CN109356008A - 连续测量路面弯沉的落锤式弯沉仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，包括牵引车以及安装于牵引车上的落锤结构、传送结构、可移动传感器结构，其中：本发明通过牵引车带动循环轨道运动，通过安装在循环轨道外围的外侧传动链条带动可移动传感器结构沿着循环轨道运动，可移动传感器结构沿着循环轨道运动的过程中，可移动传感器结构的承载板能够落至地面，并相对地面静止，此时落锤结构的重锤动作，能够锤击到落锤击打结构的击打台，并传递至地面，可移动传感器结构的各位移传感器即可检测出地面因锤击变形后产生的下沉数值。由此可知，本发明能够在行车过程中进行沉弯数据监测，因此，能够快速判定路基各压实层的承载能力及整体承载能力，评价指标为回弹模量。

Description

连续测量路面弯沉的落锤式弯沉仪

技术领域

本发明涉及一种落锤式弯沉仪，尤其是一种能够连续测量路面弯沉的落锤式弯沉仪。

背景技术

弯沉仪由于其自身的优点，已经在国内得到日益广泛的应用，现在的弯沉仪主要有两种，贝克曼梁法的人工测量方法，以及我国逐渐普及的落锤式弯沉仪。与此同时，欧洲正在研发红外线测量法，但是由于车身自身的振幅跟弯沉幅度远不在一个数量级上面，所以一直未能投入使用。

然而目前常用的两种弯沉仪也有很大的缺点。贝克曼梁法测量弯沉是基于人工测量的方法，一方面需要耗费大量人力，另一方面容易因为人为操作而不准确，最重要的是这种方法测量过于缓慢，严重不符合实际需求。落锤式弯沉仪应运而生，我国根据贝克曼梁法与落锤式测量方法的相关性，换算得出真实弯沉值。落锤式由于其荷载更加符合路面实际受力情况，所以得到广泛运用，然而由于需要停车测值，每个测点需要35～40s。对于少量的路面检测可以满足需求，对于日益增加的高速公路来说那么显然有点力不从心。

然而随着我国高速公路大量建设，截至2015年年底我国高速公路总里程已经突破12万公里，路面评估便需要更快的方式来检测。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种能够连续测量路面弯沉的落锤式弯沉仪，其能够在行车过程中进行落锤式路面弯沉的测量，以让高速公路、桥梁质量检测、病害检测更加迅速、准确、更能符合路面实际受力情况。

为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：

一种可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，包括牵引车以及安装于牵引车上的落锤结构、传送结构、可移动传感器结构，其中：

所述的传送结构，包括链条传动结构以及循环轨道；

所述的循环轨道，为双轨道结构，包括直线双轨道以及环形轨道；

环形轨道呈长条形设置，通过双轨道a、双轨道b在端部并轨形成，且双轨道a、双轨道b的并轨位置处为弧形轨道；

直线双轨道的一端配装有光感锁结构，另一端则能够与双轨道a、双轨道b并轨形成的弧形轨道的端部接轨；

所述的链条传动结构，包括电机、与电机动力输出端连接的内侧传动链条、通过转盘传动结构与内侧传动链条连接的外侧传动链条；外侧传动链条沿着循环轨道外围的一圈布置，内侧传动链条沿着环形轨道的内圈布置；

所述的可移动传感器结构，包括钢架以及分别安装在钢架上的滚轮结构、若干用于感测地面相对于钢架垂向变形的位移传感器以及落锤击打结构；

各位移传感器等距安装在钢架上，且处于钢架中部位置处的中间位移传感器设置部位具有落锤击打结构；

滚轮结构包括滚轮安装架以及安装在滚轮安装架上的滚轮；

滚轮安装架通过光感锁结构与直线双轨道锁定/解锁，同时，滚轮安装架能够与外侧传动链条形成链齿-链条传动副；而滚轮则能够与循环轨道之间形成滚轮-轨道移动副；

落锤击打结构包括承载板以及击打台；

击打台位于中间位移传感器的上端，而承载板位于中间位移传感器的下端，且承载板与中间位移传感器的感测头对应的部位设置有通孔；

落锤结构包括重锤以及能够控制重锤相对于击打台上下往复运动的直线驱动机构；

当滚轮安装架与直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，可移动传感器结构能够在链条传动结构的带动下，通过可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着直线双轨道、双轨道a、双轨道b做循环运动；

