CN109695195A - 一种路面结构内部状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路面结构内部状态检测方法，属于路面检测方法领域，旨在提供一种检测方法快速、检测范围广且检测精度高的路面结构内部状态检测方法，其技术方案要点如下，一种路面结构内部状态检测方法，包括以下步骤：S1：全线检测被检车道，获取被检车道的雷达图像，同时，检测激光动态弯沉值，计算每公里代表弯沉值；S2：分析处理雷达图像，计算各类隐性病害面积占比、隐性病害影响面积；S3：分析每公里代表弯沉值与各类隐性病害面积占比和之间的相关性；S4：判断路面结构内部状态。分析处理雷达图像，同时，输出隐性病害类型、隐性病害位置、隐性病害发展层位以及路面结构层的层厚。本发明适用于路面结构内部状态检测。

Description

一种路面结构内部状态检测方法

技术领域

本发明涉及路面检测方法，特别涉及一种路面结构内部状态检测方法。

背景技术

在长期的荷载以及环境因素的作用下，各设计寿命末期的高速公路除了路表所反映的病害以外，通常还伴随着结构强度的下降，结构内部的层间不良、不密实、松散等结构缺陷。路面内部结构状态逐渐下降，如不及早发现、及时处理，将会对路面整体结构的长期性能造成较为不利的影响。而针对结构状态的评价手段也存在较大的局限性，其中结构内部状态评价手段方面，钻心取样的传统检测方法只适用于局部“点”检测，检测精度与效率偏低；结构强度评价方法所采用的贝克曼梁或落锤式弯沉仪其检测效率低、交通影响大、检测结果连续性差。因此，如何在全面评价沥青路面表面状态的同时，对路面结构状态进行快速、高效的识别与评估是非常有必要解决的问题。

本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种路面结构内部状态检测方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种路面结构内部状态检测方法，具有检测方法快速、检测范围广且检测精度高的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种路面结构内部状态检测方法，包括以下步骤：

S1：全线检测被检车道，获取被检车道的雷达图像，同时，检测激光动态弯沉值，计算每公里代表弯沉值；

S2：分析处理雷达图像，计算隐性病害面积占比、隐性病害影响面积；

S3：根据每公里代表弯沉值的阈值及隐性病害面积占比和的大小判断路面结构内部状态。

进一步的，分析处理雷达图像，同时，输出隐性病害类型、隐性病害位置、隐性病害发展层位以及路面结构层的层厚。

进一步的，所述每公里代表弯沉值的阈值为12，所述隐形病害面积占比和的大小为20%，所述每公里代表弯沉值≥12（0.01mm）时，所述隐形病害面积占比和≥20%，路面结构内部状态较差。

进一步的，所述隐性病害类型包括层间分离、层间含水、松散、不密实以及空隙多。

进一步的，隐性病害发展层位包括上面层、中面层、下面层和基层。

进一步的，所述隐性病害影响面积为隐性病害引起的“次生病害”的面积。

进一步的，所述雷达图像通过车载探地雷达进行检测，所述车载探地雷达通过固定装置安装在车体的后保险杠上。

进一步的，所述固定装置包括连接板、连接套筒、电磁铁块以及弹性件，所述连接板与所述车体可拆卸固定，所述车载探地雷达固定安装于连接支架上，所述连接支架上设有供电磁铁块嵌入的固定槽；

所述连接套筒与所述连接板一体连接，所述弹性件位于连接套筒内，所述弹性件的一端与所述连接板固定，另一端与所述电磁铁块固定；

当所述电磁铁通电时，所述电磁铁嵌入固定槽，所述车体和所述车载探地雷达固定。

进一步的，所述固定装置还包括导向件，所述导向件包括导向杆和导向孔，所述导向杆与所述连接板靠近弹性件的一侧固定连接，所述导向孔开设于连接支架上，当所述车体和所述车载探地雷达固定时，所述导向杆穿过所述导向孔，所述导向杆远离连接板的一端螺纹连接有限位螺母。

