基準件一水平面相接觸；控制器固定在傳感器定位件后端。與現有技術相比，本實用新型的測試裝置能精確地測量裂縫兩個板體間的水平和垂直相對位移，通過位移的特征確定裂縫的成因及發展程度。
【專利說明】
一種瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試儀
技術領域
[0001] 本實用新型涉及瀝青路面檢測領域，具體地說是一種瀝青路面裂縫荷載響應相對 位移測試儀。
【背景技術】
[0002] 裂縫是路面各種病害加速產生、惡化加重的主要誘因。盡管產生的原因和表現不 盡相同。不可否認的是，裂縫為水的進入提供了通道，加速了唧漿、坑洞、形變及網裂等病害 的產生，也嚴重影響了公路中修罩面后加鋪層的穩定性。在裂縫發展的不同階段對裂縫進 行適當的處治措施，避免其向上發展，是關系到瀝青路面使用壽命的關鍵技術問題。
[0003] 現有技術中，傳統裂縫彎沉檢測一般采用落錘式彎沉儀(FWD)進行檢測，不僅測試 精度低，更無法很好的分辨裂縫的成因、發展階段、裂縫相對位移等信息。通過探坑研究裂 縫的成因和發展雖然可行，但是對路面損害過于巨大，因此研究一種有效、可靠、高效的裂 縫檢測檢測方法是必要的。

【發明內容】

[0004] 本實用新型的技術任務是針對上述現有技術的不足，提供一種瀝青路面裂縫荷載 響應相對位移測試儀，該測試儀能精確地測量裂縫兩個板體間的水平和垂直相對位移，通 過位移的特征確定裂縫的成因及發展程度。
[0005] 本實用新型的技術任務是按以下方式實現的：瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測 試儀由配合使用的基準件和傳感器系統構成，所述基準件上有至少一個豎直面和至少一個 水平面，所述傳感器系統主要由傳感器定位件、水平線性位移傳感器、垂直線性位移傳感器 及控制器構成，水平線性位移傳感器水平固定在傳感器定位件前端，且其測量端延伸至傳 感器定位件外側，與基準件一豎直面相接觸;垂直線性位移傳感器豎直固定在傳感器定位 件前端的外側，其測量端與基準件一水平面相接觸;控制器固定在傳感器定位件后端，水平 線性位移傳感器、垂直線性位移傳感器均通過數據線與控制器連接。
[0006] 為了方便傳感器系統的安裝定位，可以在傳感器定位件底面設置支腳。
[0007] 所述基準件可以是任意一種能夠提供至少一個豎直面和至少一個水平面的構件， 如長方體、正文體等，但為了達到最好的技術效果，所述基準件優選由豎直板、水平板組成， 豎直板、水平板呈"L"形垂直設置，水平線性位移傳感器測量端與豎直板的豎直面垂直且接 觸，垂直線性位移傳感器測量端與水平板的水平面垂直且接觸。
[0008] 基準件與傳感器測量端接觸的豎直面、水平面光滑平整，且傳感器測量端與豎直 面、水平面中部，防止荷載作用下傳感器偏離出基準件的界面。
[0009] 以本實用新型所述測試儀進行瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試的方法包括 以下步驟：
[0010] a、在待測裂縫的一側設置基準件，在待測裂縫的另一側設置傳感器定位件，所述 傳感器定位件上固定設置有水平線性位移傳感器和垂直線性位移傳感器，水平線性位移傳 感器測量端與定位件的某一豎直面垂直且接觸，垂直線性位移傳感器測量端與定位件的某 一水平面垂直且接觸；
[0011] b、以后軸雙側4輪的載重車為測試車輛，使測試車輛停在步驟a所述的基準件與傳 感器定位件處，測試車輛后輪距離裂縫適當距離，且輪隙中點、基準件、傳感器定位件在一 條直線上；
[0012] c、啟動傳感器，并使測試車緩慢向前行駛，依次經過傳感器定位件、基準件，待測 試車輛駛出適當距離后，車輛停止，關閉傳感器，完成測試。
[0013] 進行上述測試的同時，可以對所測裂縫路表溫度進行檢測，并加以記錄，以方便對 裂縫的成因、發展階段等作進一步分辨。
[0014] 測試過程可選擇較為平直的裂縫作為測試點，且基準件與傳感器定位件的連線與 裂縫垂直。
[0015] 基準件和傳感器定位件靠近裂縫一側的下邊緣距裂縫垂直距離均為l-3cm，最佳 距離為Icm0
[0016] 所述測試車輛可采用現有技術中的雙軸、三軸等載重車輛，優選雙軸載重車。
[0017] 裂縫為橫縫時，測試車輛行駛方向為道路行車方向。
[0018] 步驟b中，測試起始時，測試車輛后輪距離裂縫10~30cm，最佳為15cm;步驟C中，待 測試車輛以5km/h的速度駛出2-5m后，車輛停止，關閉傳感器，完成測試。
[0019] 控制器的水平線性位移傳感器和垂直線性位移傳感器的采樣頻率優選為100Hz， 采集精度為0.01mm。
[0020] 本實用新型的瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試儀與現有技術相比具有以下 突出的有益效果：
[0021] ( - )可以在無損條件下精確地測量裂縫兩個板體間的水平和垂直相對位移，通過 位移的特征確定裂縫的成因及發展程度；
[0022](二)測試儀簡單可靠，可以為大中修養護中裂縫維修方案制定提供數據支持。
【附圖說明】
[0023]附圖1是本實用新型瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試裝置的結構示意圖； [0024]附圖2是圖1所示測試裝置的俯視圖；
[0025] 附圖3是實施例二中的瀝青路面原路面結構圖；
[0026] 附圖4是實施例二測試裝置的數據采集圖樣。
【具體實施方式】
[0027] 參照說明書附圖以具體實施例對本實用新型的瀝青路面裂縫荷載響應相對位移 測試儀作以下詳細地說明。
[0028] 實施例一：
[0029]如附圖1、2所示，本實用新型的瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試裝置主要由 基準件1、傳感器定位件2、水平線性位移傳感器3、垂直線性位移傳感器4、控制器5及支架6 構成。其中，傳感器定位件2、水平線性位移傳感器3、垂直線性位移傳感器4及控制器5構成 傳感器系統。
[0030] 所述基準件1是由豎直板、水平板構成的"L"形構件，豎直板、水平板相互垂直。基 準件1內側的豎直面、水平面光滑平整，用于與傳感器測量端接觸。
[0031] 所述傳感器定位件2為平板狀，支架6固定在傳感器定位件2前端，控制器5固定在 傳感器定位件2后端。傳感器定位件2底面固定有支腳9。
[0032] 水平線性位移傳感器3通過螺桿7水平固定在傳感器定位件2前端，且其測量端延 伸至傳感器定位件2外側，與基準件1的內側豎直面垂直接觸。垂直線性位移傳感器4通過螺 栓8豎直固定在傳感器定位件2前端的外側，其測量端與基準件1內側的水平面垂直接觸。水 平線性位移傳感器3和垂直線性位移傳感器4均通過數據線10與控制器5連接。
[0033]控制器5對數據進行收集并通過藍牙無線傳輸技術同移動互聯設備連接。控制器5 可內設充電鋰電池，以滿足設備供電需求。
[0034] 所述水平線性位移傳感器3、垂直線性位移傳感器4均可采用LVDT傳感器。
[0035] 實施例二：
[0036] 以實施例一所述測試儀進行瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試的具體方法為：
[0037] (1)選擇一條平直的路面橫縫11，原路面結構如附圖3所示；
[0038] (2)檢測所測裂縫路表溫度25°C，并加以記錄；
[0039] (3)選擇本條裂縫11比較平直的一段，將實施例一所述測試裝置的基準件1通過強 力膠固定到裂縫11 一側，基準件1邊緣距裂縫11垂直距離為lcm，且與所測裂縫段平行；
[0040] (4)將測試裝置的傳感器系統通過強力膠固定于裂縫11的另一側，使傳感器定位 件2下緣與裂縫11平行并與基準件1對齊，下緣距裂縫11垂直距離為lcm。要求傳感器定位件 2與基準件1的連線與裂縫11垂直，水平線性位移傳感器3的測量端與基準件1的內側豎直面 垂直且完全接觸；垂直線性位移傳感器4的測量端與基準件1內側的水平面垂直且完全接 觸；
[0041] (5)測試車輛采用雙軸，后軸雙側4輪的載重車。測試車應采用后軸IOT標準軸載 BZZ-100的汽車，車輪間隙要能滿足測試裝置自由通過；
[0042]標準軸載BZZ-100符合以下的要求：
[0044] (6)測試車后輪距離裂縫15cm位置，輪隙中點、基準件和傳感器系統在一條直線 上；
[0045] (7)啟動傳感器，使傳感器讀數歸零，數據采集器頻率確定為IOOHz;
[0046] (8)測試者指揮測試車緩慢向前行駛，先經過測定儀基準件，之后經過傳感器系統 (如果裂縫為橫縫，則測試車行駛方向為行車方向），車輛輪胎禁止觸碰測定儀，車輛行駛速 度5km/h，待汽車駛出3m后，車輛停止，關閉測定儀。
[0047] 數據采集圖樣如圖4所示，具體數據如下：