当可移动传感器结构沿着双轨道a或者双轨道b行进时，双轨道a或者双轨道b均存在一个位置，能够促使可移动传感器结构通过承载板与地面相触，并与地面相对静止，可移动传感器结构能够保持这种状态至牵引车能够控制重锤在直线驱动机构的带动下，锤击击打台；各位移传感器即可感测对应位置处的地面因重锤锤击造成下沉数据。

作为本发明的优选实施例，所述直线双轨道具有两条，分别为第一直线双轨道、第二直线双轨道；所述的可移动传感器结构，具有两个，分别为第一可移动传感器结构、第二可移动传感器结构；所述的光感锁结构，具有两个，分别为第一光感锁结构、第二光感锁结构；

第一直线双轨道、第二直线双轨道对称地分布在环形轨道的两端；

第一可移动传感器结构通过第一光感锁结构与第一直线双轨道锁定/解锁；第二可移动传感器结构通过第二光感锁结构与第二直线双轨道锁定/解锁；

当第一可移动传感器结构与第一直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，第一可移动传感器结构能够在链条传动机构的带动下，通过第一可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着第一直线双轨道、双轨道a、双轨道b做循环运动；

当第二可移动传感器结构与第二直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，第二可移动传感器结构能够在链条传动机构的带动下，通过第二可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着第二直线双轨道、双轨道b、双轨道a做循环运动。

作为本发明的优选实施例，所述双轨道a与第一直线双轨道之间接轨位置的高度低于双轨道b与第一直线双轨道之间接轨位置的高度；

所述的双轨道b与第二直线双轨道之间接轨位置的高度低于双轨道a与第二直线双轨道之间接轨位置的高度；

所述的双轨道a，为三段式结构，包括顺序设置在第一直线双轨道与第二直线双轨道之间的下降段双轨道a、平台段双轨道a以及上升段双轨道a；

所述的双轨道b，也为三段式结构，包括顺序设置在第二直线双轨道与第一直线双轨道之间的下降段双轨道b、平台段双轨道b以及上升段双轨道b；

上升段双轨道a的端部能够与下降段双轨道b的端部并轨，而下降段双轨道a的端部则能够与上升段双轨道b的端部并轨。

作为本发明的优选实施例，滚轮结构具有两个，分别安装在钢架的两端，各位移传感器均布安装在两个滚轮结构之间的钢架上；滚轮结构针对循环导轨的每侧单轨均配装有两个滚轮，分别为滚轮a、滚轮b；滚轮a的滚轴横向垂直于循环轨道的延伸方向布置，滚轮b的滚轴纵向垂直于循环轨道的延伸方向布置，滚轮a的轮面沿着单轨的底边滚动，而滚轮b嵌装在单轨中，并沿着单轨的侧边滚动；滚轮安装架与外侧传动链条相邻近的位置，均设置有链齿，链齿能够与外侧传动链条之间形成链齿-链条传动副。

作为本发明的优选实施例，滚轮支架包括两块侧板、两块传动板、一根横杆、一块横板、一根连杆；

两块侧板相互平行地间隔放置，且两块侧板的前端之间通过横杆连接，两块侧板的尾部之间通过横板连接成一体；

横杆上固定安装有连杆，滚轮支架能够通过连杆端部设置的固定孔安装在钢架上；

横板的两端分别与两块侧板的端面齐平，同时横板上设置有锁孔，光感锁结构通过锁孔与滚轮支架锁定/解锁；

两块传动板，对应地分别设置在两块侧板的外侧；且每一块传动板的一端与侧板固定，另一端面则开设链齿槽，链齿槽能够与外侧传动链形成链齿-链条传动副；

滚轮a通过滚轮a安装支架安装在传动板上，而滚轮b则通过滚轮b安装架安装在侧板上。

作为本发明的优选实施例，滚轮a安装支架一端设置螺纹安装头，另一端为U形架；螺纹安装头穿过传动板上所设置的支架安装孔后，通过螺母锁紧；滚轮a夹持在U形架中，并通过滚轮a滚轴定位。