进一步的，所述弹性件为网状结构，所述弹性件由若干弹性条编织而成，若干所述弹性条的两端分别拧成一股形成连接部，两端所述连接部分别与所述连接板和所述电磁铁块固定。

本发明具有以下有益效果：

1．与传统的检测技术相比，本发明采用车载探地雷达和激光动态弯沉仪同步检测路面结构内部状态，该检测方法简便、快速、准确地检测路面内部的隐性病害、路面内部的结构强度及路面结构内部状态；

2．车载探地雷达和激光动态弯沉仪能够对车道进行全线检测，检测数据连续，检测精度高、范围广，与传统的“点测”相比，检测结果更能反应路面内部的实际结构状况；

3．检测速度能达到60km/h，检测速度快，对交通的影响较小，同时也是定量化无损检测技术，不会对路面造成破坏。

附图说明

图1是实施例1中用于体现路面结构内部状态检测方法流程图；

图2是实施例1中用于体现固定装置各部件之间的连接关系示意图；

图3是实施例2中用于体现固定装置各部件之间的连接关系示意图；

图4是实施例2中用于体现弹性件的结构示意图。

图中，1、固定装置；11、连接板；12、连接套筒；13、电磁铁块；14、弹性件；141、连接部；2、连接支架；21、固定槽；3、导向件；31、导向杆；32、导向孔；33、限位螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种路面结构内部状态检测方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：采用车载探地雷达对被检车道进行全线检测，获取被检车道的雷达灰度图像，同时，采用激光动态弯沉仪与车载探地雷达同步检测，输出被检车道的激光动态弯沉值，计算每公里代表弯沉值；

准备工作：将车载探地雷达通过固定装置安装在车体的后保险杠上，封闭被检车道，将被检车道打扫干净，并保持干燥；

S2：对获取的雷达灰度图像进行分析处理，计算隐性病害面积占比、隐性病害影响面积；同时，输出隐性病害类型、隐性病害位置、隐性病害发展层位以及路面结构层的层厚；具体的，隐性病害类型包括层间分离、层间含水、松散、不密实以及空隙多。隐性病害发展层位包括上面层、中面层、下面层和基层。隐性病害影响面积为隐性病害引起的“次生病害”的面积。

S3:根据每公里代表弯沉值的阈值及隐性病害面积占比和(隐性病害面积占比和为各隐性病害面积占比的总和)的大小判断路面结构内部状态。每公里代表弯沉值的阈值为12，隐形病害面积占比和的大小为20%，每公里代表弯沉值≥12（0.01mm）时，隐形病害面积占比和≥20%，路面结构内部状态较差。

与传统的检测技术相比，本发明采用车载探地雷达和激光动态弯沉仪同步检测路面结构内部状态，该检测方法简便、快速、准确地检测路面内部的隐性病害、路面内部的结构强度及路面结构内部状态；车载探地雷达和激光动态弯沉仪能够对车道进行全线检测，检测数据连续，检测精度高、范围广，与传统的“点测”相比，检测结果更能反应路面内部的实际结构状况；检测速度能达到60km/h，检测速度快，对交通的影响较小，同时也是定量化无损检测技术，不会对路面造成破坏。

其中，如图2所示，固定装置1包括连接板11、连接套筒12、电磁铁块13以及弹性件14，连接板11与车体可拆卸固定，具体的，连接板11和车体可以通过螺栓或者挂接的形式进行可拆卸固定。车载探地雷达固定安装于连接支架2上，连接支架2上设有供电磁铁块13嵌入的固定槽21；连接套筒12与连接板11一体连接，弹性件14位于连接套筒12内，本实施例中的弹性件14为弹簧，弹性件14的一端与连接板11固定，另一端与电磁铁块13固定；当电磁铁通电时，电磁铁嵌入固定槽21，车体和车载探地雷达固定。上述固定装置1通过电磁铁与连接支架2固定，当需要连接车载探地雷达时，对电磁铁块13进行充电，使其带有磁性，嵌入车载探地雷达的固定槽21，固定槽21中有铁片与之相吸，从而实现车体与车载探地雷达的连接，弹簧的设置能够对固定装置1能够在遇到路面不平整时对车载探地雷达进行缓冲，使车载探地雷达中的精密器件不易损坏，保证检测精度，同时，延长车载探地雷达的使用寿命。

