Способ измерения прогибов дорожной одежды при динамическом нагружении

 

Использование: строительство и эксплуатация автомобильных дорог, способы измерения прогибов дорожных одежд. Сущность способа: регистрируют сигналы поверенного измерителя прогиба посередине реперной балки и инерционного измерителя прогиба у одной из опор реперной балки. Прогиб дорожной одежды определяют как сумму измеренных показаний. 5 ил.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации автомобильных дорог, а именно к способам измерения прогибов дорожных одежд.

Известен способ измерения прогиба дорожной конструкции при динамическом нагружении, включающий размещение инерционного измерителя прогиба на покрытии по оси нагружения, воздействие заданной динамической нагрузкой на дорожную одежду, регистрацию сигнала инерционного измерителя прогиба (1).

Однако данный способ имеет существенный недостаток, связанный с низкой достоверностью измерений ввиду невозможности тарировки инерционных измерителей прогибов в полевых условиях без специальных стационарных стендов.

Наиболее близким из известных к предлагаемому является способ измерения прогибов дорожной одежды при динамическом нагружении, включающий закрепление поверхностью измерителя прогиба посередине двухопорной реперной балки по оси нагружения, воздействие заданной динамической нагрузкой на дорожную одежду и регистрацию сигнала поверенного измерителя прогиба (2).

К недостаткам этого способа относится точность измерений, обусловленная попаданием опор реперной балки в чашу прогиба.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерения прогибов дорожной одежды.

Достигается цель тем, что в способе измерения прогибов дорожной одежды при динамическом нагружении, включающем закрепление поверенного измерителя прогиба посередине двухопорной реперной балки по оси нагружения, воздействие заданной динамической нагрузкой на дорожную одежду и регистрацию сигнала поверенного измерителя прогиба, дополнительно устанавливают вблизи одной из опор двухопорной реперной балки инерционный измеритель прогиба, при воздействии динамической нагрузкой на дорожную одежду регистрируют показания инерционного измерителя прогиба, а прогибы дорожной одежды по оси нагружения определяют как сумму показаний поверенного измерителя прогиба и дополнительного инерционного измерителя прогиба у одной из опор реперной балки.

На фиг. 1 представлена схема измерения прогиба дорожной одежды в случае, когда инерционный измеритель установлен на покрытии дорожной одежды по оси нагружения; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема измерения прогиба дорожной одежды в случае, когда инерционный измеритель прогиба размещен вблизи одной из опор реперной балки; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - блок-схема двух измерительных блоков, причем один из блоков подключен к входу поверенного измерителя прогиба, а второй - к входу инерционного измерителя прогиба.

Способ измерения прогибов заключается в том, что для уменьшения погрешности измерений прогибов, связанных с перемещением опор балки, которые выполняют роль базы отсчета поверенного измерителя прогиба, применяют два измерителя прогибов, один из которых - поверенный измеритель прогиба в виде датчика относительного перемещения, установленного на двухопорной балке, и инерционный измеритель прогибов в виде датчика инерционного типа.

Для осуществления способа используют устройство, содержащее реперную двухопорную балку 1 с поверенным измерителем 2 прогиба дорожной одежды, выполненным в виде индуктивного датчика относительного перемещения, состоящего из корпуса 3 датчика и подпружиненного штока 4, причем корпус 3 датчика закрепляют в кронштейне 5, установленном посередине балки 1, стоящей на двух опорах 6, а шток 4 одним концом вставляют в корпус 3 датчика, а другой его конец опирают на дорожную поверхность 7. Поверенный измеритель 2 прогиба подключен к измерительному блоку 8 с регистратором 9. Кроме того, устройство включает инерционный измеритель 10 прогибов, подключенный к входу измерительного блока 11 с регистратором 12. Каждый из двух измерительных блоков 8 и 11 выполнен в виде соединенных между собой преобразователя 13 и масштабирующего усилителя 14. Для создания динамической нагрузки при измерении прогибов использовано устройство динамического нагружения с передачей динамической нагрузки на дорожную одежду через гибкий штамп в виде двух спаренных колес 15, через ось вращения которых проходит ось нагружения динамической нагрузкой.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед проведением измерений штамп в виде двух спаренных колес 15 устанавливают в выбранной точке поверхности 7 дорожного покрытия. Поверенный измеритель 2 прогиба в виде датчика относительного перемещения закрепляют посередине балки 1, в корпус 3 датчика вставляют подпружиненный шток 4, который одним концом опирают на поверхность 7 дорожной одежды. Для получения фактических измерений прогиба в выбранной точке дорожной одежды датчик относительного перемещения предварительно тарируют совместно с измерительным блоком 8 для того, чтобы его показания соответствовали физической величине измеренного прогиба. Затем опоры 6 двухопорной балки 1 с поверенным измерителем 2 прогибов устанавливают между спаренными колесами 15 гибкого штампа таким образом, чтобы измеритель 2 прогибов находился в центре его отпечатка, т. е. по оси нагружения, вблизи поверенного измерителя 2 на поверхность 7 устанавливают дополнительный инерционный измеритель 10 прогиба и производят серию динамических нагружений дорожной одежды, одновременно измеряя прогибы двумя измерителями 2 и 10. Затем производят регулировку усиления в измерительном блоке 11, подключенном к выходу инерционного датчика 10 таким образом, чтобы у обоих измерителей 2 и 10 прогибов показания были идентичны. Так как опоры 6 двухопорной балки 1, используемой в качестве неподвижной базы отсчета, попадают в чашу прогиба, то значения измеренного прогиба, полученные с помощью поверенного измерителя 2, оказываются меньше их фактической величины.

Чтобы учесть перемещение опор 6 инерционный измеритель 10 устанавливают вблизи одной из опор 6 балки 1, и производят следующую серию динамических нагружений с измерением этого смещения дорожного покрытия. В результате этой операции полученные значения прогибов с помощью инерционного измерителя 10 будут характеризовать по абсолютной величине перемещение данной опоры 6 балки 1.

В итоге фактическую величину прогиба получают, суммируя значение прогиба, измеренного с помощью поверенного измерителя 2 прогиба, со значением прогиба, измеренного посредством инерционного измерителя 10 прогибов у одной из опор 6 двухопорной балки 1.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОГИБОВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, включающий закрепление поверенного измерителя прогиба посередине двухопорной реперной балки по оси нагружения, воздействие заданной динамической нагрузкой на дорожную одежду и регистрацию сигнала поверенного измерителя прогиба, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерения прогибов дорожной одежды, дополнительно устанавливают вблизи одной из опор двухопорной реперной балки инерционный измеритель прогиба, при воздействии динамической нагрузкой на дорожную одежду регистрируют показания инерционного измерителя прогиба, а прогибы дорожной одежды по оси нагружения определяют как сумму показаний поверенного измерителя прогиба и инерционного измерителя прогиба у одной из опор реперной балки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5