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手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-31 21:45:35

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 董娇 | 2023-10-31 21:45:35

本发明涉及公路沥青路面施工质量控制领域,为提供集温度测量、厚度测量和GPS定位于一体的手持式自动测量装置,用以实现施工过程信息的数字化管理、提高沥青路面施工质量。为此,本发明采取的技术方案是,手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置,包括手持装置、温度和厚度采集模块、集成控制器模块、个人数码助理或掌上电脑PDA(Personal Digital Assistant)模块;手持装置由外壳、活动手柄、扭力轮毂和调零装置构成,活动手柄上固定有温度传感器探头和位移传感器拉绳。本发明主要应用于公路沥青路面施工质量控制。

本成果实现了沥⻘路面摊铺厚度和施工温度的自动采集、实时显示及远程存储,減少 了人为干扰,有利于实现施工质量管理由粗放型向集约型的转变。

在公路沥⻘路面的施工过程中,施工温度和摊铺厚度是进行施工质量控制的两个 关键因素【,对施工温度和摊铺厚度进行动态检测从而及时反馈调整施工措施对保证施工 质量、控制施 工成本意义重大。根据现行的《公路沥⻘路面施 工技术规范》(JTG F 40 -2 004), 沥⻘混合料的施工温度采用具有金属探针的插入式数显温度计测量,由于需要人工进行读 数和数据记录,人为因素干扰大,管理粗放。对于摊铺厚度的人工测量,目前 一般采用的方 法是钢钎套 一个矿泉水瓶盖插入松铺层,再用刻度尺测量钢钎插入深度来获得测量数据。 这种方法由于无法保证钢钎垂直插入和测量尺精度不高,存在很大的误差。

针对上文中提到的传统摊铺厚度测量方法存在的问题,多种便携式摊铺厚度测量 装置被发明了出来。申请日 2014年3月12日,公告号为CN203731990的中国实用新型专利 公开了一种沥⻘路面摊铺厚度测量尺” ,该测量尺由于测量滑块为一面积较大的圆盘,并 结合弹簧的固定作用,保证 了测量尺与摊铺面的垂直,降低 了测量的误差;专利号为 ZL200920264979.8的实用新型专利公开了一种沥⻘混凝土热铺层厚度测量仪 ,该测量仪 利用游标卡尺的原理,同时设置有主尺和动尺,大大提高了测量的精度。但是上述这些装 置 3均需通过人工读数,人为因素干扰大:且无法同时测得沥⻘混合料的温度。

与已有技术相比,本发明的技术特点与效果:

本发明是一种能同时实现公路路面沥⻘摊铺厚度测量和施 工温度测量的 手持式 自动测量装置。其有益效果如 下:

 (1)实现了沥⻘路面摊铺厚度和施工温度的自动采集、实时显示及远程存储,減少 了人为干扰,有利于实现施工质量管理由粗放型向集约型的转变;

(2)可确定采样点绝对坐标和相应的温度厚度,有助于直观、准确地指示质量不合 格时所对应的路面位置,便于指导不合格区域的质量补救;

(3)实现摊铺厚度和施工温度的远程入库存储,为后续数据查询、统计分析和质量 实时监控等应用提供基础数据。

本团队由天津大学建筑工程学院水利水电工程系,水利工程仿真与安全国家重点实验室刘东海教授、博士生导师领衔的专家以及博士研究生组成,团队长期致力于水工结构精细数值模拟、大型工程数字化施工技术、大坝施工与服役性态耦合控制、大型工程系统分析与仿真等方向科研工作,带领团队并主持完成科研项目几十余项,其中有高寒区心墙相变土冬季施工防冻机理及多热源联合控温研究项目、碾压混凝土坝施工成层宏细观机理及层间结合质量实时控制研究、长隧洞TBM施工进度-结构-风险动态仿真与耦合分析理论、土石坝施工质量自动监控及质量数字大坝理论与方法等国家级、省部级科研项目。发表学术论文40余篇,出版学术专著3部。刘东海教授现为中国岩石力学与工程学会岩土工程信息技术与应用分会常务理事、中国水利学会水力学专委会委员、中国土木工程学会隧道及地下空间运营安全与节能环保专委会委员、国际水利与环境工程学会(IAHR)会员,美国土木工程师协会(ASCE)会员、天津市交通运输委专家委员会常务委员。获得国家科技进步二等奖、省部级科技奖励一等奖、张光斗青年科技奖等多项奖励。

该发明提出的手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置,相比较于传统结构装置,本发明实现了沥⻘路面摊铺厚度和施工温度的自动采集、实时显示及远程存储,減少 了人为干扰,有利于实现施工质量管理由粗放型向集约型的转变、可确定采样点绝对坐标和相应的温度厚度,有助于直观、准确地指示质量不合 格时所对应的路面位置,便于指导不合格区域的质量补救、实现摊铺厚度和施工温度的远程入库存储,为后续数据查询、统计分析和质量 实时监控等应用提供基础数据。本项技术研发过程中累计投入30余万元,直接产生经济效益500余万元。在当前基础上,未来将在本发明成果的基础上进一步完善。

本技术基于国家发明专利——手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置,通过工程实践,证明了该装置结构相较于传统结构,更科学,在当前基础上,将持续对该成果进行完善。