作为本发明的优选实施例，支架安装孔为方形结构；连杆可上下移动地安装在横杆上所设置的连杆安装孔中。

作为本发明的优选实施例，滚轮b安装架为一U形夹持板，U形夹持板固定安装在侧板上；滚轮b夹持在U形夹持板中，并通过滚轮b滚轴定位。

作为本发明的优选实施例，击打台的表面设置有缓冲垫。

作为本发明的优选实施例，所述落锤击打结构配装有压力传感器以及红外线光源。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过牵引车带动循环轨道运动，通过安装在循环轨道外围的外侧传动链条带动可移动传感器结构沿着循环轨道运动，可移动传感器结构沿着循环轨道运动的过程中，可移动传感器结构的承载板能够落至地面，并相对地面静止，此时落锤结构的重锤动作，能够锤击到落锤击打结构的击打台，并传递至地面，可移动传感器结构的各位移传感器即可检测出地面因锤击变形后产生的下沉数值，能够快速判定路基各压实层的承载能力及整体承载能力，评价指标为回弹模量。

2本发明通过布置两组可移动传感器结构，并据此提供两条直线双轨道，使得锤击动作可以在轨道a、轨道b上交替进行，只要此时所述的可移动传感器结构的落锤击打结构的承载板能够落至地面，并相对地面静止，且重锤的锤击能够击打到击打台即可；因此，这种方式能够提高落锤结构的落锤频率，进一步提高仪器测定速率。

3、本发明为使得安装在直线双导轨上的可移动传感器结构只能安装特定的方向传动到环形轨道中进行循环运动(比如第一可移动传感器结构按照第一直线双轨道、轨道a、轨道b进行循环运动)，设计时，环形轨道的并轨位置处具有如下特点：双轨道a与第一直线双轨道之间接轨位置的高度低于双轨道b与第一直线双轨道之间接轨位置的高度；

4、本发明为了在轨道a或者轨道b上，使得承载板能够落至地面，并相对地面瞬时静止，将轨道a的结构设计如下：所述的双轨道a，为三段式结构，包括顺序设置在第一直线双轨道与第二直线双轨道之间的下降段双轨道a、平台段双轨道a以及上升段双轨道a。轨道b采用同样的原理进行设计。

5、本发明为了保证可移动传感器结构在循环轨道上的导向，在钢架的前后两端均配装有滚轮结构，同时，每一个滚轮结构，针对于单侧的单轨，均配装有两个滚轴异面垂直的滚轮。

附图说明

图1为本发明所述连续测量路面弯沉的落锤式弯沉仪的结构示意图；

图2是本发明图1中循环轨道的立体结构示意图；

图3为循环轨道的平面图；

图4为循环轨道与电机以及链条相对位置图；

图5为传感器结构的立体结构示意图；

图6是传感器结构的平面结构示意图；

图7为滚轮结构的立体结构示意图；

图8为滚轮结构另一个方向的立体结构示意图；

图9为滚轮的分解图；

图10为锤击示意图；

图11为滚轮结构在轨道中示意图；

图1至10中：1-可滑动传感器结构；2-环形轨道的双轨道a；3-环形轨道的双轨道b；4-1、第一直线双轨道；4-2、第二直线双轨道；5-牵引车；6-压力传感器；7-缓冲垫；8-光感锁结构；9-红外线光源；10-滚轮结构连接孔；11-锁孔；12-环形轨道的内侧轨道；13-液压系统；14-重锤；15-位移传感器；16-压力传感器；17-滚轮；18-链齿槽；19-连杆；20-方形限位部；21-承载板；22-1、内侧传动链条；22-2、外侧传动链条；23-转盘；24-环形轨道的外侧轨道；25-钢架；26-电机；27-转动轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

