CN111428964A - 一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法 - Google Patents

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Abstract

一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,本发明涉及检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法。本发明的目的是为了解决现有阶段公路交通设施检测设备无系统化评价方法、各关键计量指标无统一检定场所的问题。过程为:一、统计各检测车的汽车参数;选用各汽车参数中的众数作为资料;二、确定检定场地路面宽度;三、选择公路桥梁关键计量指标,并确定标准样件平面尺寸以及布置方案;四、确定直线段长度;五、选择检定场地形式为直道或环道;若为环道,转六;否则转七;六、确定曲线段圆曲线半径,执行七;七、确定检定场地的路面;八、确定检定场地轮迹带下处理方式,以及在检定场地的路面上安装标准样件。本发明用于交通运输领域。

Description

一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法
技术领域
本发明涉及检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法。属于交通运输领域。
背景技术
现阶段我国的公路交通基础设施检测主要存在以下三方面问题:
1.国内检测设备的使用虽然较为广泛,但设备陈旧落后,精度难以满足当下公路交通基础设施的评价要求,且不具备系统化、标准化的评价方法。
2.随着技术进步,各类公路交通基础设施检测设备生产企业,在研发检测设备时,所采用的算法不一致,导致不同厂商生产的设备检测同一路面设施时得到的结果难以统一。也即路面设施检测关键指标的检定溯源技术不够完善,设备的准确性广受争议。因此开展公路桥梁关键计量指标的高精度标准样件研制的相关研究十分有必要。
3.目前应用的指标主要有路面平整度、构造深度以及车辙。检测设备已有的检定方法更偏向于对传感器的计量检定,并不是对整个检测设备进行的检定溯源。由于集合路面损害、平整度、构造深度与车辙等关键计量指标检测于一体的检测设备逐渐占道路检测设备的主导地位,用一个检定场地对检测单个指标的设备进行检定的方法已不再适用。
因此,为完善检测关键指标的检定溯源技术,需要设计一种能将关键计量指标标准样件平稳且坚实的放置在其上的检定场地,并保证其稳定性、精度的稳定。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有阶段公路交通设施检测设备无系统化评价方法、各关键计量指标无统一检定场所的问题,而提出一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法。
一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法具体过程为:
步骤一、确定检定场地所在地区的检测车车型,统计各检测车的汽车参数,包括:动力性能、制动性能、车重、轴长lz、轮胎半径r、轮胎宽度w、横向力系数μ;
对各检测车的各汽车参数按由小到大的顺序排列,选用各汽车参数中的众数作为场地的规划资料;
步骤二、确定检定场地路面宽度;
步骤三、选择公路桥梁关键计量指标,并确定每个计量指标的标准样件平面尺寸以及布置方案;
步骤四、基于步骤一和步骤三确定直线段长度;
步骤五、根据实际允许的用地条件和步骤二确定的检定场地路面宽度,对比步骤四中计算得出的直线段长度,选择检定场地形式为直道或环道;
若选取环道作为检定场地形式,则执行步骤六;
若选取直道作为检定场地形式,则执行步骤七;
步骤六、基于步骤一和步骤五确定曲线段圆曲线半径,执行步骤七;
步骤七、确定检定场地的路面;
步骤八、确定检定场地轮迹带下处理方式,以及在检定场地的路面上安装标准样件。
本发明的有益效果是:
本发明通过确定检定场地所在地区的检测车车型,统计各检测车的汽车参数,对各检测车的各汽车参数按由小到大的顺序排列,选用各汽车参数中的众数作为场地的设计资料;确定检定场地路面宽度;选择公路桥梁关键计量指标,并确定每个计量指标的标准样件平面尺寸以及布置方案;确定直线段长度;根据实际允许的用地条件和确定的检定场地路面宽度,对比步骤四中计算得出的直线段长度,选择检定场地形式为直道或环道;若选取环道作为检定场地形式,确定曲线段圆曲线半径,确定检定场地的路面;若选取直道作为检定场地形式,确定检定场地的路面;本发明检测设备在接受检定时,能以要求的行驶速度通过检定段,完成高精度的检定,并在同一个检定场地内完成多项公路桥梁关键计量指标的检定;解决现有阶段公路交通设施检测设备无系统化评价方法、各关键计量指标无统一检定场所的问题,提供了统一检定场所,提高了鉴定准确率和效率。
