[发明专利]一种变参数智能调节高铁路基填料振动压实方法及系统

说明书

一种变参数智能调节路基填料振动压实方法及系统，包括在获取室内振动压实试验连续变形沉降数据的基础上，实时反馈填料干密度，进而分析填料的固有频率，实现振动参数的智能调节，建立高铁填料振动压实智能联机系统。本发明解决了传统的振动压实过程中振动参数固定调节，缺少实时调节振动参数的方法以及传统室内振动压实试验中，无法实时监测干密度，且工作量大、试验效率较低等问题。本发明实现了实时干密度的测试，且动态生成压密曲线，实现了实时压实性能分析；在测试过程中实现了实时调节振动参数，有效避免了目前室内振动压实需设置多组试验进行最大干密度测试，试验干密度与现场振动压路机相比偏低的问题。

技术领域

本发明涉及振动压实技术领域，特别涉及路基填料智能压实、智能建造技术领域。具体是一种变参数智能调节高铁路基填料振动压实方法及其系统。

背景技术

路基长期承担轨道与列车荷载，是极为重要的基础结构，高速铁路、高等级公路、机场场坪等都对填料的填筑质量和填筑效率提出了严格的要求。路基压实质量检测的物理指标—压实度，是由现场实测干密度与室内击实试验所得最大干密度所得。然而“重锤击实”法机理与现场振动碾压机理区别较大，锤击易造成填料颗粒破碎、击实不均匀，易造成部分填料的室内试验干密度小于现场干密度，出现压实度大于1的不正常现象，其原因在于目前现场振动压路机与室内重锤击实测试方法不匹配造成。

“工欲善其事必先利其器”。然而，目前国内外室内振动压实设备种类繁多，参照标准不一，限制了室内振动压实方法的推广应用。现阶段市场上振动压实设备存在以下问题（1）室内振动压实试验均是基于固定振动参数压实工艺，但发现填料干密度并不是随着外部能量增大而增大，多余的能量会导致颗粒破碎、设备损耗严重。即振动参数固定调节，缺少实时调节振动参数的方法；（2）补充：目前测试方法设置多组不同频率、振幅试验，确定最大干密度。

现有技术，中国专利申请：申请号；CN2020109406478，公开号：CN112067500A，公开一种铁路粗粒土填料振动压实实验装置及实验方法，重点在于振动反馈加速度与密度的关系分析方法。

根据施工现场的填料类型制备粗粒土填料试样；进行振动实验，记录填料干密度随振动时间的变化情况，采集振动压实过程中加速度随振动时间的变化情况；获取试样加速度幅值以及频谱特性，建立填料干密度的变化与加速度频谱谐波之间的对应关系；在实际压路机施工过程中，根据对应关系，由测量获得的加速度频谱变化获得填料压实度变化。本发明采用连续测距的方式，分析振动压实参数下填料的密度连续变化；采用振动加速度采集的方式，分析振动压实参数下填料的加速度幅值、频谱分析，为填料最优压实参数提供依据；联合密度变化、加速度变化的数据快速实时分析，为现场施工提供依据。

申请号；CN2020102104458，公开号：CN111089698A，公开一种铁路路基填料振动压实试验方法，制备覆盖各典型含水率的土样；测试针对当前土样压实最快的最优振动频率；

重点在于基于室内试验与现场振动压路机振动参数关系，分析不同含水率填料的最大干密度。

测试针对当前土样压实最快的最佳静重质量和偏心块质量组合；以最优振动频率、最佳静重质量和偏心块质量组合设置振动压实仪器，分析土样的振动压实参数，与现场压实参数进行比对，选定振动参数，对所有含水率的土样进行压实试验，测试干密度，获取土样干密度最大的土样对应的含水率为最优含水率；输出最优振动参数，最佳静重质量和偏心块质量组合，最优含水率以及最大干密度。本发明所提出的振动压实方法可匹配现场振动压实参数，对填料振动与现场一致压实参数下的干密度，指导现场施工。

申请号；CN2013100477938，公开号：CN103061236A，公开一种铁路路基连续压实质量监测与控制系统，其组成包括：单片机，其特征是：所述的单片机分别与铁电存储器、A/D转换器、彩色液晶显示电路、GPS模块、GPRS模块、时钟芯片、电可擦可编程只读存储器、SD卡、USB接口电路、键盘电路、方波转换电路连接，所述的A/D转换器与电压转换电路、信号调理电路连接，所述的方波转换电路与所述的信号调理电路连接。