连续测量的弯沉仪包括牵引车及其车上的信息处理系统和微机控制系统、信息采集系统、落锤系统、传送系统；所述信息采集系统包含重锤车轨道前后的感应装置、传感器结构的红外线装置以及位移传感器结构、重锤下方的红外线接收器感应装置；所述的落锤系统包含重锤、液压系统、导杆；所述的传送系统包含循环轨道、条传动结构；所述的环形轨道包含滑动导轨；所述的传感器结构的刚架上滚轮结构边缘有齿槽；所述的位移传感器系统与轨道微摩擦连接，靠齿轮结构传送；所述的传感器结构在环形轨道中，尤其中平台段轨道运行时，与内侧单轨是链齿-链条传动副传送的，此阶段滑落在地面上，并且相对于地面静止，到达轨道端部再接受外部传送；所述的信息采集系统包括位移传感器的位移变化数据，也包括重锤车两端和重锤下方的感应器；所述的微机控制系统包含起始的开关，以及信号处理后的反应，可设置为人工操作或者自动操作；所述的传感器被击打部分有橡胶缓冲垫；所述的传感器结构中间位置的传感器连接有一块承载板，用于均匀地传力至地面并且使得传感器结构落地平稳。

本发明仅详细地介绍所述落锤式弯沉仪的机械结构部分，主要是安装于牵引车上的落锤结构、传送结构、可移动传感器结构，而对于信号处理和控制，在本申请中不做详细论述；如图1至11所示：

所述的传送结构，包括链条传动结构以及循环轨道；

所述的循环轨道，为双轨道结构，包括直线双轨道以及环形轨道；

环形轨道呈长条形设置，通过双轨道a、双轨道b在端部并轨形成，且双轨道a、双轨道b的并轨位置处为弧形轨道；

直线双轨道的一端配装有光感锁结构，另一端则能够与双轨道a、双轨道b并轨形成的弧形轨道的端部接轨；

所述的链条传动结构，包括电机、与电机动力输出端连接的内侧传动链条、通过转盘传动结构与内侧传动链条连接的外侧传动链条；外侧传动链条沿着循环轨道外围的一圈布置，内侧传动链条沿着环形轨道的内圈布置；

所述的可移动传感器结构，包括钢架以及分别安装在钢架上的滚轮结构、若干用于感测地面相对于钢架垂向变形的位移传感器以及落锤击打结构；

各位移传感器等距安装在钢架上，且处于钢架中部位置处的中间位移传感器设置部位具有落锤击打结构；

滚轮结构包括滚轮安装架以及安装在滚轮安装架上的滚轮；

滚轮安装架通过光感锁结构与直线双轨道锁定/解锁，同时，滚轮安装架能够与外侧传动链条形成链齿-链条传动副；而滚轮则能够与循环轨道之间形成滚轮-轨道移动副；

落锤击打结构包括承载板以及击打台；

击打台位于中间位移传感器的上端，而承载板位于中间位移传感器的下端，且承载板与中间位移传感器的感测头对应的部位设置有通孔；

落锤结构包括重锤以及能够控制重锤相对于击打台上下往复运动的直线驱动机构；

当滚轮安装架与直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，可移动传感器结构能够在链条传动结构的带动下，通过可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着直线双轨道、双轨道a、双轨道b做循环运动；

当可移动传感器结构沿着双轨道a或者双轨道b行进时，双轨道a或者双轨道b均存在一个位置，能够促使可移动传感器结构通过承载板与地面相触，并与地面相对静止，可移动传感器结构能够保持这种状态至牵引车能够控制重锤在直线驱动机构的带动下，锤击击打台；各位移传感器即可感测对应位置处的地面因重锤锤击造成下沉数据。

为提高测量速率，本发明所述的落锤式弯沉仪中，直线双轨道具有两条，分别为第一直线双轨道、第二直线双轨道；所述的可移动传感器结构，具有两个，分别为第一可移动传感器结构、第二可移动传感器结构；所述的光感锁结构，具有两个，分别为第一光感锁结构、第二光感锁结构；结构如图1所示，以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。

