[實(shí)用新型]一種高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)實(shí)時監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620857102.X
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN206189245U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志勝;牛力強(qiáng);師永翔;范麗;邊睿
• 申請（專利權(quán)）人: 山西省交通科學(xué)研究院;山西交科公路勘察設(shè)計院
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01;E01F11/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所42001
• 代理人: 余曉雪,王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于瀝青路面監(jiān)測監(jiān)控裝置，涉及一種高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)實(shí)時監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

我國道路的大部分路面均以瀝青為主要材料建成的。在道路運(yùn)營期間由于受外界環(huán)境、荷載、腐蝕和材料老化等因素長期反復(fù)的作用，瀝青路面結(jié)構(gòu)不可避免地產(chǎn)生損傷和抗力的衰減，給道路交通安全帶來極大的隱患。如果不能及時發(fā)現(xiàn)瀝青路面結(jié)構(gòu)的病害問題，將會對路面結(jié)構(gòu)造成更大規(guī)模的破壞，縮短了道路的使用壽命，增加了道路維修和養(yǎng)護(hù)的資金投入。

近年來，許多研究機(jī)構(gòu)對瀝青路面的壽命進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些研究成果，但傳統(tǒng)的車載路面監(jiān)測技術(shù)無法獲得受外界環(huán)境、荷載、腐蝕和材料老化等因素作用下路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的真實(shí)情況，缺乏路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的系統(tǒng)性研究。鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)實(shí)時監(jiān)測裝置，本裝置基于埋入道路結(jié)構(gòu)中的傳感器實(shí)現(xiàn)實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)測瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的全過程，能夠及時掌握瀝青路面的運(yùn)行狀況和損壞機(jī)理。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供如下技術(shù)方案：

一種高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)實(shí)時監(jiān)測裝置，包括分布式光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)、光纖光柵解調(diào)儀、分布式車輛稱重和定位傳感網(wǎng)絡(luò)、稱重和定位數(shù)據(jù)處理裝置和工控機(jī)；所述的分布式光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)通過光纜連接光纖光柵解調(diào)儀，該光纖光柵解調(diào)儀通過光纜連接至工控機(jī)；所述的分布式車輛稱重和定位傳感網(wǎng)絡(luò)通過光纜連接稱重和定位數(shù)據(jù)處理裝置，該稱重和定位數(shù)據(jù)處理裝置通過光纜連接至工控機(jī)。

進(jìn)一步地，所述的分布式光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)包括光纖光柵豎向應(yīng)變傳感器、光纖光柵橫向應(yīng)變傳感器、光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵濕度傳感器、光纖光柵單點(diǎn)位移計以及光纖光柵土壓力計。

所述的光纖光柵豎向應(yīng)變傳感器和光纖光柵橫向應(yīng)變傳感器均通過光纜串聯(lián)成組后分別連接至光纖光柵解調(diào)儀的光通道，并且兩者均布設(shè)在瀝青層底部每個行車道的導(dǎo)流線兩側(cè)，且所述的光纖光柵豎向應(yīng)變傳感器平行于行車方向設(shè)置，而光纖光柵橫向應(yīng)變傳感器垂直于行車方向設(shè)置。

所述的光纖光柵溫度傳感器通過光纜串聯(lián)成組后連接至光纖光柵解調(diào)儀的光通道，且該光纖光柵溫度傳感器布設(shè)在瀝青層各層底部用于測量每層瀝青層的溫度。

所述的光纖光柵濕度傳感器通過光纜串聯(lián)成組后連接至光纖光柵解調(diào)儀的光通道，且該光纖光柵濕度傳感器布設(shè)在瀝青路面上表面和土基層上表面向下0.1m處。

所述的光纖光柵單點(diǎn)位移計以及光纖光柵土壓力計通過光纜串聯(lián)成組后分別連接至光纖光柵解調(diào)儀的光通道；且兩者均布設(shè)在瀝青層的底部。

進(jìn)一步地，所述的分布式車輛稱重和定位傳感網(wǎng)絡(luò)包括動態(tài)稱重傳感器和車輛定位傳感器；所述的動態(tài)稱重傳感器通過光纜串聯(lián)成組后連接至光纖光柵解調(diào)儀的光通道；所述的車輛定位傳感器通過光纜串聯(lián)成組后連接至光纖光柵解調(diào)儀的光通道；且兩者均安裝于每個行車道的沿途或高速公路收費(fèi)站口的瀝青層頂部的位置。

進(jìn)一步地，所述的光纖光柵解調(diào)儀的光通道為擴(kuò)展通道；且采用SM125型解調(diào)儀。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：本裝置設(shè)計科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)用性強(qiáng)，對瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行全天候?qū)崟r監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)瀝青路面因受外界環(huán)境、荷載、腐蝕和材料老化等因素作用而產(chǎn)生的路面病害問題，防微杜漸，提高行車的安全性和舒適度，為瀝青路面的維修和養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)支撐，確定最佳養(yǎng)護(hù)時機(jī)，減少道路維修和養(yǎng)護(hù)的資金投入，具有極強(qiáng)的推廣價值和廣闊的發(fā)展前景。此外，本裝置的光纖光柵土壓力計也可以對監(jiān)測瀝青路面的壓實(shí)度，提高路面的施工質(zhì)量，減少瀝青路面早期病害。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)安裝圖；

圖3為本實(shí)用新型安裝位置及距離表示圖；

其中，1-分布式光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)、2-光纖光柵解調(diào)儀、3-分布式車輛稱重和定位傳感網(wǎng)絡(luò)、4-稱重和定位數(shù)據(jù)處理裝置、5-工控機(jī)、1-1-光纖光柵豎向應(yīng)變傳感器、1-2-光纖光柵橫向應(yīng)變傳感器、1-3-光纖光柵溫度傳感器、1-4-光纖光柵濕度傳感器、1-5-光纖光柵單點(diǎn)位移計、1-6-光纖光柵土壓力計、3-1-動態(tài)稱重傳感器、3-2-車輛定位傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。