CN108301296A - 基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木建筑工程检测技术领域，特别涉及一种基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，包括带有滚轮的刚性支架，刚性支架两侧均设有用于连接贝克曼梁的连接臂，连接臂上固定有用于下压贝克曼梁的液压缸，连接臂上还设有抵于贝克曼梁上的百分表；刚性支架前后两端各设有一对连接臂，一对连接臂均枢接于刚性支架上，刚性支架上固定设有联动机构，联动机构包括连接的执行元件和连杆，一对连接臂相对的一端枢接于连杆上。本发明可以实现单人操作移放贝克曼梁，并将测头放置到规范要求的轮隙中心前方3‑5cm处，不仅减少了人工数量，还提高了工作效率；还可以有效降低测量过程中的随机误差、系统误差等，增强检测数据的权威性。

Description

基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置

技术领域

本发明涉及土木建筑工程检测技术领域，特别涉及一种基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置。

背景技术

路面弯沉值是指在车轮载荷作用下，路面所产生的垂直变形，它是反映路面强度的一项指标，路面结构愈厚，路面材料或路基的强度越高则弯沉值越小，反之则弯沉值越大。

贝克曼梁路面弯沉仪是采用杠杆原理制成的，用来测定汽车后轴双轮之间的路面弯沉值。路面在负荷作用下形成局部下沉，路面反映的形状是以负荷点为中心盆形，称之为弯沉盆。当负荷移开后弹性使路面恢复到原状，弯沉盆消失，负荷前后的差值即称为弯沉值。

弯沉检测是确保道路工程建设质量的重要环节，检测路基路面的回弹弯沉值，可以反映路基路面结构承载力，通过与设计标准相比较，以确认城市道路工程的施工是否满足工程质量的要求。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层容易破裂，对回弹弯沉值正确的检测具有重要的意义。

目前弯沉检测过程需要多人协同操作，至少需要一人作为司机开车，一人挥旗指挥司机开车，还需要人员布置贝克曼梁、读百分表读数、测地面温度等，检测所需的人工成本居高不下。

发明内容

本发明提供一种基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其具有大大减少了检测所需人员的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，包括带有滚轮的刚性支架，所述刚性支架两侧均设有用于连接贝克曼梁的连接臂，连接臂上固定有用于调节贝克曼梁高度的液压缸，连接臂上还设有抵于贝克曼梁上的百分表；刚性支架前后两端各设有一对连接臂，一对连接臂均枢接于刚性支架上，刚性支架上设有联动机构，联动机构包括连接的执行元件和连杆，一对连接臂相对的一端枢接于连杆上。

通过采用上述技术方案，当自动检测装置处于未工作状态时，它的前后四个连接臂均向里折叠，即向刚性支架中央靠拢；当自动检测装置工作时，启动执行原件，执行原件带动连杆转动，连杆带动连接臂转动，从而可将两对连接臂同时向外旋转，接着把两根贝克曼梁分别连接于刚性支架两侧的连接臂上，再将自动检测装置推到指定位置测量。