所述的循环轨道，如图2-4所示，为双轨道结构，包括两条直线双轨道以及位于两条直线双轨道之间的环形轨道；两条直线双轨道分别为第一直线双轨道、第二直线双轨道；环形轨道呈长条形设置，通过双轨道a、双轨道b在端部并轨形成，且双轨道a、双轨道b的并轨位置处为弧形轨道，两条直线双轨道对称地分布在环形轨道的两端，且两条直线双轨道的一端均配装有光感锁结构，另一端则分别与双轨道a、双轨道b并轨形成的弧形轨道的端部对应接轨；

所述的双轨道a与第一直线双轨道之间接轨位置的高度低于双轨道b与第一直线双轨道之间接轨位置的高度；

所述的双轨道b与第二直线双轨道之间接轨位置的高度低于双轨道a与第二直线双轨道之间接轨位置的高度；

所述的双轨道a，为三段式结构，包括顺序设置在第一直线双轨道与第二直线双轨道之间的下降段双轨道a、平台段双轨道a以及上升段双轨道a；

所述的双轨道b，也为三段式结构，包括顺序设置在第二直线双轨道与第一直线双轨道之间的下降段双轨道b、平台段双轨道b以及上升段双轨道b；

上升段双轨道a的端部能够与下降段双轨道b的端部并轨，而下降段双轨道a的端部则能够与上升段双轨道b的端部并轨。

另外，对于双轨道a、双轨道b来讲，此时在其上运行的可移动传感器结构，为单边传动(仅能够与外侧传动链条形成链齿-链条传动副)，同时，双轨道a、双轨道b中，外侧单轨的导轨高度低于内侧单轨的导轨高度。

所述的链条传动结构，如图4所示，包括电机、与电机动力输出端连接的内侧传动链条、通过转盘传动结构与内侧传动链条连接的外侧传动链条；外侧传动链条沿着循环轨道外围的一圈布置，内侧传动链条沿着环形轨道的内圈布置。

所述的可移动传感器结构，如图1、图5-6所示，具有两组，分别为第一可移动传感器结构、第二可移动传感器结构；所述的第一可移动传感器结构能够与第一直线双轨道端部安装的光感锁结构锁定/解锁，而第二可移动传感器结构则能够与第二直线双轨道端部安装的光感锁结构锁定/解锁；所述的第一可移动传感器结构、第二可移动传感器结构均与链条传动机构之间通过链齿-链条传动副传动连接，同时第一可移动传感器结构、第二可移动传感器结构均与循环轨道之间均通过滚轮-轨道移动副连接；

当第一可移动传感器结构与第一直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，第一可移动传感器结构能够在链条传动机构的带动下，通过第一可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着第一直线双轨道、双轨道a、双轨道b做循环运动；当第二可移动传感器结构与第二直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，第二可移动传感器结构能够在链条传动机构的带动下，通过第二可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着第二直线双轨道、双轨道b、双轨道a做循环运动；

所述的可移动传感器结构，包括钢架以及分别安装在钢架上的滚轮结构、若干用于感测地面相对于钢架垂向变形的位移传感器以及落锤击打结构；各位移传感器等距安装在钢架上，且处于钢架中部位置处的中间位移传感器设置部位具有落锤击打结构；

落锤击打结构包括承载板以及击打台，击打台位于中间位移传感器的上端，且击打台的表面设置有缓冲垫；承载板位于中间位移传感器的下端，且承载板与中间位移传感器的感测头对应的部位设置有通孔；