如图2所示，为了对车载探地雷达进行导向，使其行驶方向不发生大的偏差，固定装置1还包括导向件3，导向件3包括导向杆31和导向孔32，导向杆31与连接板11靠近弹性件14的一侧固定连接，导向孔32开设于连接支架2上，当车体和探底雷达固定时，导向杆31穿过导向孔32，导向杆31远离连接板11的一端螺纹连接有限位螺母33。

实施例2：一种路面结构内部状态检测方法，与实施例1的不同之处在于，如图3和图4所示，固定装置1包括连接板11、连接套筒12、电磁铁块13以及弹性件14，连接板11与车体可拆卸固定，车载探地雷达固定安装于连接支架2上，连接支架2上设有供电磁铁块13嵌入的固定槽21；连接套筒12与连接板11一体连接，弹性件14位于连接套筒12内，弹性件14的一端与连接板11固定，另一端与电磁铁块13固定；当电磁铁通电时，电磁铁嵌入固定槽21，车体和车载探地雷达固定。

弹性件14为网状结构，弹性件14由若干弹性条编织而成，若干弹性条的两端分别拧成一股形成连接部141，两端连接部141分别与连接板11和电磁铁块13固定。上述弹性件14的无需导向装置，在车载探地雷达发生大的位置偏移时，若干弹性条会迅速发生扭转，在回复力作用下，快速回复原状，从而对车载探地雷达的位置进行快速自动调整，使车载探地雷达保持较高精度的运动路径，另外对电磁铁的充放电即可使车载探地雷达的拆卸，操作更加方便。

本具体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)

1.一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：全线检测被检车道，获取被检车道的雷达图像，同时，检测激光动态弯沉值，计算每公里代表弯沉值；

S2：分析处理雷达图像，计算隐性病害面积占比、隐性病害影响面积；

S3：根据每公里代表弯沉值的阈值及隐性病害面积占比和的大小判断路面结构内部状态。

2.根据权利要求1所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，分析处理雷达图像，同时，输出隐性病害类型、隐性病害位置、隐性病害发展层位以及路面结构层的层厚。

3.根据权利要求2所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，所述每公里代表弯沉值的阈值为12，所述隐形病害面积占比和的大小为20%，所述每公里代表弯沉值≥12时，所述隐形病害面积占比和≥20%，路面结构内部状态较差。

4.根据权利要求2所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，所述隐性病害类型包括层间分离、层间含水、松散、不密实以及空隙多。

5.根据权利要求2所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，隐性病害发展层位包括上面层、中面层、下面层和基层。

6.根据权利要求1所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，所述隐性病害影响面积为隐性病害引起的“次生病害”的面积。

7.根据权利要求1所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，所述雷达图像通过车载探地雷达进行检测，所述车载探地雷达通过固定装置(1)安装在车体的后保险杠上。

8.根据权利要求7所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，所述固定装置(1)包括连接板(11)、连接套筒(12)、电磁铁块(13)以及弹性件(14)，所述连接板(11)与所述车体可拆卸固定，所述车载探地雷达固定安装于连接支架(2)上，所述连接支架(2)上设有供电磁铁块(13)嵌入的固定槽(21)；

所述连接套筒(12)与所述连接板(11)一体连接，所述弹性件(14)位于连接套筒(12)内，所述弹性件(14)的一端与所述连接板(11)固定，另一端与所述电磁铁块(13)固定；

当所述电磁铁通电时，所述电磁铁嵌入固定槽(21)，所述车体和所述车载探地雷达固定。

9.根据权利要求8所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，所述固定装置(1)还包括导向件(3)，所述导向件(3)包括导向杆(31)和导向孔(32)，所述导向杆(31)与所述连接板(11)靠近弹性件(14)的一侧固定连接，所述导向孔(32)开设于连接支架(2)上，当所述车体和所述车载探地雷达固定时，所述导向杆(31)穿过所述导向孔(32)，所述导向杆(31)远离连接板(11)的一端螺纹连接有限位螺母(33)。

10.根据权利要求8所述的一种路面结构内部状态检测方法，其特征在于，所述弹性件(14)为网状结构，所述弹性件(14)由若干弹性条编织而成，若干所述弹性条的两端分别拧成一股形成连接部(141)，两端所述连接部(141)分别与所述连接板(11)和所述电磁铁块(13)固定。