附图说明
图1为检定场地平面布置环道图;
图2为检定场地平面布置直道图;
图3为标准样件与检定场地连接正视图;
图4为标准样件与检定场地连接俯视图。
具体实施方式一:本实施方式一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法具体过程为:
场地形状与尺寸设计,标准样件的选取与合理间距布置,场地基础设计、场地表面设计,轮迹处路面抗变形特殊处理,标准样件安装方法。
为使标准样件在检测车的重复碾压下,不发生移动而影响检定场地的精度,需要将标准样件稳定地固定在场地表面。
检定场地的尺寸需要满足检测车的加速、减速长度需求以及检测长度需求。
检定场地可根据实际条件设置为直线或环道,为减小检定场地的占地面积,可在直线段上添加减速段,使得检测车以较低的速度行驶进而减小圆曲线半径。若将检定场地设置为环道的形式,则曲线部分应根据检测车的行驶速度合理确定半径及超高值。
步骤一、确定检定场地所在地区常用的检测车车型,统计各检测车的汽车参数,包括:动力性能(加速度)、制动性能、车重、轴长lz、轮胎半径r、轮胎宽度w、横向力系数μ等;
对各检测车的各汽车参数按由小到大的顺序排列,选用各汽车参数中的众数(如无明显众数则选用各组数据中的最大值)作为场地的规划资料;
步骤二、确定检定场地路面宽度;
步骤三、选择公路桥梁关键计量指标,并确定每个计量指标的标准样件平面尺寸以及布置方案;
步骤四、基于步骤一和步骤三确定直线段长度;
步骤五、根据实际允许的用地条件和步骤二确定的检定场地路面宽度,对比步骤四中计算得出的直线段长度,选择检定场地形式为直道或环道;
若选取环道作为检定场地形式,则执行步骤六;
若选取直道作为检定场地形式,则执行步骤七;
步骤六、基于步骤一和步骤五确定曲线段圆曲线半径,执行步骤七;
步骤七、确定检定场地的路面;
步骤八、确定检定场地轮迹带下处理方式,以及在检定场地的路面上安装标准样件。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述步骤二中确定检定场地路面宽度;具体过程为:
当前,国内公路根据道路的交通量、使用任务和功能等方面,将公路分为5个等级,分别是高速公路、一级公路、二级公路、三级公路以及四级公路;
为满足尽量多的待检定检测车的适用检测条件,路面宽度默认高速公路的标准即3.75m。若条件不允许或检定标准无需太高时,可根据检测车适用的检测路段的道路等级来确定检定场地的路面宽度。(如二级公路时为3.5m)
路面宽度取高速公路的标准为3.75m。
其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:所述步骤三中选择公路桥梁关键计量指标,并确定每个计量指标的标准样件平面尺寸以及布置方案;具体过程为:
根据实际检定需求选取公路桥梁关键计量指标,公路桥梁计量指标涵盖且不限于以下指标:路面平整度、路面的构造深度、车辙的形态、路面的眩光程度等。
根据步骤一中的轴长lz确定平行放置的标准样件(是安装在场地轮迹上的一些“板块”用来模拟路面的真实形态和构造。比如路面的裂纹、沥青路面混合料的间隙以及车辙波浪等等)的间距(即轮迹的距离,间距取轴长,每块样件之间间隔为2m);
根据步骤一中的轮胎的宽度w,确定标准样件的横向尺寸;标准样件的横向尺寸(横向尺寸是垂直于行车方向的“板块”的尺寸)应满足下式:
Figure BDA0002391820530000041
式中,w样件为标准样件的宽度,w路面为路面的宽度;
标准样件的纵向尺寸(纵向尺寸是“板块”平行于行车方向的尺寸)选取则应根据《公路技术状况评定标准》(JTG 5210-2018)与《路基路面现场测试规程》中的具体规定来确定;
每种计量指标对应的标准样件的数量以及布置方案需要进行具体设计,本说明只选用路面平整度、路面构造深度、车辙三个计量指标举例说明:
对于公路桥梁关键计量指标中路面平整度检定,需要在80km/h的速度下行驶30m的距离进行测试;
标准样件的纵向尺寸应满足:
2r≤L≤30m
标准样件的高度尺寸选取5、10、15或20毫米;
标准样件布置方案为:
路面平整度标准样件选取16个,检定段总长度为30m,每块样件之间间隔为2m;
