CN116377814A - 一种公路桥梁平整性检测设备及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及路面检测的技术领域，尤其是涉及一种公路桥梁平整性检测设备及检测方法，公路桥梁平整性检测设备包括车架、设置在车架上的行走轮以及设置在车架上的刚性检测梁，所述刚性检测梁上设置有检测机构，所述检测机构包括系统电源以及与系统电源连接的激光探头组，所述激光探头组包括至少五个激光探头，所述激光探头彼此间隔距离成比例，形成步长分别为δ和Nδ的小步长和大步长双对称系统；还包括控制机构，所述控制机构包括控制器以及触摸显示屏，所述触摸显示屏以及激光探头均与控制器连接。基于双对称系统的公路桥梁平整性检测设备不受检测速度的限制，对被测道路的平整度进行准确检测。
Description
技术领域
本申请涉及路面检测的技术领域，尤其是涉及一种公路桥梁平整性检测设备及检测方法。
背景技术
路面平整度无论是在道路施工过程中，还是在质量验收和养护管理中都是一项必检的重要指标，它直接影响到行车的舒适性和安全性。
目前本领域用于道路平整度检测的仪器设备主要有水准仪、三米直尺仪、八轮平整度仪、颠簸累积仪、激光平整度仪等。其中，激光平整度仪是目前本领域最常使用的路面平整度检测仪器,其显著的特点是检测速度快，精度高。
激光平整度仪一般采用惯性原理，即在检测系统中利用惯性元件(加速度计)校正车辆本身的振动。该方法的不足之处是由于频率响应的原因，行驶车速不能低于30(km·h-1)，即低速无法使用，这对于道路实际应用来讲是一大缺陷。因为在道路检测中，由于养护施工等原因，车辆常常需要减速行驶，特别是在干线道路上进行检测时，检测速度有时很慢，无法满足仪器使用条件。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供一种公路桥梁平整性检测设备及检测方法。
第一方面，本申请提供的一种公路桥梁平整性检测设备，采用如下的技术方案：
一种公路桥梁平整性检测设备，包括车架、设置在车架上的行走轮以及设置在车架上的刚性检测梁，所述刚性检测梁上设置有检测机构，所述检测机构包括系统电源以及与系统电源连接的激光探头组，所述激光探头组包括至少五个激光探头，所述激光探头彼此间隔距离成比例，形成步长分别为δ和Nδ的小步长和大步长双对称系统；
还包括控制机构，所述控制机构包括控制器以及触摸显示屏，所述触摸显示屏以及激光探头均与控制器连接。
通过采用上述技术方案，基于双对称系统的公路桥梁平整性检测设备不受检测速度的限制，对被测道路的平整度进行准确检测。
可选的，所述激光探头组包括至少三个第一激光探头以及至少两个第二激光探头，至少三个所述第一激光探头均匀分布，形成步长为Nδ的大步长双对称系统；所述第二激光探头设置在任意一个第一激光探头的两端，形成步长为δ的小步长双对称系统。
可选的，所述车架通过转轴转动设置有底板，所述底板用于安装触摸显示屏，所述底板远离转轴的一端且位于底板的背面设置有转轴部件，所述底板通过转轴部件连接有支撑板，所述支撑板可绕转轴部件与底板成任意角度。
可选的，所述转轴部件包括合页，所述合页的上页片与底板连接，所述合页的下页片与支撑板连成一体。
可选的，所述刚性检测梁上且位于检测机构的前侧设置有清扫机构，所述清扫机构包括毛刷辊以及用于固定毛刷辊的固定组件，所述毛刷辊沿车架的宽度方向设置，所述毛刷辊的中部高度低于两端高度。
可选的，所述毛刷辊包括滚轴以及螺旋设置在滚轴上的毛刷，相邻两列所述毛刷之间均匀分布有橡胶块。
可选的，所述固定组件包括固定架以及滑移架，所述固定架与滑移架上设置有用于供滚轴伸入的定位孔，所述滑移架设置在滚轴远离固定架的一端，且与刚性检测梁滑移设置；
所述固定架与滑移架的底面高度高于毛刷辊的中部高度。
第二方面，本申请提供一种公路桥梁平整性检测方法，采用如下的技术方案：
一种公路桥梁平整性检测方法，基于第一方面所述的公路桥梁平整性检测设备，包括：
牵引车带动检测设备移动，在外力驱动的作用下，毛刷辊上的毛刷与路面相接触，将路面上的石块等杂质进行清扫；
激光探头组对路面进行检测，并将采集的数据发送至控制器；
控制器根据激光探头采集的数据可直接计算国际平整度指数。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.牵引车带动检测设备移动，在外力驱动的作用下，毛刷辊上的毛刷与路面相接触，将路面上的石块等杂质进行清扫；激光探头组对路面进行检测，并将采集的数据发送至控制器；控制器根据激光探头采集的数据可直接计算国际平整度指数；
2.基于双对称系统的公路桥梁平整性检测设备不受检测速度的限制，对被测道路的平整度进行准确检测。
