1. Tecnologia de fons
Actualment, els sistemes WIM basats en els sensors de pesatge de quars piezoelèctrics s’utilitzen àmpliament en projectes com la supervisió de la sobrecàrrega de ponts i culverts, l’aplicació de sobrecàrrega no del lloc per a vehicles de mercaderies d’autopistes i el control tecnològic de sobrecàrrega. No obstant això, per garantir la precisió i la vida útil, aquests projectes requereixen reconstrucció de paviments de formigó de ciment per a l’àrea d’instal·lació del sensor de quars piezoelèctrica amb el nivell de tecnologia actual. Però en alguns entorns d’aplicació, com ara cobertes de pont o carreteres de tronc urbà amb una forta pressió de trànsit (on el temps de curació de ciment és massa llarg, dificultant els tancaments de carreteres a llarg termini), aquests projectes són difícils d’implementar.
La raó per la qual els sensors de pesatge piezoelèctrics no es poden instal·lar directament al paviment flexible és: com es mostra a la figura 1, quan la roda (sobretot sota càrrega pesada) viatja al paviment flexible, la superfície de la carretera tindrà una subsidència relativament gran. Tanmateix, quan arribeu a la rígida àrea del sensor piezoelèctric de quars, les característiques de subsidència del sensor i la zona de la interfície del paviment són diferents. A més, el sensor de pesatge rígid no té una adhesió horitzontal, provocant que el sensor de pesatge es trenqui i es separi ràpidament del paviment.
(1-roda, sensor de 2 penses, capa de base 3-soft, capa base de 4 rígides, paviment de 5 flexibles, àrea de 6 subcampions, coixinet de 7 foam)
A causa de les diferents característiques de subsidència i diferents coeficients de fricció del paviment, els vehicles que passen pel quars piezoelèctric que pesen sensors experimenten vibracions severes, afectant significativament la precisió general de peses. Després de la compressió de vehicles a llarg termini, el lloc és propens a danys i esquerdes, provocant danys del sensor.
2. Solució actual en aquest camp: reconstrucció del paviment de formigó de ciment
A causa del problema que els sensors de pes de quars piezoelèctrics no es poden instal·lar directament al paviment d'asfalt, la mesura predominant adoptada a la indústria és la reconstrucció del paviment de formigó de ciment per a la zona d'instal·lació del sensor de quars piezoelèctric. La longitud general de la reconstrucció és de 6-24 metres, amb una amplada igual a l'amplada de la carretera.
Tot i que la reconstrucció del paviment de formigó de ciment compleix els requisits de força per a la instal·lació de sensors piezoelèctrics de quars i assegura la vida útil, diversos problemes limiten greument la seva promoció generalitzada, concretament:
1) La reconstrucció d'enduriment de ciment extens del paviment original requereix una quantitat substancial de costos de construcció.
2) La reconstrucció de formigó de ciment requereix un temps de construcció extremadament llarg. El període de curació per al paviment de ciment només necessita 28 dies (requisit estàndard), sens dubte provocant un impacte significatiu en l’organització de trànsit. Sobretot en alguns casos en què els sistemes WIM són necessaris, però el flux de trànsit in situ és extremadament elevat, la construcció del projecte sovint és difícil.
3) Destrucció de l'estructura de la carretera original, que afecta l'aparença.
4) Els canvis sobtats en els coeficients de fricció poden causar fenòmens de patinatge, especialment en condicions de pluja, cosa que pot provocar accidents.
5) Els canvis en l'estructura de la carretera provoquen vibracions del vehicle, que afecten fins a cert punt la precisió del pesat.
6) La reconstrucció de formigó de ciment no es pot implementar en algunes carreteres específiques, com ara els ponts elevats.
7) Actualment, en el camp del trànsit de carreteres, la tendència és de blanc a negre (convertint el paviment de ciment en el paviment d’asfalt). La solució actual és de blanc a blanc, cosa que és inconsistent amb els requisits rellevants i les unitats de construcció sovint són resistents.
3. Millora del contingut de l’esquema d’instal·lació
L’objectiu d’aquest esquema és resoldre la deficiència de sensors de pes de quars piezoelèctrics que no es poden instal·lar directament sobre el paviment de formigó d’asfalt.
Aquest esquema col·loca directament el sensor de pesa de quars piezoelèctric a la capa base rígida, evitant el problema d’incompatibilitat a llarg termini causat per l’incrustació directa de l’estructura del sensor rígid al paviment flexible. Això amplia molt la vida útil i garanteix que la precisió de pesar no es veu afectada.
A més, no cal fer reconstrucció de paviment de formigó de ciment al paviment d’asfalt original, estalviant una quantitat important de costos de construcció i reduint molt el període de construcció, proporcionant viabilitat per a la promoció a gran escala.
La figura 2 és un diagrama esquemàtic de l'estructura amb el sensor de pesatge piezoelèctric de quars col·locat a la capa base suau.
(1-roda, sensor de 2 penses, capa de base 3-soft, capa base de 4 rígides, paviment de 5 flexibles, àrea de 6 subcampions, coixinet de 7 foam)
4. Tecnologies clau:
1) Excavació de pretractament de l'estructura base per crear una ranura de reconstrucció, amb una profunditat de ranura de 24-58 cm.
2) Anivellar la part inferior de la ranura i abocar el material de farciment. Una proporció fixa de sorra de quars + resina epoxi de sorra d'acer inoxidable s'aboca a la part inferior de la ranura, plena uniformement, amb una profunditat de farciment de 2-6 cm i anivellat.
3) Abocar la capa base rígida i instal·lar el sensor de pesatge. Aboqueu la capa base rígida i incorporeu-hi el sensor de pesatge, utilitzant un coixinet d’escuma (0,8-1,2 mm) per separar els costats del sensor de pesatge de la capa base rígida. Després que la capa base rígida es solidifiqui, utilitzeu un molinet per triturar el sensor de pesatge i la capa de base rígida al mateix pla. La capa base rígida pot ser una capa base rígida, semi-rígida o composta.
4) Fosa de la capa superficial. Utilitzeu el material coherent amb la capa de base flexible per abocar i omplir l'alçada restant de la ranura. Durant el procés d’abocament, utilitzeu una petita màquina de compactació per compactar lentament, garantint el nivell global de la superfície reconstruïda amb altres superfícies de carreteres. La capa de base flexible és una capa superficial d’asfalt granular de punta mitjana.
5) La relació de gruix de la capa base rígida amb la capa base flexible és de 20-40: 4-18.
Enviko Technology Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Oficina de Chengdu: núm. 2004, unitat 1, edifici 2, núm. 158, Tianfu 4th Street, HI-Tech Zone, Chengdu
Oficina de Hong Kong: 8f, edifici Cheung Wang, carrer San Wui 251, Hong Kong
Fàbrica: Edifici 36, Zona Industrial de Jinjialin, Ciutat de Mianyang, província de Sichuan
Hora de publicació: 08 d'abril-2024