检定平台区间:0~10m,标准样件位置(桩号,单位:m):无,所需标准样件数量:0个;
检定平台区间:10~20m,标准样件位置(桩号,单位:m):10m、15m、20m,所需标准样件数量:2×3=6个;
检定平台区间:20~30m,标准样件位置(桩号,单位:m):20m、22m、24m、26m、28m、30m,所需标准样件数量:2×5=10个;
故路面平整度段长度l21为30m;
对于公路桥梁关键计量指标中路面构造深度检定,设每块标准样件的纵向尺寸为L,标准样件布置方案为:每块样件之间间隔为2m,每条轮迹上布置n块标准样件,故路面构造深度段长度l22=n×L+2(n-1);
对于公路桥梁关键计量指标中车辙检定,设每块标准样件的纵向尺寸为L,标准样件布置方案为:每块样件之间间隔为1m,每条轮迹上布置n块标准样件,故车辙段长度l23=n×L+(n-1);
由此得到检定场地中的检测设备检定段的长度l2
l2=∑l2i
式中:l2为检定段的长度,单位为m;l2i为各检定段(路面平整度段、路面构造深度段、车辙段)的长度,单位为m,i=1、2、3。
其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是,所述步骤四中基于步骤一和步骤三确定直线段长度;具体过程为:
直线段主要包含四部分,分别是汽车加速段长度l1,检测设备检定段长度l2,汽车减速段长度l3,以及各检测段之间的过渡段长度l’;
首先根据步骤一中的汽车动力性能(加速度)和制动性能,计算出汽车加速段所需长度l1,减速至停车所需要的汽车减速段长度l3,公式如下:
Figure BDA0002391820530000051
Figure BDA0002391820530000052
各检测段之间的过渡段长度l’应满足下式:
l'≥l车长
式中,vt为汽车行驶末速度,单位为m/s,v0为汽车行驶初速度,单位为m/s,a加速为汽车加速度,单位为m/s2,a减速为汽车制动速度,单位为m/s2,t为加速或减速时间,单位为s;l车长为检测车车身长度,单位为m。
其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:所述步骤五中根据实际允许的用地条件和步骤二确定的检定场地路面宽度,对比步骤四中计算得出的直线段长度,选择检定场地形式为直道或环道;
若选取环道作为检定场地形式,则执行步骤六;
若选取直道作为检定场地形式,则执行步骤七;
具体过程为:
当场地的尺寸能满足将所有直线段的加速段、减速段、路面平整度检定段、构造深度检定段、车辙检定段、2个过渡段放在同一条直线上时,且满足直道的平面尺寸至少为
l路面宽度×(l1+l2+l3+2×l')
选择直道作为检定场地形式,执行步骤七;
直道布置为:加速段+路面平整度检定段+过渡段+构造深度检定段+过渡段+车辙检定段+减速段;
式中,l路面宽度为路面宽度,单位为m;
当场地的尺寸不能满足将所有直线段的加速段、减速段、检定段、2个过渡段放在同一条直线上时(若长度上不能满足),且满足环道的平面尺寸至少为
Figure BDA0002391820530000061
则可以考虑使用环道作为检定场地形式,则执行步骤六;
式中,R为圆曲线半径,单位为m;
环道布置为:直线段1,后接半径为R的圆曲线,后接直线段2,后接半径为R的圆曲线;
所述直线段1包括:加速段+构造深度检测段+过渡段;
所述直线段2包括:过渡段+车辙检测段+过渡段+路面平整度检测段+减速段。
其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:所述步骤六中基于步骤一和步骤五确定曲线段圆曲线半径,执行步骤七;具体过程为:
若步骤五中选取了环道作为检定场地形式,则需要根据步骤一中的汽车横向力系数μ,以及步骤五中的场地尺寸限制,取不同的半径与超高值ih进行试算,直至计算得出的横向力系数满足μ<f,得出场地尺寸,满足实际场地尺寸限制,计算公式如下:
Figure BDA0002391820530000071
式中,f为轮胎与地面静摩擦系数,V为设计速度,即汽车在圆曲线上的行驶速度,单位为m/s。
其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:所述步骤七中确定检定场地的路面;具体过程为:
由于检定场地需要对精密的检测仪器进行检定,因此对鉴定场地的路面在坚实、稳定、平整、耐久几方面都有较高要求。为满足上述要求,检定场地默认面层使用水泥混凝土材料,基层可使用半刚性基层或刚性基层,底基层可用强度较大的混合料,如水泥稳定类或二灰稳定类以及级配碎石均能满足要求。
