基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置及施工方法

技术领域

本发明属于道路施工技术领域，特别涉及基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置及施工方法。

背景技术

对于现场部分区域大量使用轻质泡沫土，工期紧体积大，施工常选用分层跳仓法施工。对于下一层浇筑多长时间后可以作为其上一层的工作面一直没有明确的界限，只是单纯地依据规范上8小时进行操作，因此，选择一种合适的原位检测方法测定轻质泡沫土的抗压强度是十分必要的。

目前规范上暂无相应的检测办法，现场一般多采用钻孔后送实验实检测；或者利用小球自重掉落轻质泡沫土表面所造成的位移进行测定。但是这两种方法更多地是在水平结构边缘处测定，对于大面积和房间中保温层测定不合适。

发明内容

本发明提供了基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置及施工方法，用以解决大面积轻质泡沫土的原位钻孔和温度检测、大批量一次检测以及检测装置设计等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置，包车底座、连接于车底座下方的万向轮，连接于车底座上且远离路面一侧的控制杆、连接于车底座上且临近路面一侧的激光定位器、设置于车底座上方的车身连接于上方的监测组件、连基于车身和监测组件之间的回转机构以及连接于监测组件上且临近路面一侧的组合杆件；

所述组合杆件包含伸缩杆、间隔连接于伸缩杆上的操作杆以及可拆卸连接于操作杆底端的钻头和/或传感器；

所述伸缩杆为中空杆，中空杆内穿接有线路，线路对应连接钻头和/或传感器。

进一步的，所述车底座上还设置有车控制屏，车控制屏连接于控制杆一侧；所述车控制屏对应万向轮行进设置；车底座上还设置有水准泡。

进一步的，所述激光定位器可拆卸连接于车底座临近路面一侧中部，激光定位器与车控制屏连接。

进一步的，所述车身为柱状或箱状，车身远离路面一侧安装有车控制屏，车声顶部转动连接有回转机构。

进一步的，所述监测组件与回转机构固定连接，监测组件包含有监测室和监测室内部连接的传感线连接端头；所述监测室上安装有控制屏，监测室临近路面一侧安装有竖向移动端。

进一步的，所述竖向移动端包含竖向滑动轨道且可竖向滑动连接伸缩杆，所述伸缩杆为电动节段式伸缩杆，伸缩杆内连接有线路，线路包含钻头连线和传感线连线；钻头连线一端连接钻头，另一端连接监测组件；传感线连线一端连接温度传感器，另一端连接监测组件。

进一步的，每节伸缩杆上至少设置有一个操作杆，所述操作杆与伸缩杆通过伸缩杆连头连接；所述伸缩杆连头与伸缩杆一体制作，临近监测组件的伸缩杆通过段连件与竖向移动端连接。

进一步的，所述操作杆包含操作主杆、连接于操作主杆和伸缩杆连头之间的转换接头以及可拆卸连接于操作主杆底端的钻头或传感器。

进一步的，所述操作主杆为两个，一个底端连接钻头另一个底端连接传感器，两个操作主杆顶部与转换接头可拆卸连接，转换接头与伸缩杆连头可转动连接。

进一步的，基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、将待检测的路面进行深化，在CAD图纸上标识处钻孔和温度检测点，并根据检测点平移标识出路面一侧的临时检测处，将临时检测处作为临时检测站；由此进行检测站处的地面平整或硬化；

步骤二、根据路面上最宽一排检测点的个数制作伸缩杆且每个检测点对应一节伸缩杆；每节伸缩杆上对应一体制作伸缩杆连头；伸缩杆连头配有单个或双操作杆；

步骤三、将检测装置通过车控制屏和车底座上的激光定位器的联合指挥下，由控制杆移动至临时检测站，而后锁定万向轮，调平车底座；

步骤四、通过回转机构将监测组件上竖向移动端旋转至平行路面，而后安装线路、端连件、伸缩杆和操作杆；

步骤五、单个操作杆时首次安装钻头，先通过自动的回转机构旋转和竖向移动端对准检测点进行钻孔，而后再回转平行路面进行操作杆更换，更换的操作杆连接温度传感器而后进行测温；双操作杆分别安装有钻头和温度传感器，通过转换接头的自旋转先进行钻孔，而后在进行原位测温；

步骤六、通过温度传感器传回的数据，结合监测组件内水化热温度—时间与强度—时间的关系的对应管线，得出一排检测点的强度值；此强度值直接在监测组件的外置显示屏上进行展示。

本发明的有益效果体现在：

1）本发明通过检测装置的设计，一方面利于进行钻孔和温度的原位测量，另一方面通过监测组件进行温度与应力的换算，得到每个检测点位的强度，以此来保证强度的原位测量；

2）本发明通过伸缩杆的设置，利于多点位成排设置，进而可大批量处理，节省施工时间；

3）本发明通过伸缩杆连头、操作杆和转换接头的联合设置，可进行钻头和温度传感器的双重操作，便于进行交替施工；

4）此外，通过回转机构、万向轮和激光定位器进行联合设置，由此进行精确定位和便捷移动。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1是基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置构示意图；

图2是伸缩杆和操作杆连接示意图。

附图标记：1-车底座、2-万向轮、3-控制杆、4-车身、5-车控制屏、6-回转机构、7-监测组件、8-竖向移动端、9-端连件、10-线路、101-钻头连线、102-传感线连线、11-伸缩杆、12-操作杆、121-转换接头、122-操作主杆、123-钻头、13-路面、14-伸缩杆连头、15-激光定位器。

具体实施方式

以某智能网联汽车测试场项目为例，项目位于东荆河河畔，规划用地面积约合1313 亩。主要建设内容包含高速及极限性能测试区、极端环境测试区、城市交通场景测试区、乡村交通场景测试区、自动泊车测试区、山路模拟测试区、多功能测试区（虚拟测试广场）、高速匝道场景测试区、极限竞速测试区等。

