[发明专利]落重弯沉仪

说明书

一种落重弯沉仪(1)。落重弯沉仪包括：加载板(2)，其适于与测试表面接合；力传递装置(5)，其适于将力传递到加载板(2)；缓冲装置(19)；重物(8，9，10)，其适于经由所述缓冲装置(19)撞击所述力传递装置(5)以便经由所述力传递装置将待传递的力提供到所述加载板(2)；引导装置(14，20)，其用于朝向所述力传递装置引导所述重物(8，9，10)；以及提升装置，其用于将所述重物提升到所述力传递装置以上的预定高度。提升装置包括驱动与重物(8，9，10)接合的螺纹轴(17)的电机(15)。

技术领域

本发明涉及落重弯沉仪。

背景技术

落重弯沉仪(FWD)是由土木工程师使用的用于评估路面结构的物理特性的非破坏性测试设备。来自FWD的数据主要地用于估计载荷承受能力，尤其是包括波特兰水泥混凝土(PCC)或沥青混凝土(AC)表面的路面。用途包括公路、机场路面、以及铁路轨道。落重弯沉仪通常地集成在可以通过另一个车辆拖到测试位置处的挂车中，但是也可以集成在车辆自身中。

落重弯沉仪设计为将载荷脉冲给予到路面表面，这模仿了由滚动车轮产生的载荷。通过使大的重物下落在一组橡胶缓冲件上产生该载荷。产生的力通过圆形加载板传送到路面。测压元件或者其它载荷感测传感器安装在加载板的顶部并且测量在路面表面上施加的载荷。诸如地震检波器的一系列偏斜传感器沿着从加载板的中心延伸出的梁线性地安装并且根据在距离施加载荷的几何中心多个距离处的载荷来测量产生的路面表面偏斜。FWD数据可以用于计算刚性相关的参数，例如多层路面结构诸如包括PCC或AC的公路或机场的路面的各层的杨氏模量。

在现有技术FWD中，重物通常沿着竖直的引导杆或柱被液压地升高并且通过束缚机构保持在预定高度处直到执行测量并且通过FWD操作器发出下落命令。束缚机构然后被释放并且重物下落在包括已知直径的圆形加载板的力传递装置上，该加载板在重物下落以前已下降以便与路面表面在期望测量位置处接触。在力传递装置与重物之间设置有减震装置，例如以橡胶块的形式出现的缓冲件，以将理想的半正弦撞击力传递到路面。力传递装置通常包括力感测装置以便测量实际撞击力。由于下落重物质量是巨大的，通常在50与750kg之间，因此通常地通过液压提升机构等将下落重物拾取与提升回到锁定位置。例如通过JP-A-2007-205955和DE-U-9305327已知如上所述的现有技术FWD。在文章“Faldloddetshistorie”，Bohn，Axel O.，Asfalt，4-11页，1989年9月的ISSN0004-4318中也描述了现有技术FWD的实例，描述了从1964年到1989年落重弯沉仪的发展。

这些现有技术FWD的一个主要缺点在于测量周期占用相对长的时间，如果在相同位置处进行连续测量尤其如此。其主要原因是液压提升装置降低以拾取重物、将重物升高到闩锁、以及使重物与液压提升装置脱离接合的过程相对缓慢。此外，在一个位置处的几次重复下落以后，加载板必须升高到输送位置并且固定，并且再次下降在下一个测量位置处。在现有技术中，后者是测试周期长的主要原因。当要沿着待调查的公路进行几千次连续测量时，该过程的累计持续时间降低了整体调查的效率。

发明内容

在此背景下本发明的目的是提供落重弯沉仪，其允许以较短间隔进行连续测量并且由此提高了路面偏转测量的测试速率与总体生产率。

根据本发明的第一方面，通过落重弯沉仪实现了此目的，落重弯沉仪包括适于与测试表面接合的加载板；适于将力传递到加载板的力传递装置；缓冲装置；重物，其适于经由所述缓冲装置撞击所述力传递装置以便提供待经由所述力传递装置传递到所述加载板的力；引导装置，其用于朝向所述力传递装置引导所述重物；以及提升装置，其用于将重物提升到所述力传递装置以上的预定高度，其特征在于所述提升装置包括驱动与重物接合的螺纹轴的电机。