其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:所述步骤八中确定检定场地轮迹带下处理方式,以及在检定场地的路面上安装标准样件;具体过程为:
检定场地轮迹下的路面为在面层上焊接长条状钢板,钢板预先根据标准样件的布置方案打好螺纹孔,用于固定标准样件;
待检定场地施工完成后,用螺钉将标准样件锚固在预埋钢板表面。
其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果:
本次采用的公路桥梁关键计量指标为:路面平整度、构造深度、车辙形态。
各指标对应的标准样件的平面尺寸如下:路面平整度标准样件尺寸为纵向长×横向长=250×400mm,构造深度标准样件尺寸为纵向长×横向长×高=650×400×10mm,车辙形态标准样件尺寸为纵向长×横向长=500×3750mm。
步骤一、调查检定场地所在地区常用的检测车车型,统计其动力性能(加速度)、制动性能、车长、车重mi、轴长lz、轮胎尺寸(半径r、宽度w)等汽车参数。
路面检测车大多为与依维柯中型货车相似的车型,其性能参数如下:加速度2.5m/s2,车重约5t,制动加速度为5m/s2。车长为6m,轴长为1.7m,轮胎尺寸(半径=210mm、宽度=213mm),轮胎与地面摩擦系数f为0.8。
步骤二、确定路面宽度,由于大多数检测车辆适用于检测高速公路,因此路面宽度取与高速公路同等级的3.75m。
步骤三、本例选取的公路桥梁关键计量指标为路面平整度、路面构造深度、车辙。根据步骤一统计的轮胎尺寸(半径=210mm、宽度=213mm),标准样件的尺寸选取如下:路面平整度标准样件尺寸为纵向长×横向长=250×400mm,构造深度标准样件尺寸为纵向长×横向长=650×400mm,车辙样件尺寸为纵向长×横向长=500×3750mm。路面平整度标准样件选取16个,高度选取为在0~10m区间不布置;10~20m区间按5m间距布置,即10mm/15mm/10mm;20~30m区间按2m间距布置,即10mm/15mm/20mm/15mm/10mm/15mm。间距如下表所示,检定段总长度为30m。
Figure BDA0002391820530000081
构造深度标准样件选取4×2=8个,间距为2米,检定段长度为8.6m。
车辙形态样件选取7个,间距为1米,检定段总长为9.6m。
步骤四、直线段设计。直线段包含三部分,分别是汽车加速段l1,检测设备检定段l2,汽车减速段l3,外加检测段之间的过渡段l’。
Figure BDA0002391820530000082
Figure BDA0002391820530000083
过渡段的长度l’应满足下式:
l'≥l车长=6m
故每个检定段之间间隔6m。
步骤五、假设经审批可用场地空间为250m×250m,故场地尺寸条件允许,选择检定场地形式为环道形式。具体布置为直线段1(含:加速段100m+构造深度检测段8.6m+过渡段6m;共114.6m),后接半径为60m的圆曲线,后接直线段2(含:过渡段6m+车辙检测段9.6m+过渡段6m+路面平整度检测段30m+减速段50m;共101.6m取114.6m与直线段1相同),后接半径为60m的圆曲线。
步骤六、由于步骤五选择了环道作为检定场地的形式,因此需要计算圆曲线半径。圆曲线超高应满足ih≤6%,本例中检测车轮胎与地面的摩擦系数f为0.8,若令圆曲线半径为60m,超高ih=6%,则可满足横向力系数μ<f。
步骤七、基层与底基层分别选用水泥稳定碎石基层与级配碎石底基层,提供稳定耐久的支撑并注意采取分期修筑或预切缝的措施,应对半刚性基层的开裂。
步骤八、检定场地路面面层总体采用钢筋混凝土路面,在轮迹下的路面为在钢筋上焊接长条状钢板。钢板预先根据标准样件的布置方案打好螺纹孔,用于固定标准样件。待检定场地施工完成后,用螺钉将标准样件锚固在预埋钢板表面。具体见图3、图4。
实施例二:检定场地形式选择为直道。该实施方式的的益处在于,检定场地占地面积小,平面线形直捷,无驾驶操作难度。
步骤一、调查检定场地所在地区常用的检测车车型,统计其动力性能(加速度)、制动性能、车长、车重mi、轴长lz、轮胎尺寸(半径r、宽度w)等汽车参数。
路面检测车大多为与依维柯中型货车相似的车型,其性能参数如下:加速度2.5m/s2,车重约5t,制动加速度为5m/s2。车长为6m,轴长为1.7m,轮胎尺寸(半径=210mm、宽度=213mm),轮胎与地面摩擦系数f为0.8。
步骤二、确定路面宽度,由于大多数检测车辆适用于检测高速公路,因此路面宽度取与高速公路同等级的3.75m。
