1. Achtergrondtechnologie
Momenteel worden WIM-systemen op basis van piëzo-elektrische kwartsweegsensoren veel gebruikt in projecten zoals overbelastingsmonitoring voor bruggen en duikers, handhaving van overbelasting buiten de locatie voor vrachtvoertuigen op de snelweg en technologische overbelastingscontrole. Om de nauwkeurigheid en levensduur te garanderen, vereisen dergelijke projecten echter een reconstructie van cementbetonbestrating voor het installatiegebied van de piëzo-elektrische kwartsweegsensor met het huidige technologieniveau. Maar in sommige toepassingsomgevingen, zoals brugdekken of stedelijke hoofdwegen met zware verkeersdruk (waar de uithardingstijd van het cement te lang is, waardoor wegafsluitingen op lange termijn moeilijk worden), zijn dergelijke projecten moeilijk te implementeren.
De reden dat piëzo-elektrische kwartsweegsensoren niet rechtstreeks op flexibel wegdek kunnen worden geïnstalleerd, is: Zoals weergegeven in figuur 1 zal het wegdek, wanneer het wiel (vooral onder zware belasting) over het flexibele wegdek rijdt, een relatief grote verzakking vertonen. Wanneer echter het stijve piëzo-elektrische kwartsweegsensorgebied wordt bereikt, zijn de verzakkingskarakteristieken van de sensor en het grensvlakgebied van de bestrating verschillend. Bovendien heeft de starre weegsensor geen horizontale hechting, waardoor de weegsensor snel kapot gaat en loskomt van de bestrating.
(1 wiel, 2 weegsensoren, 3 zachte basislagen, 4 stijve basislagen, 5 flexibele bestrating, 6 verzakkingszones, 7 schuimpads)
Als gevolg van de verschillende verzakkingskarakteristieken en de verschillende wrijvingscoëfficiënten van het wegdek ervaren voertuigen die door de piëzo-elektrische kwartsweegsensor passeren, ernstige trillingen, die de algehele weegnauwkeurigheid aanzienlijk beïnvloeden. Na langdurige compressie van het voertuig is de locatie gevoelig voor schade en barsten, wat leidt tot schade aan de sensor.
2. Huidige oplossing op dit gebied: reconstructie van bestrating van cementbeton
Vanwege het probleem dat piëzo-elektrische kwartsweegsensoren niet direct op asfaltverharding kunnen worden geïnstalleerd, is de meest voorkomende maatregel in de industrie het reconstrueren van cementbetonverhardingen voor het installatiegebied van de piëzo-elektrische kwartsweegsensor. De algemene reconstructielengte bedraagt 6-24 meter, waarbij de breedte gelijk is aan de wegbreedte.
Hoewel de reconstructie van de cementbetonverharding voldoet aan de sterkte-eisen voor het installeren van piëzo-elektrische kwartsweegsensoren en een levensduur garandeert, vormen verschillende problemen een ernstige belemmering voor de wijdverbreide promotie ervan, met name:
1) Uitgebreide cementverhardende reconstructie van de oorspronkelijke bestrating vereist een aanzienlijk bedrag aan bouwkosten.
2) Reconstructie van cementbeton vergt een extreem lange bouwtijd. Alleen al de uithardingstijd voor cementverhardingen bedraagt 28 dagen (standaardvereiste), wat ongetwijfeld een aanzienlijke impact heeft op de verkeersorganisatie. Vooral in sommige gevallen waarin WIM-systemen nodig zijn, maar de verkeersstroom ter plaatse extreem hoog is, is de bouw van projecten vaak moeilijk.
3) Vernietiging van de oorspronkelijke wegenstructuur, waardoor het uiterlijk wordt aangetast.
4) Plotselinge veranderingen in wrijvingscoëfficiënten kunnen slipverschijnselen veroorzaken, vooral in regenachtige omstandigheden, wat gemakkelijk tot ongelukken kan leiden.