附图说明
图1是本申请其中一实施例示出的公路桥梁平整性检测设备的结构图。
图2是本申请其中一实施例示出的公路桥梁平整性检测设备的结构示意图。
附图标记说明：1、车架；2、行走轮；3、刚性检测梁；4、检测机构；5、第一激光探头；6、第二激光探头；7、底板；8、支撑板；9、毛刷辊。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种公路桥梁平整性检测设备，如图1所示，包括车架1、设置在车架1上的行走轮2、设置在车架1上的刚性检测梁3以及控制机构，刚性检测梁3上设置有检测机构4，为了减小刚性检测梁3在行驶检测过程中由于路面颠簸、振动、冲击引起的变形，刚性检测梁3用弹簧悬浮在车架1中间。
其中，检测机构包括系统电源以及与系统电源连接的激光探头组，激光探头组包括至少五个激光探头，激光探头彼此间隔距离成比例，形成步长分别为δ和Nδ的小步长和大步长双对称系统。
具体的，激光探头组包括至少三个第一激光探头5以及至少两个第二激光探头6，其第一激光探头5和第二激光探头6均可向下发出检测激光束。至少三个第一激光探头5均匀分布，相邻间隔为N(N>2)，形成步长为Nδ的大步长对称系统；第二激光探头6设置在任意一个第一激光探头5的两端，相邻间隔为δ，形成步长为δ的小步长对称系统。
举例来说，结合图2，第一激光探头5设置有三个，为1、3、5；第二激光探头6设置有两个，为2、4。
控制机构包括用于与激光探头连接的控制器，其激光探头采集的数据传输至控制器中，完成数据的存储检测和处理。控制器基于激光探头采集的数据可直接计算国际平整度指数，也可进行路面相对纵断面的分析。
大步长系统和小步长系统分别以不同的步长给出了同一个纵断面的标高曲线，但是大步长对称系统只能给出大于2Nδ的路面波长，无法给出纵断面局部更准确的标高信息；而小步长对称系统可以给出波长大于2δ的路面纵断面信息。由于测量误差的存在，随着测量里程的增加，误差累计将呈幂级数递增，因此最终相对纵断面应由大步长和小步长叠加而成，测量间隔由小步长δ决定。
基于叠加的大步长和小步长的相对标高可以计算出被检测路面的纵断面相对高程，再按照1/4车辆数学模型振动方程的求解方法，可以得出被测路面的平整度指数。
基于双对称结构的基准传递系统消除了车辆颠簸振动的影响，同时，由于没有惯性元件，测量结果与测量时的行车速度无关。
控制机构还包括触摸显示屏，触摸显示屏与控制器连接，用于显示计算得到的国际平整度指数以及同一纵断面的标高曲线。
需要说明的是，车架1通过转轴转动设置有底板7，底板7用于安装触摸显示屏，底板7远离转轴的一端且位于底板7的背面设置有转轴部件，底板7通过转轴部件连接有支撑板8，支撑板8可绕转轴部件与底板7成任意角度，从而可以调节触摸显示屏的角度，方便工作人员的查看。具体的，转轴部件可以设置为合页，合页的上页片与底板7连接，合页的下页片与支撑板8连成一体。
另外，刚性检测梁3上且位于检测机构4的前侧还设置有清扫机构，清扫机构包括毛刷辊9以及用于固定毛刷辊9的固定组件，毛刷辊9沿车架1的宽度方向设置，毛刷辊9的中部高度低于两端高度。具体的，毛刷辊9包括滚轴以及螺旋设置在滚轴上的毛刷，相邻两列毛刷之间均匀分布有橡胶块，便于提高清洁效果。同时，在检测过程中对路面进行清扫，有助于提高检测准确度。
其中，固定组件包括固定架以及滑移架，固定架与滑移架上设置有用于供滚轴伸入的定位孔，固定架与滑移架的底面高度高于毛刷辊9的中部高度，方便毛刷辊9与路面接触。滑移架设置在滚轴远离固定架的一端，且与刚性检测梁3滑移设置。具体的，刚性检测梁3上沿毛刷辊9轴向设置有滑槽，滑移架上设置有与滑槽滑移连接的滑块，通过螺栓固定滑块与刚性检测梁3。
本申请实施例一种公路桥梁平整性检测设备的实施原理为：
通过牵引车带动检测设备移动，在外力驱动的作用下，毛刷辊9上的毛刷与路面相接触，将路面上的石块等杂质进行清扫；此时，激光探头组对路面进行检测，并将采集的数据发送至控制器，由控制器根据激光探头采集的数据可直接计算国际平整度指数。
基于上述公路桥梁平整性检测设备，本申请实施例还公开了一种公路桥梁平整性检测方法，包括：
牵引车带动检测设备移动，在外力驱动的作用下，毛刷辊上的毛刷与路面相接触，将路面上的石块等杂质进行清扫；
激光探头组对路面进行检测，并将采集的数据发送至控制器；
控制器根据激光探头采集的数据可直接计算国际平整度指数。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种公路桥梁平整性检测设备，其特征在于：包括车架(1)、设置在车架(1)上的行走轮(2)以及设置在车架(1)上的刚性检测梁(3)，所述刚性检测梁(3)上设置有检测机构(4)，所述检测机构(4)包括系统电源以及与系统电源连接的激光探头组，所述激光探头组包括至少五个激光探头，所述激光探头彼此间隔距离成比例，形成步长分别为δ和Nδ的小步长和大步长双对称系统；