步骤三、本例选取的公路桥梁关键计量指标为路面平整度、路面构造深度、车辙。根据步骤一统计的轮胎尺寸(半径=210mm、宽度=213mm),标准样件的尺寸选取如下:路面平整度标准样件尺寸为纵向长×横向长=250×400mm,构造深度标准样件尺寸为纵向长×横向长=650×400mm,车辙样件尺寸为纵向长×横向长=500×3750mm。路面平整度标准样件选取16个,间距如下表所示,检定段总长度为30m,在0~10m区间不布置;10~20m区间按5m间距布置,即10mm/15mm/10mm,;20~30m区间按2m间距布置,即10mm/15mm/20mm/15mm/10mm/15mm。
Figure BDA0002391820530000091
构造深度标准样件选取4×2=8个,间距为2米,检定段长度为8.6m。车辙形态样件选取7个,间距为1米,检定段总长为9.6m。
步骤四、直线段设计。直线段包含三部分,分别是汽车加速段l1,检测设备检定段l2,汽车减速段l3,外加检测段之间的过渡段l’。
Figure BDA0002391820530000101
Figure BDA0002391820530000102
过渡段的长度l’应满足下式:
l'≥l车长=6m
故每个检定段之间间隔6m。
步骤五、假设经审批可用场地空间为300m×50m,则受场地尺寸条件限制,应选择直道作为检定场地形式。具体布置为直线段:加速段100m+路面平整度检定段30m+过渡段6m+构造深度检定段8.6m+过渡段6m+车辙检定段9.6m+减速段50m,共211.2m)
由于无圆曲线,故跳过步骤六。
步骤七、基层与底基层分别选用二灰稳定碎石基层与级配碎石底基层,提供稳定耐久的支撑并注意采取分期修筑或预切缝的措施,应对半刚性基层的开裂。
步骤八、检定场地路面面层总体采用钢筋混凝土路面,在轮迹下的路面为在钢筋上焊接长条状钢板。钢板预先根据标准样件的布置方案打好螺纹孔,用于固定标准样件。待检定场地施工完成后,用螺钉将标准样件锚固在预埋钢板表面。具体见图3、图4。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述方法具体过程为:
步骤一、确定检定场地所在地区的检测车车型,统计各检测车的汽车参数,包括:动力性能、制动性能、车重、轴长lz、轮胎半径r、轮胎宽度w、横向力系数μ;
对各检测车的各汽车参数按由小到大的顺序排列,选用各汽车参数中的众数作为场地的规划资料;
步骤二、确定检定场地路面宽度;
步骤三、选择公路桥梁关键计量指标,并确定每个计量指标的标准样件平面尺寸以及布置方案;
步骤四、基于步骤一和步骤三确定直线段长度;
步骤五、根据实际允许的用地条件和步骤二确定的检定场地路面宽度,对比步骤四中计算得出的直线段长度,选择检定场地形式为直道或环道;
若选取环道作为检定场地形式,则执行步骤六;
若选取直道作为检定场地形式,则执行步骤七;
步骤六、基于步骤一和步骤五确定曲线段圆曲线半径,执行步骤七;
步骤七、确定检定场地的路面;
步骤八、确定检定场地轮迹带下处理方式,以及在检定场地的路面上安装标准样件。
2.根据权利要求1所述一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述步骤二中确定检定场地路面宽度;具体过程为:
路面宽度取高速公路的标准为3.75m。
3.根据权利要求1或2所述一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述步骤三中选择公路桥梁关键计量指标,并确定每个计量指标的标准样件平面尺寸以及布置方案;具体过程为:
根据步骤一中的轴长lz确定平行放置的标准样件的间距;
根据步骤一中的轮胎的宽度w,确定标准样件的横向尺寸;标准样件的横向尺寸应满足下式:
Figure FDA0002391820520000011
式中,w样件为标准样件的宽度,w路面为路面的宽度;
标准样件的纵向尺寸选取则应根据《公路技术状况评定标准》与《路基路面现场测试规程》中的具体规定来确定;
对于公路桥梁关键计量指标中路面平整度检定,需要在80km/h的速度下行驶30m的距离进行测试;
标准样件的纵向尺寸应满足:
2r≤L≤30m
标准样件的高度尺寸选取5、10、15或20毫米;
标准样件布置方案为:
路面平整度标准样件选取16个,检定段总长度为30m,每块样件之间间隔为2m;
检定平台区间:0~10m,标准样件位置:无,所需标准样件数量:0个;
检定平台区间:10~20m,标准样件位置:10m、15m、20m,所需标准样件数量:2×3=6个;