5) Veranderingen in de wegstructuur veroorzaken voertuigtrillingen, die de weegnauwkeurigheid tot op zekere hoogte beïnvloeden.
6) Reconstructie van cementbeton kan op sommige specifieke wegen, zoals verhoogde bruggen, niet worden uitgevoerd.
7) Momenteel is er op het gebied van het wegverkeer sprake van een trend van wit naar zwart (ombouwen van cementverharding naar asfaltverharding). De huidige oplossing is van zwart naar wit, wat niet strookt met de relevante eisen, en bouweenheden zijn vaak resistent.
3. Verbeterde inhoud van het installatieschema
Het doel van dit schema is om het probleem op te lossen dat piëzo-elektrische kwartsweegsensoren niet direct op asfaltbetonverharding kunnen worden geïnstalleerd.
Dit schema plaatst de piëzo-elektrische kwartsweegsensor rechtstreeks op de stijve basislaag, waardoor het incompatibiliteitsprobleem op de lange termijn wordt vermeden dat wordt veroorzaakt door de directe inbedding van de stijve sensorstructuur in de flexibele bestrating. Dit verlengt de levensduur aanzienlijk en zorgt ervoor dat de weegnauwkeurigheid niet wordt beïnvloed.
Bovendien is het niet nodig om een cementbetonverhardingsreconstructie uit te voeren op de oorspronkelijke asfaltverharding, waardoor een aanzienlijk bedrag aan bouwkosten wordt bespaard en de bouwperiode aanzienlijk wordt verkort, wat de haalbaarheid van grootschalige promotie biedt.
Figuur 2 is een schematisch diagram van de structuur waarbij de piëzo-elektrische kwartsweegsensor op de zachte basislaag is geplaatst.
(1 wiel, 2 weegsensoren, 3 zachte basislagen, 4 stijve basislagen, 5 flexibele bestrating, 6 verzakkingszones, 7 schuimpads)
4. Sleuteltechnologieën:
1) Voorbehandeling uitgraven van de basisconstructie om een reconstructiesleuf te creëren, met een sleufdiepte van 24-58 cm.
2) Het egaliseren van de bodem van de sleuf en het gieten van vulmateriaal. In de bodem van de sleuf wordt een vaste verhouding kwartszand + RVS zand epoxyhars gegoten, gelijkmatig gevuld, met een vuldiepte van 2-6 cm en geëgaliseerd.
3) Het gieten van de stijve basislaag en het installeren van de weegsensor. Giet de stijve basislaag en bed de weegsensor erin, gebruik een schuimkussen (0,8-1,2 mm) om de zijkanten van de weegsensor te scheiden van de stijve basislaag. Nadat de stijve basislaag is uitgehard, gebruikt u een slijpmachine om de weegsensor en de stijve basislaag in hetzelfde vlak te slijpen. De stijve basislaag kan een stijve, halfstijve of samengestelde basislaag zijn.
4) Gieten van de oppervlaktelaag. Gebruik materiaal dat overeenkomt met de flexibele basislaag om de resterende hoogte van de sleuf te gieten en op te vullen. Gebruik tijdens het stortproces een kleine verdichtingsmachine om langzaam te verdichten, zodat het algehele niveau van het gereconstrueerde oppervlak met andere wegoppervlakken wordt gewaarborgd. De flexibele basislaag is een middelfijne korrelige asfaltlaag.
5) De dikteverhouding van de stijve basislaag tot de flexibele basislaag is 20-40:4-18.
Enviko Technologie Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Chengdu-kantoor: nr. 2004, eenheid 1, gebouw 2, nr. 158, Tianfu 4th Street, Hi-tech Zone, Chengdu
Kantoor in Hong Kong: 8F, Cheung Wang Building, 251 San Wui Street, Hong Kong
Fabriek: Gebouw 36, Jinjialin Industrial Zone, Mianyang City, provincie Sichuan
Posttijd: 08 april 2024