STJC-1 多功能檢測車

一，總述；本檢測車兼容兩大類型檢測設備；第1部分，路面技術狀況指標；平整度，車轍，構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 運行路面的預防性養護檢測及為路面管理系統提供綜合高效的數據支持，

1） 各種路面的平整度檢測。給出路面縱斷面曲線與標準差，國際平整度指數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  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） 構造深度，全路各局域，特別是輪跡帶三維構造與構造深度值。

5） 路面彎沉值，彎沉盆曲線。

二，第1部分，路面技術狀況指標多功能測量設備—激光三維路元高程掃描儀

1, 技術特點與優勢

目前國內外路面技術狀況檢測設備已漸趨成熟，但仍存在問題，；1），對同一路面的不同技術指標，如平整度，車轍，構造深度，裂縫，三維破損等病害，雖然它們的物理本質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，總之各項技術指標皆系路面高程起伏的不同側面或視角的統計與描述。數據源應該相同，然而現有各項不同時期發展的設備采用不同的原理 方法和不同的測量坐標，如國內三米尺，八輪儀基于測尺與平均路面的間隙高程統計，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。構造深度公認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據統計，須加很多修正才與堆沙法結果一致，這些設備分別測量尚可，但目前綜合多功能檢測車為多套專用設備的集成，各自分別測量的組合，不僅價格昂貴，而且操作復雜，還產生失步錯位嚴重問題。

我們針對這一問題，首創提出激光路元高程三維掃描儀，嚴格給出大過厘米小到亞毫米的網格路元的高程數據的陣列數據庫，嚴格給出任何復雜路面三維狀況，則所有路面技術指標皆可源于陣列高程數據計算得到。基于縱斷面高程數據得到真實的縱斷面曲線和平整度值，基于橫斷面高程數據得到車轍斷面曲線與車轍深度指數。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。并可方便計算得到超設定值的三維破損率。總之，現有各種路面檢測設備基于不同原理方法復雜間接計算得到技術指標，結果依賴多種條件，而現代三維掃描技術已成為測量技術前沿熱點，特別是斷面三維掃描技術已成為醫學檢查，機械3—D制造的強力工具。對公路在線三維檢測，我們創新解決高速長程，億萬大數據處理難題，提出激光三維路元高程掃描儀。各技術指標同源同坐標同位相關。儀器性能指標簡單明確，正確性驗證就是直接和客觀比較，可現場對比驗證。有很高的客觀性科學性與很高性價比。

2,  各技術指標的技術特色與技術參數。

(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，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）車轍深度動態范圍；大于200毫米，5）車轍檢測橫向寬度，大于2米，直到全車道 , 6）橫向高程測量數據間隔可小到毫米級，相當于數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轉彎數據異常問題。本設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，標準差與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）重復偏差cv<3, 4） 檢測動態范圍，0---15m/km

(3),,構造深度測量特色；堆沙法已公認為構造深度的標準測量方法，并作為其它方法的比較基準。因為該方法物理模型正確體現輪地接觸間隙與摩擦的物理本質。但國內外動態測量都采用單縱斷面高程測量數據的統計計算。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（標定測量）， 3）高程測量分辨力0.5---0.2毫米（標定性測量），統計普測可放寬到0.5毫米。4）重復性,長期是構造深度測量難題，本方法具有良好重復性   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）,出廠時設置為50KN
動態力測量范圍：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：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