滚轮结构，具有两个，分别安装在钢架的两端，各位移传感器均布安装在两个滚轮结构之间的钢架上；每一个滚轮结构均包括滚轮安装架以及安装在滚轮安装架上的滚轮，滚轮结构针对循环导轨的每侧单轨均配装有两个滚轮，分别为滚轮a、滚轮b；滚轮a的滚轴横向垂直于循环轨道的延伸方向布置，滚轮b的滚轴纵向垂直于循环轨道的延伸方向布置，滚轮a的轮面沿着单轨的底边滚动，而滚轮b嵌装在单轨中，并沿着单轨的侧边滚动；滚轮安装架与外侧传动链条相邻近的位置，均设置有链齿，以与外侧传动链条之间形成链齿-链条传动副；

滚轮支架包括两块侧板、两块传动板、一根横杆、一块横板、一根连杆，两块侧板相互平行地间隔放置；两块侧板的前端之间通过横杆连接，且横杆上具有连杆安装孔，以安装连杆，使得滚轮支架能够通过连杆端部设置的定位孔可上下移动地安装在钢架上，而两块侧板的尾部之间通过横板连接成一体，且横板的两端分别与两块侧板的端面齐平，同时横板上设置有锁孔，以与光感锁结构锁定/解锁；两块传动板，两块侧板的前端，分别安装有一块滚轮安装板，两块侧板的外侧，分别设置一块传动板，传动板的一端与侧板固定，另一端面则开设齿槽，以与外侧传动链形成链齿-链条传动副，同时传动板上设置有用于安装滚轮a安装支架的支架安装孔，滚轮a安装支架一端设置螺纹安装头，另一端为U形架；螺纹安装头穿过支架安装孔后，通过螺母锁紧，另外，支架安装孔为方形结构，从而对螺纹安装头进行限位；滚轮a夹持在U形架中，并通过滚轮a滚轴定位。滚轮b通过滚轮b安装架安装在侧板上，滚轮b安装架为一U形夹持板，滚轮b夹持在U形夹持板中，并通过滚轮b滚轴定位。

根据上述的技术方案，本发明所述的沉弯仪的工作原理如下：

1.初始状态：第一可移动传感器结构通过第一光感锁具锁定在第一直线双轨道的端部；第二可移动传感器结构通过第二光感锁具锁定在第二直线双轨道的端部；

2.当车辆行驶到测点以后，由牵引车内控制系统释放第一光感锁具，使得第一可移动传感器结构与第一直线双轨道解锁，在传送结构的带动下，第一可移动传感器结构能够沿着第一直线双轨道、下降段双轨道a、平台段双轨道a、上升段双轨道a、下降段双轨道b、平台段双轨道b、上升段双轨道b，最终回到第一直线双轨道端部，被第一光感锁具锁定，完成一次循环运动；

当第一可移动传感器结构与第一直线双轨道解锁时，第二光感锁具接收到该释放信号，解锁第二可移动传感器结构与第二直线双轨道；第二可移动传感器结构在外侧传动链条的带动下，能够沿着第二直线双轨道、下降段双轨道b、平台段双轨道b、上升段双轨道b、下降段双轨道a、平台段双轨道a、上升段双轨道a，最终回到第二直线双轨道，被第二光感锁具锁定，完成一次循环运动；

在一次循环运动过程中，无论是第一可移动传感器结构，还是第二可移动传感器结构，在平台段双轨道a、平台段双轨道b上运行时，均有机会使得自身通过承载板平稳落地，同时落地后能够相对于地面静止，此刻记录各位移传感器反馈的相对于地面的数据；当集成有红外线发生器的落锤击打结构发出的红外线，被牵引车上安装的红外接收器接收到后，牵引车内部的控制系统控制重锤结构，促使重锤击打到落锤击打结构的击打台，这一锤击力会通过承载台传递至地面，造成地面弯沉，此时，再次记录各位移传感器反馈的相对于地面的数据；通过锤击前后的数据比对，即可得到地面的弯沉曲线；

3.可移动传感器结构在平台段双轨道a、平台段双轨道b上运行时，由于外侧单轨的导轨低于内侧单轨的导轨，使得可移动传感器结构的承载板能够落地，同时由于滚轮结构的存在，使得可移动传感器结构只需承受微小的摩擦力，几乎可以忽略，此时纵向滚动滚轮与平台段双轨道a(平台段双轨道b)不接触，牵引车相对于可移动传感器结构相当于一个滑动支座，不提供行车方向的力，因此可移动传感器结构滑落至地面时与地面相对静止；