检定平台区间:20~30m,标准样件位置:20m、22m、24m、26m、28m、30m,所需标准样件数量:2×5=10个;
故路面平整度段长度l21为30m;
对于公路桥梁关键计量指标中路面构造深度检定,设每块标准样件的纵向尺寸为L,标准样件布置方案为:每块样件之间间隔为2m,每条轮迹上布置n块标准样件,故路面构造深度段长度l22=n×L+2(n-1);
对于公路桥梁关键计量指标中车辙检定,设每块标准样件的纵向尺寸为L,标准样件布置方案为:每块样件之间间隔为1m,每条轮迹上布置n块标准样件,故车辙段长度l23=n×L+(n-1);
由此得到检定场地中的检测设备检定段的长度l2
l2=∑l2i
式中:l2为检定段的长度,单位为m;l2i为各检定段的长度,单位为m,i=1、2、3。
4.根据权利要求3所述一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述步骤四中基于步骤一和步骤三确定直线段长度;具体过程为:
直线段包含四部分,分别是汽车加速段长度l1,检测设备检定段长度l2,汽车减速段长度l3,以及各检测段之间的过渡段长度l’;
首先根据步骤一中的汽车动力性能和制动性能,计算出汽车加速段所需长度l1,减速至停车所需要的汽车减速段长度l3,公式如下:
Figure FDA0002391820520000031
Figure FDA0002391820520000032
各检测段之间的过渡段长度l’应满足下式:
l'≥l车长
式中,vt为汽车行驶末速度,单位为m/s,v0为汽车行驶初速度,单位为m/s,a加速为汽车加速度,单位为m/s2,a减速为汽车制动速度,单位为m/s2,t为加速或减速时间,单位为s;l车长为检测车车身长度,单位为m。
5.根据权利要求4所述一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述步骤五中根据实际允许的用地条件和步骤二确定的检定场地路面宽度,对比步骤四中计算得出的直线段长度,选择检定场地形式为直道或环道;
若选取环道作为检定场地形式,则执行步骤六;
若选取直道作为检定场地形式,则执行步骤七;
具体过程为:
当场地的尺寸能满足将所有直线段的加速段、减速段、路面平整度检定段、构造深度检定段、车辙检定段、2个过渡段放在同一条直线上时,且满足直道的平面尺寸至少为
l路面宽度×(l1+l2+l3+2×l')
选择直道作为检定场地形式,执行步骤七;
直道布置为:加速段+路面平整度检定段+过渡段+构造深度检定段+过渡段+车辙检定段+减速段;
式中,l路面宽度为路面宽度,单位为m;
当场地的尺寸不能满足将所有直线段的加速段、减速段、检定段、2个过渡段放在同一条直线上时,且满足环道的平面尺寸至少为
Figure FDA0002391820520000033
使用环道作为检定场地形式,则执行步骤六;
式中,R为圆曲线半径,单位为m;
环道布置为:直线段1,后接半径为R的圆曲线,后接直线段2,后接半径为R的圆曲线;
所述直线段1包括:加速段+构造深度检测段+过渡段;
所述直线段2包括:过渡段+车辙检测段+过渡段+路面平整度检测段+减速段。
6.根据权利要求5所述一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述步骤六中基于步骤一和步骤五确定曲线段圆曲线半径,执行步骤七;具体过程为:
根据步骤一中的汽车横向力系数μ,以及步骤五中的场地尺寸限制,取不同的半径与超高值ih进行试算,直至计算得出的横向力系数满足μ<f,得出场地尺寸,计算公式如下:
Figure FDA0002391820520000041
式中,f为轮胎与地面静摩擦系数,V为汽车在圆曲线上的行驶速度,单位为m/s。
7.根据权利要求6所述一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述步骤七中确定检定场地的路面;具体过程为:
检定场地默认面层使用水泥混凝土材料,基层使用半刚性基层或刚性基层,底基层使用混合料。
8.根据权利要求7所述一种检定公路关键计量指标检测设备的场地规划方法,其特征在于:所述步骤八中确定检定场地轮迹带下处理方式,以及在检定场地的路面上安装标准样件;具体过程为:
检定场地轮迹下的路面为在面层上焊接长条状钢板,钢板预先根据标准样件的布置方案打好螺纹孔,用于固定标准样件;
待检定场地施工完成后,用螺钉将标准样件锚固在预埋钢板表面。
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