近些年,随着社会的快速发展,我国的公路事业实现了跨越式发展,路越来越宽,交通越来越方便,交通负荷的压力随之增大,所以在日常运营中不可避免的受到自然环境和交通负荷的影响,有很多是不可预见的破坏。随着道路和桥梁出现损害的事件越来越多,很多卡车渣土车大货车,因为超高超重对路面和桥梁造成了很大的损害,还有一些使用年限的增长,也会出现安全隐患,那么对旧的路桥的损伤维修或者是加固之前必须要对现有破坏的路桥的实际状况进行检测评估和评价,我们肉眼观察不能提供有效的数据,传统方法可能对路桥造成二次伤害所以在计算机和自动化控制技术不断发展的今天,利用高精度微侧技术,快速直观的发现路桥安全隐患以及质量问题,从而改变了之前人工检测带来的落后局面,实现了无损检测技术的发展。
无损检测技术NDT (Non-destructive testing)其实就是非破坏性检测技术,利用声、光、磁和电等 特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在 缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。随着计算机技术以及自动化水平的提高,无损检测技术以其快速、直观及可以显示道桥内损害程度,与侵入检测想必,无损检测更方便快捷,缩短了测试期间对交通的影响,也降低了成本,最大的优势还是对道桥的结构不会造成损害,从而避免了对已有损害的再次增大。开展路面无损检测与评价技术研究,将在控制道路施工质量、深入认识路面长期使用性能、改善路面设计、优化道路改造方案及提高路网养护水平等方面具有重要意义。
随着人工检测向自动化检测技术发展,由破损检测向无损检测技发展,机电一体化技术及高精度传感器被应用于路面弯沉检测,激光技术被用于路面断面检测,雷达技术被用于路面厚度检测,模式识别与图像处理技术被用于路面病害观测等。
桥梁的无损检测技术有较大的发展空间, 包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。
无损检测仪器设备
弯沉测试仪器:落锤式弯沉仪(FWD)是目前应用较为广泛的弯沉检测设备, 它的基本原理是通过液压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载,荷载大小由落锤质量和起落高度控制,荷载时程和动态弯沉盆均由相应的传感器测定。
北京今谷神箭测控技术研究所生产的落锤式弯沉仪(FWD)作为交通部重点攻关课题,已通过交通部技术鉴定,我单位作为开发、研制单位,经过近30年的试用、改型、完善;对FWD具有专家级的理解;并已将FWD系列化产品推向市场多年。目前投放市场产品有:车载式、拖车式、手持式三种型号。车载式、拖车式两种符合交通部路面测量轴荷10T的要求,适用于科研及大范围的普测。手持式FWD因冲击力小,仅适用于土基测量。车载式FWD可全面满足路面无损测量的要求,经与丹麦最新车载落锤式弯沉仪以及黄河车弯沉仪公路实测对比:测试数据(结果)相当;且工作效率更高,故得到广大用户的青睐。
迄今为止,该公司已有200余个FWD用户,并亲自承担了10万余个测点,数千公里的路面弯沉测试工作(北京市)。已经成功举办了四届全国性的“落锤式弯沉仪交流大会”。使用者挑选FWD的关键指标有三个:一是测量精度;二是测量速度‘三是在各种使用环境下的耐久稳定性。
北京今谷神箭测控技术研究所是: 交通部试验检测工作委员会委员单位;交通部“道路无损检测与评价技术”协作组成员;交通部重点攻关项目——落锤式弯沉仪研制单位。
用途:
用于路面强度评价、测量。测定在动态荷载作用下,所测结果可用于评定道路承载能力,预估道路的剩余使用年限。
主要技术指标:
冲击荷载:可达到0~130KN(可扩展);出厂时设置为50KN;
动态力测量范围:0~250KN(可扩展);
荷载测量精度:≤1%;
荷载脉冲形状:半正弦波;脉冲持续时间:<30ms
位移测量范围:±3.5mm(可选±5mm);
弯沉精度:≤2%;
弯沉分辨率:0.2μm;
位移传感器个数:1~9只(可选);
每点测试速度:15~20秒/点,(启用快速测量软件可缩小至10秒/点);
提锤方式:液压;
承载板升、降方式:液压;
温度传感器类型:铂电阻+红外探头;
温度量程(℃):-20~100℃
行走速度:~120km/h(视路面状况而定);
DMI距离传感器精度:0.1%;
荷载传感器分辨率:≤0.05KN
重量:总重量约450kg;
外形尺寸:高1.3 米 , 其他尺寸依据用户提供的车型而定;
功能特点:
1.有近30年研制、生产历史,在产品精细上不断地改进、综合性能优于进口设备;
2.测试速度快(15 -20s/点),目前为国际最快;
3.用户多(200余个用户),经验丰富,功能多,自动化程度高,操作简便(傻瓜一键式)司机一人即可操作;
4.关键部位均采用进口配件,专利技术及多年总结出的生产工艺,能适应各种恶劣使用环境,经久耐用,维修率低;
5.配笔记本电脑,即可实现全自动测量;专用测量软件确保不同路面(面层、基层、底基层等)的测量精度及与BB的相关性高;还能适应南方、北方不同用户的使用习惯;软件包可对数据进行一系列工程处理:
a) 可进行与贝克曼梁的比对, 自动寻找最佳转换系数;
b) 根据交通部的有关规定自动计算弯沉代表值、方差及生成相关表格;
c) 自动进行数据的归一化处理;
d) 可进行数据格式转换,把各测点数据转换为桩号数据。
e) 故障提示功能;
f) 可做温度修正.
6.落锤高度控制:连续高度控制及位置高度控制两种方式。
7.整机各种功能均具有备选方案、双保险功能及系统。
8.在设备的细节上、动作的精准上,总比其它产品(包括进口产品)领先一步。
9.重点推荐车型:全顺15座中顶长轴检测车,此车有国家发改委汽车公告;其它可配备车型:瑞风、金杯、福田、大通、各类皮卡等。
10.采用军用产品高可靠性的原理和方法