4.可移动传感器结构相对于地面静止，因此，当牵引车缓慢行车时，可移动传感器结构便相对往后，当可移动传感器中间的红外线光源到达牵引车上的红外线信号接收系统时，落锤击打一次图4中的缓冲垫7位置。此时位移传感器和力传感器将数据传输到信息处理系统处理并且保存，此后液压系统抬升重锤，等待下一次击打；车上的信息处理系统和微机控制系统、信息采集系统对数据进行处理并输出，传感器锤击前后的差值即为测点的弯沉大小。

5.图8中的压力传感器，在测量之前用于调试压力，改变锤击效果；

6.图5中的滚轮结构6，具体细节如图7-9、图11，配置滚轮结构，可以防止横向和纵向不必要摩擦；滚轮支架上的齿槽，用于传递运输荷载；

连杆19，连接可移动传感器结构至钢架上，此连杆与滚轮结构靠轴承连接，可以平面内转动，在传送变轨过程中防止卡住；图8中27为转动轴承。

图9展示了滚轮的细节，其中标注20处螺丝后半部分为矩形截面，镶嵌在结构矩形截面开口之中，防止拧螺丝时候发生偏转。

Claims (10)

1.一种可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，包括牵引车以及安装于牵引车上的落锤结构、传送结构、可移动传感器结构，其中：

所述的传送结构，包括链条传动结构以及循环轨道；

所述的循环轨道，为双轨道结构，包括直线双轨道以及环形轨道；

环形轨道呈长条形设置，通过双轨道a、双轨道b在端部并轨形成，且双轨道a、双轨道b的并轨位置处为弧形轨道；

直线双轨道的一端配装有光感锁结构，另一端则能够与双轨道a、双轨道b并轨形成的弧形轨道的端部接轨；

所述的链条传动结构，包括电机、与电机动力输出端连接的内侧传动链条、通过转盘传动结构与内侧传动链条连接的外侧传动链条；外侧传动链条沿着循环轨道外围的一圈布置，内侧传动链条沿着环形轨道的内圈布置；

所述的可移动传感器结构，包括钢架以及分别安装在钢架上的滚轮结构、若干用于感测地面相对于钢架垂向变形的位移传感器以及落锤击打结构；

各位移传感器等距安装在钢架上，且处于钢架中部位置处的中间位移传感器设置部位具有落锤击打结构；

滚轮结构包括滚轮安装架以及安装在滚轮安装架上的滚轮；

滚轮安装架通过光感锁结构与直线双轨道锁定/解锁，同时，滚轮安装架能够与外侧传动链条形成链齿-链条传动副；而滚轮则能够与循环轨道之间形成滚轮-轨道移动副；

落锤击打结构包括承载板以及击打台；

击打台位于中间位移传感器的上端，而承载板位于中间位移传感器的下端，且承载板与中间位移传感器的感测头对应的部位设置有通孔；

落锤结构包括重锤以及能够控制重锤相对于击打台上下往复运动的直线驱动机构；

当滚轮安装架与直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，可移动传感器结构能够在链条传动结构的带动下，通过可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着直线双轨道、双轨道a、双轨道b做循环运动；

当可移动传感器结构沿着双轨道a或者双轨道b行进时，双轨道a或者双轨道b均存在一个位置，能够促使可移动传感器结构通过承载板与地面相触，并与地面相对静止，可移动传感器结构能够保持这种状态至牵引车能够控制重锤在直线驱动机构的带动下，锤击击打台；各位移传感器即可感测对应位置处的地面因重锤锤击造成下沉数据。

2.根据权利要求1所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，所述直线双轨道具有两条，分别为第一直线双轨道、第二直线双轨道；所述的可移动传感器结构，具有两个，分别为第一可移动传感器结构、第二可移动传感器结构；所述的光感锁结构，具有两个，分别为第一光感锁结构、第二光感锁结构；