还包括控制机构，所述控制机构包括控制器以及触摸显示屏，所述触摸显示屏以及激光探头均与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种公路桥梁平整性检测设备，其特征在于：所述激光探头组包括至少三个第一激光探头(5)以及至少两个第二激光探头(6)，至少三个所述第一激光探头(5)均匀分布，形成步长为Nδ的大步长双对称系统；所述第二激光探头(6)设置在任意一个第一激光探头(5)的两端，形成步长为δ的小步长双对称系统。
3.根据权利要求1所述的一种公路桥梁平整性检测设备，其特征在于：所述车架(1)通过转轴转动设置有底板(7)，所述底板(7)用于安装触摸显示屏，所述底板(7)远离转轴的一端且位于底板(7)的背面设置有转轴部件，所述底板(7)通过转轴部件连接有支撑板(8)，所述支撑板(8)可绕转轴部件与底板(7)成任意角度。
4.根据权利要求3所述的一种公路桥梁平整性检测设备，其特征在于：所述转轴部件包括合页，所述合页的上页片与底板(7)连接，所述合页的下页片与支撑板(8)连成一体。
5.根据权利要求1所述的一种公路桥梁平整性检测设备，其特征在于：所述刚性检测梁(3)上且位于检测机构(4)的前侧设置有清扫机构，所述清扫机构包括毛刷辊(9)以及用于固定毛刷辊(9)的固定组件，所述毛刷辊(9)沿车架(1)的宽度方向设置，所述毛刷辊(9)的中部高度低于两端高度。
6.根据权利要求5所述的一种公路桥梁平整性检测设备，其特征在于：所述毛刷辊(9)包括滚轴以及螺旋设置在滚轴上的毛刷，相邻两列所述毛刷之间均匀分布有橡胶块。
7.根据权利要求6所述的一种公路桥梁平整性检测设备，其特征在于：所述固定组件包括固定架以及滑移架，所述固定架与滑移架上设置有用于供滚轴伸入的定位孔，所述滑移架设置在滚轴远离固定架的一端，且与刚性检测梁(3)滑移设置；
所述固定架与滑移架的底面高度高于毛刷辊(9)的中部高度。
8.一种公路桥梁平整性检测方法，其特征在于，基于权利要求1-7任一所述的公路桥梁平整性检测设备，包括：
牵引车带动检测设备移动，在外力驱动的作用下，毛刷辊(9)上的毛刷与路面相接触，将路面上的石块等杂质进行清扫；
激光探头组对路面进行检测，并将采集的数据发送至控制器；控制器根据激光探头采集的数据可直接计算国际平整度指数。
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| CN202310380904.0A CN116377814A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 一种公路桥梁平整性检测设备及检测方法 |
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Publications (1)
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| CN116377814A true CN116377814A (zh) | 2023-07-04 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117364584A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-01-09 | 山西晋北高速公路养护有限公司 | 一种沥青面层施工质量无损检测装置 |
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2023
- 2023-04-11 CN CN202310380904.0A patent/CN116377814A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN117364584A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-01-09 | 山西晋北高速公路养护有限公司 | 一种沥青面层施工质量无损检测装置 |
| CN117364584B (zh) * | 2023-12-05 | 2024-02-23 | 山西晋北高速公路养护有限公司 | 一种沥青面层施工质量无损检测装置 |
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