[发明专利]路面层间结构脱空状态检测方法、系统及使用方法

权利要求书

1.一种路面层间结构脱空状态检测方法，其特征在于，包括：

震源激发步骤：通过激发震源敲击路面产生弹性波；

阵列式数据采集步骤：利用阵列式布置的检波器采集激发震源在路面产生的弹性波数据；

波形评估步骤：去除弹性波数据中的噪声影响，计算弹性波的冲击能量，通过冲击能量评价路面脱空状态；

三维模型重构步骤：重构脱空状态的三维模型。

2.根据权利要求1所述的路面层间结构脱空状态检测方法，其特征在于，所述震源激发步骤具体包括：

检波器接触子步骤：将呈阵列式布置的检波器与路面接触，将激发震源设置于每四个检波器对角线中心的正上方；

同时激发子步骤：将所有激发震源同时敲击路面产生弹性波，且每个激发震源的激发力度相同。

3.根据权利要求1所述的路面层间结构脱空状态检测方法，其特征在于，所述阵列式数据采集步骤具体包括：

对于任一个激发震源，计算周围四个检波器所接收弹性波的平均值作为对应激发震源位置的弹性波数据记录。

4.根据权利要求1所述的路面层间结构脱空状态检测方法，其特征在于，所述波形评估步骤具体包括：

波形去噪子步骤：通过路面无激发自然状态下的波形数据去除弹性波数据中噪声影响；

冲击能量计算子步骤：从去噪后的弹性波数据中提取能量信息，得到路面上每一个激发震源位置所对应的冲击能量值；

脱空厚度计算子步骤：根据试验或模拟录入脱空与冲击能量值的拟合关系，通过冲击能量值评价脱空厚度。

5.一种路面层间结构脱空状态检测系统，其特征在于，包括：

震源激发模块：通过激发震源敲击路面产生弹性波；

阵列式数据采集模块：利用阵列式布置的检波器采集激发震源在路面产生的弹性波数据；

波形评估模块：去除弹性波数据中的噪声影响，计算弹性波的冲击能量，通过冲击能量评价路面脱空状态；

三维模型重构模块：重构脱空状态的三维模型。

6.根据权利要求5所述的路面层间结构脱空状态检测系统，其特征在于，所述震源激发模块具体包括：

检波器接触子模块：将呈阵列式布置的检波器与路面接触，将激发震源设置于每四个检波器对角线中心的正上方；

同时激发子模块：将所有激发震源同时敲击路面产生弹性波，且每个激发震源的激发力度相同。

7.根据权利要求5所述的路面层间结构脱空状态检测系统，其特征在于，所述阵列式数据采集模块具体包括：

对于任一个激发震源，计算周围四个检波器所接收弹性波的平均值作为对应激发震源位置的弹性波数据记录。

8.根据权利要求5所述的路面层间结构脱空状态检测系统，其特征在于，所述波形评估模块具体包括：

波形去噪子模块：通过路面无激发自然状态下的波形数据去除弹性波数据中噪声影响；

冲击能量计算子模块：从去噪后的弹性波数据中提取能量信息，得到路面上每一个激发震源位置所对应的冲击能量值；

脱空厚度计算子模块：根据试验或模拟录入脱空与冲击能量值的拟合关系，通过冲击能量值评价脱空厚度。

9.根据权利要求5所述的路面层间结构脱空状态检测系统，其特征在于，所述路面层间结构脱空状态检测系统还包括：检测车辆和拖拽式升降耦合模块；

所述拖拽式升降耦合模包括耦合装置(1)、升降装置(2)、数据采集支架(7)和震源支架(4)；

所述耦合装置(1)连接所述检测车辆和所述升降装置(2)；

所述数据采集支架(7)连接在所述升降装置(2)的可升降部分，所述震源支架(4)连接在所述升降装置(2)的固定部分，且位于所述数据采集支架(7)的上方；

所述震源激发模块设置于所述震源支架(4)上，包括多个激发锤(5)；

所述阵列式数据采集模块设置于所述数据采集支架(7)上，包括阵列式布置的检波器(6)。

10.一种路面层间结构脱空状态检测系统的使用方法，其特征在于，利用权利要求5至9任意一项所述的路面层间结构脱空状态检测系统，执行以下步骤：

S1、将路面层间结构脱空状态检测系统移动至路面的待测区域；

S2、将阵列式数据采集模块中阵列式布置的检波器采集与路面接触，采集路面无激发自然状态下的波形数据；

S3、控制震源激发模块中的激发震源同时以相同的激发力度敲击路面；

S4、通过阵列式数据采集模块中阵列式布置的检波器采集激发震源在路面产生的弹性波数据；

S5、通过波形评估模块根据路面无激发自然状态下的波形数据去除弹性波数据中的噪声影响，计算弹性波的冲击能量，通过冲击能量评价路面脱空状态；

S6、通过三维模型重构模块重构脱空状态的三维模型。