1. Tecnoloxía de antecedentes
Actualmente, os sistemas WIM baseados en sensores de pesaxe de cuarzo piezoeléctricos utilízanse amplamente en proxectos como a vixilancia de sobrecarga en pontes e alcantarillas, a aplicación de sobrecargas non locais para vehículos de transporte de mercadorías por estrada e o control de sobrecarga tecnolóxica. Non obstante, para garantir a precisión e a vida útil, estes proxectos requiren a reconstrución do pavimento de formigón de cemento para a área de instalación do sensor de pesaxe de cuarzo piezoeléctrico co nivel de tecnoloxía actual. Pero nalgúns ámbitos de aplicación, como as plataformas de pontes ou as estradas troncais urbanas con forte presión de tráfico (onde o tempo de curado do cemento é demasiado longo, o que dificulta o peche de estradas a longo prazo), estes proxectos son difíciles de implementar.
A razón pola que os sensores de pesaxe piezoeléctricos de cuarzo non se poden instalar directamente no pavimento flexible é: Como se mostra na Figura 1, cando a roda (especialmente baixo carga pesada) viaxa sobre o pavimento flexible, a superficie da estrada terá un afundimento relativamente grande. Non obstante, ao chegar á área ríxida do sensor de pesaxe de cuarzo piezoeléctrico, as características de subsidencia do sensor e a área de interface do pavimento son diferentes. Ademais, o sensor de pesaxe ríxido non ten adhesión horizontal, o que fai que o sensor de pesaxe se rompa rapidamente e se separe do pavimento.
(1 roda, 2 sensores de pesaxe, 3 capas de base suave, 4 capas de base ríxidas, 5 pavimentos flexibles, 6 zonas de afundimento, 7 almofadas de escuma)
Debido ás diferentes características de subsidencia e aos diferentes coeficientes de fricción do pavimento, os vehículos que pasan polo sensor de pesaxe piezoeléctrico de cuarzo experimentan vibracións severas, que afectan significativamente á precisión global de pesaxe. Despois da compresión do vehículo a longo prazo, o sitio é propenso a danos e rachaduras, o que provoca danos no sensor.
2. Solución actual neste campo: Reconstrución de pavimentos de formigón de cemento
Debido ao problema de que os sensores de pesaxe piezoeléctricos de cuarzo non se poidan instalar directamente no pavimento de asfalto, a medida predominante adoptada na industria é a reconstrución do pavimento de formigón de cemento para a zona de instalación do sensor de pesaxe de cuarzo piezoeléctrico. A lonxitude xeral de reconstrución é de 6-24 metros, cun ancho igual ao ancho da estrada.
Aínda que a reconstrución do pavimento de formigón de cemento cumpre os requisitos de resistencia para a instalación de sensores de pesaxe de cuarzo piezoeléctricos e garante a vida útil, varios problemas limitan gravemente a súa promoción xeneralizada, en concreto:
1) A reconstrución extensiva de endurecemento do cemento do pavimento orixinal require unha cantidade substancial de custos de construción.
2) A reconstrución do formigón de cemento require un tempo de construción moi longo. O período de curado só para o pavimento de cemento precisa de 28 días (requisito estándar), causando sen dúbida un impacto significativo na organización do tráfico. Especialmente nalgúns casos nos que os sistemas WIM son necesarios pero o fluxo de tráfico no lugar é extremadamente alto, a construción do proxecto adoita ser difícil.
3) Destrución da estrutura viaria orixinal, afectando ao aspecto.
4) Os cambios bruscos dos coeficientes de rozamento poden provocar fenómenos de derrape, especialmente en condicións de choiva, que poden provocar con facilidade accidentes.
5) Os cambios na estrutura da estrada provocan vibracións do vehículo, que afectan ata certo punto á precisión da pesaxe.
6) A reconstrución de formigón de cemento non se pode implementar nalgunhas estradas específicas, como as pontes elevadas.
7) Actualmente, no ámbito do tráfico rodado, a tendencia é do branco ao negro (conversión de pavimento de cemento en pavimento asfáltico). A solución actual é de negro a branco, o que é incompatible cos requisitos relevantes, e as unidades de construción adoitan ser resistentes.
3. Contido mellorado do esquema de instalación
O obxectivo deste esquema é resolver a deficiencia dos sensores de pesaxe piezoeléctricos de cuarzo que non poden instalarse directamente sobre pavimento de formigón asfáltico.
Este esquema coloca directamente o sensor de pesaxe de cuarzo piezoeléctrico na capa base ríxida, evitando o problema de incompatibilidade a longo prazo causado pola incorporación directa da estrutura do sensor ríxido no pavimento flexible. Isto prolonga moito a vida útil e garante que a precisión do pesado non se vexa afectada.
Ademais, non hai necesidade de realizar a reconstrución do pavimento de formigón de cemento no pavimento asfáltico orixinal, aforrando unha cantidade significativa de custos de construción e acurtando moito o período de construción, proporcionando viabilidade para a promoción a gran escala.
A figura 2 é un diagrama esquemático da estrutura co sensor de pesaxe de cuarzo piezoeléctrico colocado na capa base branda.
(1 roda, 2 sensores de pesaxe, 3 capas de base suave, 4 capas de base ríxidas, 5 pavimentos flexibles, 6 zonas de afundimento, 7 almofadas de escuma)
4. Tecnoloxías clave:
1) Escavación de pretratamento da estrutura da base para crear unha ranura de reconstrución, cunha profundidade de ranura de 24-58 cm.
2) Nivelar o fondo da ranura e verter material de recheo. Unha proporción fixa de area de cuarzo + resina epoxi de area de aceiro inoxidable bótase no fondo da ranura, chea uniformemente, cunha profundidade de recheo de 2-6 cm e nivelada.
3) Verter a capa base ríxida e instalar o sensor de pesaxe. Despeje a capa base ríxida e incruste o sensor de pesaxe nela, usando unha almofada de escuma (0,8-1,2 mm) para separar os lados do sensor de pesaxe da capa base ríxida. Despois de que a capa de base ríxida se solidifique, use unha moedora para moer o sensor de pesaxe e a capa de base ríxida ata o mesmo plano. A capa base ríxida pode ser unha capa base ríxida, semiríxida ou composta.
4) Fundición da capa superficial. Use material consistente coa capa base flexible para verter e encher a altura restante da ranura. Durante o proceso de vertedura, use unha pequena máquina compactadora para compactar lentamente, garantindo o nivel global da superficie reconstruída con outras superficies da estrada. A capa base flexible é unha capa superficial de asfalto granular medio-fino.
5) A relación de espesor da capa base ríxida á capa base flexible é 20-40:4-18.
Enviko Technology Co., Ltd
E-mail: info@enviko-tech.com
https://www.envikotech.com
Oficina de Chengdu: No 2004, Unidade 1, Edificio 2, No 158, Tianfu 4th Street, Zona de alta tecnoloxía, Chengdu
Oficina de Hong Kong: 8F, edificio Cheung Wang, 251 San Wui Street, Hong Kong
Fábrica: edificio 36, zona industrial de Jinjialin, cidade de Mianyang, provincia de Sichuan
Hora de publicación: 08-Abr-2024