由于一人即可操作该装置进行检测，再配合一人开车，通过吹口哨等形式指挥司机开车、停车，两个人即可完成检测，因此大大减少了检测所需人员，降低了检测的人工成本。

优选的，所述连接臂与刚性支架通过销钉及滚动轴承连接，滚动轴承设于连接臂与刚性支架之间，销钉贯穿连接臂、滚动轴承、刚性支架。

通过采用上述技术方案，可使连接臂相对于刚性支架平滑地转动。

优选的，所述执行元件为液压缸，连杆包括长板，长板与液压缸的推杆固定连接，长板两端与连接臂通过销钉铰接，长板两端设有长通孔，销钉插于长通孔内。

通过采用上述技术方案，通过液压缸控制长板移动以达到同时拉动一对连接臂的作用。

优选的，所述连杆还包括连接板，连接板与一对连接臂相对的一端连接，长板与连接板枢接。

通过采用上述技术方案，通过连接板使长板间接与连接臂连接。

优选的，所述刚性支架的后端固定有管状手柄。

通过采用上述技术方案，可方便地利用管状手柄推拉刚性支架。

优选的，所述刚性支架前端的连接臂上设有卡槽，卡槽内卡有十字形的吊杆，贝克曼梁连接于吊杆底部。

通过采用上述技术方案，当检测装置不使用时，可将贝克曼梁前臂提起架在卡槽上。

优选的，所述刚性支架后端的连接臂上固定有挡板，百分表固定于挡板上，百分表包括套筒和测量杆，挡板上设有用于固定套筒的插板，测量杆底部抵于贝克曼梁上端。

通过采用上述技术方案，可方便安装百分表。

优选的，所述插板上设有供百分表的套筒卡入的条形孔，条形孔端部连通设有圆孔，圆孔尺寸大于条形孔宽度。

通过采用上述技术方案，可方便将百分表从连接臂上拆装，也便于调整百分表的位置。

优选的，所述刚性支架上固定设有平板，平板上设有显示屏，以及用于供电的电池。

通过采用上述技术方案，设置显示屏可方便操作者在操作该装置的同时，从显示屏上获得更多与检测相关的信息。

优选的，所述刚性支架前端固定有直角架，直角架上固定有与显示屏电连接的摄像头。

通过采用上述技术方案，摄像头可看到汽车底部，操作者可通过观看摄像头将贝克曼梁送达指定的位置。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、可实现3.6和5.4米型贝克曼梁的检测，便于搬运转移，且检测数据无需二次修正；

2、可以有效降低测量过程中的随机误差、系统误差、粗大误差，避免数据伪造，增强检测数据的权威性；

3、可以实现单人操作移放贝克曼梁，并将测头放置到规范要求的轮隙中心前方3-5cm处，不仅减少了人工数量，还提高了工作效率。

附图说明

图1是路面弯沉自动检测装置的整体结构示意图；

图2是图1中A部放大图；

图3是图1中B部放大图；

图4是路面弯沉自动检测装置的整体结构示意图；

图5是图4中C部放大图；

图6是图4中D部放大图。

图中，1、刚性支架；2、连接臂；3、管状手柄；4、滚轮；5、液压缸；51、Y型头；6、百分表；61、套筒；62、测量杆；7、连杆；71、连接板；72、长板；721、长通孔；8、显示屏；9、销钉；10、滚动轴承；11、卡槽；12、吊杆；13、挡板；14、插板；141、条形孔；142、圆孔；15、平板；16、电池；17、摄像头；18、直角架；19、贝克曼梁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，如图1所示，包括刚性支架1，刚性支架1的前端设有一对可转动的连接臂2，以及一个摄像头17，刚性支架1的后端也设有一对可转动的连接臂2，以及管状手柄3，刚性支架1的底部设有滚轮4，上部设有与摄像头17连接的显示屏8，两块贝克曼梁19分别连接于刚性支架1左右两侧伸出的连接臂2上，连接臂2上还连接有用于测贝克曼梁19位置高度变化的百分表6。

如图2所示，刚性支架1的后端中央处固定有一个液压缸5，液压缸5位于一对连接臂2中央。液压缸5的推杆固定连接于一块长板72的中央处，长板72两端对称地开设有长通孔721，长通孔721内插着销钉9，一对连接臂2相对的两端上用螺栓固定连接板71，连接板71与长板72通过销钉9枢接。

如图1所示，连接臂2与刚性支架1之间设有滚动轴承10，滚动轴承10的轴承内圈与连接臂2的下表面焊接固定，滚动轴承10中穿有一根销钉9，销钉9贯穿连接臂2和刚性支架1。当点开显示屏8控制液压缸5启动时，液压缸5的推杆推动长板72向前平移，原本向刚性支架1中心收拢的连接臂2向外张开；液压缸5的推杆退回时将长板72往回拉，将张开的连接臂2向刚性支架1中心收拢。

如图3所示，刚性支架1前端也设有与上述结构相同的由液压缸5和连杆7驱动旋转的一对连接臂2，连杆7也包括与上述结构相同的长板72和连接板71，也同样通过液压缸5推拉连杆7间接控制一对连接臂2的张开与收拢。

如图5所示，位于刚性支架1后端的一对连接臂2朝外的端部均焊接固定挡板13，百分表6固定于挡板13内，挡板13为C型板，可保护百分表6。挡板13内水平固定一块插板14，插板14上开设条形孔141，百分表6底部的套筒61插于条形孔141内，套筒61下的测量杆62与贝克曼梁19顶部接触，条形孔141一端还相通地开设圆孔142，圆孔142尺寸大于条形孔141的宽度，百分表6的套筒61可在圆孔142内上下移动，将套筒61平移至条形孔141内可卡住套筒61。这对连接臂2也均固定有液压缸5，液压缸5朝下通过Y型头51插于贝克曼梁19顶部，Y型头51可夹住贝克曼梁19。