第一直线双轨道、第二直线双轨道对称地分布在环形轨道的两端；

第一可移动传感器结构通过第一光感锁结构与第一直线双轨道锁定/解锁；第二可移动传感器结构通过第二光感锁结构与第二直线双轨道锁定/解锁；

当第一可移动传感器结构与第一直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，第一可移动传感器结构能够在链条传动机构的带动下，通过第一可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着第一直线双轨道、双轨道a、双轨道b做循环运动；

当第二可移动传感器结构与第二直线双轨道之间的光感锁结构解锁后，第二可移动传感器结构能够在链条传动机构的带动下，通过第二可移动传感器结构与循环轨道之间形成的滚轮-轨道移动副导向，沿着第二直线双轨道、双轨道b、双轨道a做循环运动。

3.根据权利要求1所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，所述双轨道a与第一直线双轨道之间接轨位置的高度低于双轨道b与第一直线双轨道之间接轨位置的高度；

所述的双轨道b与第二直线双轨道之间接轨位置的高度低于双轨道a与第二直线双轨道之间接轨位置的高度；

所述的双轨道a，为三段式结构，包括顺序设置在第一直线双轨道与第二直线双轨道之间的下降段双轨道a、平台段双轨道a以及上升段双轨道a；

所述的双轨道b，也为三段式结构，包括顺序设置在第二直线双轨道与第一直线双轨道之间的下降段双轨道b、平台段双轨道b以及上升段双轨道b；

上升段双轨道a的端部能够与下降段双轨道b的端部并轨，而下降段双轨道a的端部则能够与上升段双轨道b的端部并轨。

4.根据权利要求1所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，滚轮结构具有两个，分别安装在钢架的两端，各位移传感器均布安装在两个滚轮结构之间的钢架上；滚轮结构针对循环导轨的每侧单轨均配装有两个滚轮，分别为滚轮a、滚轮b；滚轮a的滚轴横向垂直于循环轨道的延伸方向布置，滚轮b的滚轴纵向垂直于循环轨道的延伸方向布置，滚轮a的轮面沿着单轨的底边滚动，而滚轮b嵌装在单轨中，并沿着单轨的侧边滚动；滚轮安装架与外侧传动链条相邻近的位置，均设置有链齿，链齿能够与外侧传动链条之间形成链齿-链条传动副。

5.根据权利要求4所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，滚轮支架包括两块侧板、两块传动板、一根横杆、一块横板、一根连杆；

两块侧板相互平行地间隔放置，且两块侧板的前端之间通过横杆连接，两块侧板的尾部之间通过横板连接成一体；

横杆上固定安装有连杆，滚轮支架能够通过连杆端部设置的固定孔安装在钢架上；

横板的两端分别与两块侧板的端面齐平，同时横板上设置有锁孔，光感锁结构通过锁孔与滚轮支架锁定/解锁；

两块传动板，对应地分别设置在两块侧板的外侧；且每一块传动板的一端与侧板固定，另一端面则开设链齿槽，链齿槽能够与外侧传动链形成链齿-链条传动副；

滚轮a通过滚轮a安装支架安装在传动板上，而滚轮b则通过滚轮b安装架安装在侧板上。

6.根据权利要求5所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，滚轮a安装支架一端设置螺纹安装头，另一端为U形架；螺纹安装头穿过传动板上所设置的支架安装孔后，通过螺母锁紧；滚轮a夹持在U形架中，并通过滚轮a滚轴定位。

7.根据权利要求6所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，支架安装孔为方形结构；连杆可上下移动地安装在横杆上所设置的连杆安装孔中。

8.根据权利要求5所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，滚轮b安装架为一U形夹持板，U形夹持板固定安装在侧板上；滚轮b夹持在U形夹持板中，并通过滚轮b滚轴定位。

9.根据权利要求1所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，击打台的表面设置有缓冲垫。

10.根据权利要求1所述的可连续测量弯沉的落锤式弯沉仪，其特征在于，所述落锤击打结构配装有压力传感器以及红外线光源。