测试道路满足国家封闭式测试场标准规范要求，结合未来运营实际需求，建成同时可测乘用车、商用车(含20吨货车），国内一流的封闭式测试场地。测试系统满足国家封闭式测试场标准规范要求，对标国内顶级测试场，充分利用大数据、人工智能、5G、边缘计算、平行驾驶等先进技术，建设成国内技术最先进、功能最完备，具有自动驾驶测试功能、ADAS测试功能、V2X测试功能、极限测试功能，国内最先进的智能网联汽车测试系统。

项目现场部分区域大量使用轻质泡沫土，但是工期紧体积大，施工选用分层跳仓法施工。对于下一层浇筑多长时间后可以作为其上一层的工作面一直没有明确的界限，只是单纯地依据规范上8小时进行操作，因此，选择一种合适的原位检测方法测定轻质泡沫土的抗压强度是十分必要的。

根据轻质泡沫土中配比中存在水泥，会产生水化热的机理，通过计算轻质泡沫土各点处的水化热温度—时间与强度—时间的关系，得到温度—抗压强度曲线，并输入到测试系统中。在原位测试时，通过前端探头测得的温度直接显示抗压强度值。

如图1和图2所示，基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置，包车底座1、连接于车底座1下方的万向轮2，连接于车底座1上且远离路面13一侧的控制杆3、连接于车底座1上且临近路面13一侧的激光定位器15、设置于车底座1上方的车身4连接于上方的监测组件7、连基于车身4和监测组件7之间的回转机构6以及连接于监测组件7上且临近路面13一侧的组合杆件。其中，组合杆件包含伸缩杆11、间隔连接于伸缩杆11上的操作杆12以及可拆卸连接于操作杆12底端的钻头123和/或传感器；

本实施例中，伸缩杆11为中空钢杆，中空杆内穿接有线路10，线路10对应连接钻头123和/或传感器。其中，伸缩杆11可自动伸缩。

本实施例中，车底座1上还设置有车控制屏5，车控制屏5连接于控制杆3一侧；所述车控制屏5对应万向轮2行进设置；车底座1上还设置有水准泡。水准泡在万向轮2制动就位后，通过临时支撑调节车底座1进行水平方向的精准就位。

本实施例中，激光定位器15螺纹连接于车底座1临近路面13一侧中部，激光定位器15与车控制屏5连接。使用时，将路面13检测点连线外伸设立反光镜进行激光定位器15的精确应用，以保证装置整体就位准确。

本实施例中，车身4为柱状或箱状钢件，车身4远离路面13一侧安装有车控制屏5，车声顶部转动连接有回转机构6。回转机构6为自动控制，通过车控制屏5进行控制。

本实施例中，监测组件7与回转机构6固定连接，监测组件7包含有监测室和监测室内部连接的传感线连接端头；所述监测室上安装有控制屏，监测室临近路面13一侧安装有竖向移动端8。竖向移动端8包含竖向滑动轨道且可竖向滑动连接伸缩杆11，所述伸缩杆11为电动节段式伸缩杆11，伸缩杆11内连接有线路10，线路10包含钻头123连线101和传感线连线102；钻头123连线101一端连接钻头123，另一端连接监测组件7；传感线连线102一端连接温度传感器，另一端连接监测组件7。

本实施例中，每节伸缩杆11上至少设置有一个操作杆12，所述操作杆12与伸缩杆11通过伸缩杆连头14连接；伸缩杆连头14与伸缩杆11一体制作，临近监测组件7的伸缩杆11通过段连件与竖向移动端8连接。

本实施例中，操作杆12包含钢制中空的操作主杆122、连接于操作主杆122和伸缩杆连头14之间的转换接头121以及可拆卸连接于操作主杆122底端的钻头123或传感器。其中，转换接头121上对应不同线路10的对接和/或保证自旋转。

本实施例中，操作主杆122为两个，一个底端连接钻头123另一个底端连接传感器，两个操作主杆122顶部与转换接头121可拆卸连接，转换接头121与伸缩杆连头14可转动连接。

结合图1至图2，进一步说明基于温度-应力的轻质泡沫土抗压检测装置的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、将待检测的路面13进行深化，在CAD图纸上标识处钻孔和温度检测点，并根据检测点平移标识出路面13一侧的临时检测处，将临时检测处作为临时检测站；由此进行检测站处的地面平整或硬化。

步骤二、根据路面13上最宽一排检测点的个数制作伸缩杆11且每个检测点对应一节伸缩杆11；每节伸缩杆11上对应一体制作伸缩杆连头14；伸缩杆连头14配有单个或双操作杆12。

步骤三、将检测装置通过车控制屏5和车底座1上的激光定位器15的联合指挥下，由控制杆3移动至临时检测站，而后锁定万向轮2，调平车底座1。

步骤四、通过回转机构6将监测组件7上竖向移动端8旋转至平行路面13，而后安装线路10、端连件9、伸缩杆11和操作杆12。

步骤五、单个操作杆12时首次安装钻头123，先通过自动的回转机构6旋转和竖向移动端8对准检测点进行钻孔，而后再回转平行路面13进行操作杆12更换，更换的操作杆12连接温度传感器而后进行测温；双操作杆12分别安装有钻头123和温度传感器，通过转换接头121的自旋转先进行钻孔，而后在进行原位测温。

步骤六、通过温度传感器传回的数据，结合监测组件7内水化热温度—时间与强度—时间的关系的对应管线，得出一排检测点的强度值；此强度值直接在监测组件7的外置显示屏上进行展示。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。