如图6所示，位于刚性支架1后端的一对连接臂2朝外的端部均固定有一个卡槽11，卡槽11内吊挂有十字形的吊杆12，贝克曼梁19挂于吊杆12底部。

如图1所示，刚性支架1上固定有平板15，平板15上固定有底座，显示屏8安装在底座顶部，刚性支架1前端还固定有直角架18，直角架18顶端安装有摄像头17，平板15上设有电池16，电池16为显示屏8、摄像头17供电的电池16，显示屏8与摄像头17连接。

该检测装置的使用方法及检测原理：在测试路段布置测点，一人驾驶测定用汽车（后轴双侧的四轮载重车，采用后轴100KN标准轴载），将汽车后轮轮隙对准测点后约3cm-5cm处的位置上，然后另一人推动上述检测装置将贝克曼梁19的前端插入汽车后轮之间的缝隙处，贝克曼梁19与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮胎，将贝克曼梁19前端的测头置于测点上轮隙中心前方3cm-5cm处，并安装百分表6于检测装置后端的连接臂2上，使百分表6的测量杆62与贝克曼梁19后端接触，用手指轻轻叩打贝克曼梁19使百分表6回零。

测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进，百分表6随路面变形的增加而持续向前转动，当表针转动到最大值时，迅速读取初读数L1，汽车仍在继续前进，表针反向回转，待汽车驶出弯沉影响半径（3m以上）后，吹口哨指挥停车，待表针回转稳定后读取终读数L2，L2-L1即为路面回弹弯沉量。

贝克曼梁19吊在刚性支架1前端的连接臂2下，吊点距贝克曼梁19前端（接触路面）的距离为吊点距贝克曼梁19后端（翘起）距离的两倍。当检测装置不使用时，液压缸5的推杆下压，可将贝克曼梁19前端提起架在检测装置前端的卡槽11上；检测装置使用时，液压缸5收回推杆，推杆与贝克曼梁19分离，使贝克曼梁19的前臂能够垂下而接触地面。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，包括带有滚轮（4）的刚性支架（1），其特征是：所述刚性支架（1）两侧均设有用于连接贝克曼梁（19）的连接臂（2），连接臂（2）上固定有用于调节贝克曼梁（19）高度的液压缸（5），连接臂（2）上还设有抵于贝克曼梁（19）上的百分表（6）；刚性支架（1）前后两端各设有一对连接臂（2），一对连接臂（2）均枢接于刚性支架（1）上，刚性支架（1）上设有联动机构，联动机构包括连接的执行元件和连杆（7），一对连接臂（2）相对的一端枢接于连杆（7）上。

2.根据权利要求1所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述连接臂（2）与刚性支架（1）通过销钉（9）及滚动轴承（10）连接，滚动轴承（10）设于连接臂（2）与刚性支架（1）之间，销钉（9）贯穿连接臂（2）、滚动轴承（10）、刚性支架（1）。

3.根据权利要求1所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述执行元件为液压缸（5），连杆（7）包括长板（72），长板（72）与液压缸（5）的推杆固定连接，长板（72）两端与连接臂（2）通过销钉（9）铰接，长板（72）两端设有长通孔（81），销钉（9）插于长通孔（81）内。

4.根据权利要求3所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述连杆（7）还包括连接板（71），连接板（71）与一对连接臂（2）相对的一端连接，长板（72）与连接板（71）枢接。

5.根据权利要求1所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述刚性支架（1）的后端固定有管状手柄（3）。

6.根据权利要求1所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述刚性支架（1）前端的连接臂（2）上设有卡槽（11），卡槽（11）内卡有十字形的吊杆（12），贝克曼梁（19）连接于吊杆（12）底部。

7.根据权利要求1所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述刚性支架（1）后端的连接臂（2）上固定有挡板（13），百分表（6）固定于挡板（13）上，百分表（6）包括套筒（61）和测量杆（62），挡板（13）上设有用于固定套筒（61）的插板（14），测量杆（62）底部抵于贝克曼梁（19）上端。

8.根据权利要求7所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述插板（14）上设有供百分表（6）的套筒（61）卡入的条形孔（141），条形孔（141）端部连通设有圆孔（142），圆孔（142）尺寸大于条形孔（141）宽度。

9.根据权利要求1所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述刚性支架（1）上固定设有平板（15），平板（15）上设有显示屏（8），以及用于供电的电池（16）。

10.根据权利要求1所述的基于贝克曼梁法的路面弯沉自动检测装置，其特征是：所述刚性支架（1）前端固定有直角架（18），直角架（18）上固定有与显示屏（8）电连接的摄像头（17）。