1. Tehnologija ozadja
Trenutno se sistemi WIM, ki temeljijo na piezoelektričnih kvarčnih tehtalnih senzorjih, pogosto uporabljajo v projektih, kot so nadzor preobremenitve za mostove in prepuste, uveljavljanje preobremenitve zunaj lokacije za tovorna vozila na avtocestah in nadzor tehnološke preobremenitve. Vendar pa za zagotovitev natančnosti in življenjske dobe takšni projekti zahtevajo rekonstrukcijo cementno-betonskega pločnika za območje namestitve piezoelektričnega kvarčnega tehtalnega senzorja s trenutno stopnjo tehnologije. Toda v nekaterih okoljih uporabe, kot so ploščadi mostov ali mestne magistralne ceste z velikim prometnim pritiskom (kjer je čas strjevanja cementa predolg, kar otežuje dolgotrajne zapore cest), je takšne projekte težko izvesti.
Razlog, zakaj piezoelektričnih kvarčnih senzorjev za tehtanje ni mogoče neposredno namestiti na prožni pločnik, je: Kot je prikazano na sliki 1, ko kolo (zlasti pod veliko obremenitvijo) potuje po gibljivem pločniku, bo imelo cestišče razmeroma veliko posedanje. Ko dosežete togo piezoelektrično kvarčno tehtalno območje senzorja, so lastnosti posedanja senzorja in območja vmesnika pločnika drugačne. Poleg tega togi senzor za tehtanje nima vodoravnega oprijema, zaradi česar se senzor za tehtanje hitro zlomi in loči od pločnika.
(1-kolo, 2-senzor za tehtanje, 3-mehka osnovna plast, 4-trda osnovna plast, 5-fleksibilen pločnik, 6-območje posedanja, 7-penasta podloga)
Zaradi različnih karakteristik posedanja in različnih koeficientov trenja vozišča se vozila, ki gredo skozi piezoelektrični kvarčni tehtalni senzor, soočajo z močnimi tresljaji, kar bistveno vpliva na splošno natančnost tehtanja. Po dolgotrajnem stiskanju vozila je mesto nagnjeno k poškodbam in razpokam, kar povzroči poškodbe senzorja.
2. Trenutna rešitev na tem področju: Cementno betonska rekonstrukcija tlakov
Zaradi problema piezoelektričnih kvarčnih tehtalnih senzorjev, ki jih ni mogoče neposredno namestiti na asfaltno podlago, je prevladujoč ukrep, sprejet v industriji, rekonstrukcija cementno betonskega tlaka za območje namestitve piezoelektričnih kvarčnih tehtalnih senzorjev. Splošna dolžina rekonstrukcije je 6-24 metrov, s širino, ki je enaka širini ceste.
Čeprav rekonstrukcija cementno-betonskih pločnikov izpolnjuje zahteve glede trdnosti za vgradnjo piezoelektričnih kvarčnih senzorjev za tehtanje in zagotavlja življenjsko dobo, več težav resno omejuje njeno široko promocijo, zlasti:
1) Obsežna rekonstrukcija prvotnega pločnika s utrjevanjem cementa zahteva precejšnje stroške gradnje.
2) Rekonstrukcija s cementnim betonom zahteva izjemno dolg čas gradnje. Čas sušenja samo cementnega tlaka je 28 dni (standardna zahteva), kar nedvomno pomembno vpliva na organizacijo prometa. Zlasti v nekaterih primerih, ko so potrebni sistemi WIM, vendar je pretok prometa na kraju samem izjemno velik, je izgradnja projekta pogosto težavna.
3) Uničenje prvotne cestne strukture, ki vpliva na videz.
4) Nenadne spremembe koeficientov trenja lahko povzročijo drsenje, zlasti v deževnih razmerah, kar lahko zlahka privede do nesreč.
5) Spremembe cestne konstrukcije povzročajo tresljaje vozila, ki do določene mere vplivajo na natančnost tehtanja.
6) Rekonstrukcije s cementnim betonom ni mogoče izvesti na nekaterih specifičnih cestah, kot so dvignjeni mostovi.
7) Trenutno je na področju cestnega prometa trend iz bele v črno (pretvorba cementnega pločnika v asfaltni pločnik). Trenutna rešitev je iz črne v belo, kar je v neskladju z ustreznimi zahtevami, konstrukcijski elementi pa so pogosto odporni.
3. Izboljšana vsebina namestitvene sheme
Namen te sheme je odpraviti pomanjkljivost piezoelektričnih kvarčnih tehtalnih senzorjev, ki jih ni mogoče neposredno namestiti na asfaltno betonsko vozišče.
Ta shema neposredno postavi piezoelektrični kvarčni tehtalni senzor na togo osnovno plast, s čimer se izogne težavi z dolgoročno nezdružljivostjo, ki jo povzroča neposredna vdelava toge senzorske strukture v fleksibilno pločnik. To močno podaljša življenjsko dobo in zagotavlja, da točnost tehtanja ni prizadeta.
Poleg tega ni potrebe po rekonstrukciji cementno-betonskega pločnika na prvotnem asfaltnem pločniku, kar prihrani precejšnje stroške gradnje in močno skrajša obdobje gradnje, kar zagotavlja izvedljivost za obsežno promocijo.
Slika 2 je shematski diagram strukture s piezoelektričnim kvarčnim tehtalnim senzorjem, nameščenim na mehko osnovno plast.
(1-kolo, 2-senzor za tehtanje, 3-mehka osnovna plast, 4-trda osnovna plast, 5-fleksibilen pločnik, 6-območje posedanja, 7-penasta podloga)
4. Ključne tehnologije:
1) Predobdelava izkopa osnovne strukture za ustvarjanje rekonstrukcijske reže z globino reže 24-58 cm.
2) Izravnavanje dna utora in vlivanje polnilnega materiala. Fiksno razmerje kremenčevega peska + epoksidne smole iz nerjavečega jekla se vlije na dno utora, enakomerno zapolni, z globino polnila 2-6 cm in poravna.
3) Nalivanje toge osnovne plasti in namestitev senzorja za tehtanje. Nalijte togo osnovno plast in vanjo vdelajte senzor za tehtanje, tako da s penasto blazinico (0,8-1,2 mm) ločite stranice senzorja za tehtanje od toge osnovne plasti. Ko se togi osnovni sloj strdi, z brusilnikom zbrusite senzor tehtanja in togi osnovni sloj v isto ravnino. Toga osnovna plast je lahko toga, poltoga ali kompozitna osnovna plast.
4) Ulivanje površinskega sloja. Uporabite material, ki ustreza fleksibilnemu osnovnemu sloju, da nalijete in zapolnite preostalo višino reže. Med postopkom nasipa uporabite manjši stroj za zbijanje, da počasi zbijate, tako da zagotovite splošno raven rekonstruirane površine z drugimi cestnimi površinami. Fleksibilna nosilna plast je srednje fino zrnat asfaltni površinski sloj.
5) Razmerje debeline toge osnovne plasti in prožne osnovne plasti je 20-40:4-18.
Enviko Technology Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Pisarna Chengdu: št. 2004, enota 1, stavba 2, št. 158, 4. ulica Tianfu, cona visoke tehnologije, Chengdu
Urad v Hongkongu: 8F, zgradba Cheung Wang, ulica San Wui 251, Hong Kong
Tovarna: stavba 36, industrijska cona Jinjialin, mesto Mianyang, provinca Sichuan
Čas objave: Apr-08-2024