【主權項】
1. 一種瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試儀，其特征在于由配合使用的基準件和傳 感器系統構成， 所述基準件上有至少一個豎直面和至少一個水平面， 所述傳感器系統主要由傳感器定位件、水平線性位移傳感器、垂直線性位移傳感器及 控制器構成，水平線性位移傳感器水平固定在傳感器定位件前端，且其測量端延伸至傳感 器定位件外側，與基準件一豎直面相接觸;垂直線性位移傳感器豎直固定在傳感器定位件 前端的外側，其測量端與基準件一水平面相接觸;控制器固定在傳感器定位件后端，水平線 性位移傳感器、垂直線性位移傳感器均通過數據線與控制器連接。2. 根據權利要求1所述的瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試儀，其特征在于，傳感器 定位件底面設置有支腳。3. 根據權利要求1或2所述的瀝青路面裂縫荷載響應相對位移測試儀，其特征在于，所 述基準件由豎直板、水平板組成，豎直板、水平板呈"L"形垂直設置，水平線性位移傳感器測 量端與豎直板的豎直面垂直且接觸，垂直線性位移傳感器測量端與水平板的水平面垂直且 接觸。
【文檔編號】G01N3/08GK205426670SQ201620106386
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月2日
【發明人】董昭, 韋金城, 付建村, 尚光明, 孫強, 吳發明
【申請人】山東省交通科學研究院, 安徽省環宇公路建設開發有限責任公司