1. Фоновая технология
В настоящее время системы WIM на основе пьезоэлектрических кварцевых датчиков веса широко используются в таких проектах, как мониторинг перегрузки мостов и водопропускных труб, контроль перегрузки вне площадки для грузовых автомобилей на шоссе и контроль технологических перегрузок. Однако для обеспечения точности и срока службы такие проекты требуют реконструкции цементобетонного покрытия для области установки пьезоэлектрических кварцевых датчиков веса с использованием современного уровня технологий. Однако в некоторых условиях применения, таких как мостовые настилы или городские магистрали с интенсивным движением (где время отверждения цемента слишком велико, что затрудняет долгосрочное закрытие дорог), такие проекты трудно реализовать.
Причина, по которой пьезоэлектрические кварцевые датчики взвешивания не могут быть установлены непосредственно на гибком покрытии, заключается в следующем: как показано на рисунке 1, когда колесо (особенно под большой нагрузкой) движется по гибкому покрытию, поверхность дороги будет иметь относительно большую просадку. Однако при достижении жесткой области пьезоэлектрического кварцевого датчика взвешивания характеристики просадки датчика и области интерфейса с покрытием различаются. Более того, жесткий датчик взвешивания не имеет горизонтального сцепления, в результате чего датчик взвешивания быстро ломается и отделяется от покрытия.
(1-колесо, 2-датчик веса, 3-мягкий базовый слой, 4-жесткий базовый слой, 5-гибкое дорожное покрытие, 6-зона проседания, 7-пенопластовая прокладка)
Из-за различных характеристик проседания и различных коэффициентов трения дорожного покрытия транспортные средства, проходящие через пьезоэлектрический кварцевый датчик взвешивания, испытывают сильные вибрации, что существенно влияет на общую точность взвешивания. После длительного сжатия транспортного средства участок подвержен повреждениям и растрескиванию, что приводит к повреждению датчика.
2. Текущее решение в этой области: реконструкция цементобетонного покрытия
Из-за проблемы невозможности установки пьезоэлектрических кварцевых датчиков веса непосредственно на асфальтовое покрытие, распространенной мерой, принятой в отрасли, является реконструкция цементобетонного покрытия для установки пьезоэлектрических кварцевых датчиков веса. Общая длина реконструкции составляет 6-24 метра, а ширина равна ширине дороги.
Хотя реконструкция цементобетонного покрытия соответствует требованиям прочности для установки пьезоэлектрических кварцевых датчиков веса и обеспечивает срок службы, ряд проблем серьезно сдерживают ее широкое продвижение, а именно:
1) Масштабная реконструкция первоначального дорожного покрытия путем упрочнения цементом требует значительных затрат на строительство.
2) Реконструкция цементобетона требует чрезвычайно длительного времени строительства. Период отверждения только цементного покрытия требует 28 дней (стандартное требование), что, несомненно, оказывает значительное влияние на организацию дорожного движения. Особенно в некоторых случаях, когда необходимы системы WIM, но поток движения на месте чрезвычайно высок, строительство проекта часто затруднено.
3) Разрушение первоначальной конструкции дороги, влияющее на ее внешний вид.
4) Внезапные изменения коэффициентов трения могут вызвать явление заноса, особенно в дождливую погоду, что может легко привести к несчастным случаям.
5) Изменения в конструкции дороги вызывают вибрации транспортного средства, которые в определенной степени влияют на точность взвешивания.
6) Реконструкция цементобетона не может быть осуществлена на некоторых конкретных дорогах, таких как эстакады.
7) В настоящее время в сфере дорожного движения наблюдается тенденция от белого к черному (переход с цементобетонного покрытия на асфальтобетонное). Текущее решение — от черного к белому, что не соответствует соответствующим требованиям, а строительные блоки часто оказываются невосприимчивыми.
3. Улучшенное содержание схемы установки
Целью данной схемы является решение проблемы невозможности установки пьезоэлектрических кварцевых датчиков веса непосредственно на асфальтобетонное покрытие.
Эта схема напрямую размещает пьезоэлектрический кварцевый датчик взвешивания на жестком базовом слое, избегая проблемы долгосрочной несовместимости, вызванной прямым встраиванием жесткой структуры датчика в гибкое дорожное покрытие. Это значительно продлевает срок службы и гарантирует, что точность взвешивания не пострадает.
Более того, нет необходимости выполнять реконструкцию цементобетонного покрытия на исходном асфальтовом покрытии, что значительно экономит затраты на строительство и значительно сокращает сроки строительства, обеспечивая возможность проведения масштабных рекламных акций.
На рисунке 2 представлена принципиальная схема конструкции с пьезоэлектрическим кварцевым датчиком веса, размещенным на мягком базовом слое.
(1-колесо, 2-датчик веса, 3-мягкий базовый слой, 4-жесткий базовый слой, 5-гибкое дорожное покрытие, 6-зона проседания, 7-пенопластовая прокладка)
4. Ключевые технологии:
1) Предварительная подготовка основания конструкции для создания углубления для реконструкции глубиной 24–58 см.
2) Выравнивание дна паза и заливка наполнителя. На дно паза засыпается кварцевый песок + нержавеющий песок и эпоксидная смола в фиксированном соотношении, равномерно заполняется, глубина наполнителя составляет 2-6 см и выравнивается.
3) Заливка жесткого базового слоя и установка датчика веса. Залейте жесткий базовый слой и вставьте в него датчик веса, используя пенопластовую прокладку (0,8-1,2 мм) для отделения сторон датчика веса от жесткого базового слоя. После того, как жесткий базовый слой затвердеет, используйте шлифовальную машину для шлифования датчика веса и жесткого базового слоя до одной плоскости. Жесткий базовый слой может быть жестким, полужестким или композитным базовым слоем.
4) Отливка поверхностного слоя. Используйте материал, соответствующий гибкому базовому слою, чтобы залить и заполнить оставшуюся высоту щели. Во время процесса заливки используйте небольшую уплотнительную машину для медленного уплотнения, обеспечивая общий уровень восстановленной поверхности с другими дорожными покрытиями. Гибкий базовый слой представляет собой средне-мелкозернистый асфальтовый поверхностный слой.
5) Соотношение толщины жесткого базового слоя к гибкому базовому слою составляет 20-40:4-18.
Enviko Technology Co., Ltd.
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Офис в Чэнду: № 2004, блок 1, здание 2, № 158, 4-я улица Тяньфу, зона высоких технологий, Чэнду
Офис в Гонконге: 8F, здание Cheung Wang, 251 San Wui Street, Гонконг
Фабрика: Здание 36, промышленная зона Цзиньцзялинь, город Мяньян, провинция Сычуань
Время публикации: 08.04.2024
