沥青混凝土热铺层厚度测量仪设计.pdf

Ma in t e n a n c eMa c h i n e 养 r y C 机 on械 s t r u c ＆ fi o n 施 Te 工 c h n 技 o l o 术 g 3 ,RM CM & ■ 一 ■ ■ ● ● _ ■ ■ ■ 沥 青 混 凝 土 热 铺 层 厚 度 测 量 仪 设 计 De s i g n o f Thi c k ne s s M e a s ur e m e nt I ns t r u m e n t f o r As p ha l t Co nc r e t e H o t Su r f a c e 胡 忠 录 ： H U Zhong— l u ， 1 ．长 沙理 工 大 学汽 车 与 机 械 工 程 学 院 ， 湖 南 长 沙 4 1 0 0 0 4 2． 佛 山 市 三 水 区 公 路 局 ，广 东 佛 山 5 2 81 O 0 1 School of Aut om ot ive and M echanical Engi neer i ng，Ch angsha Uni v er sit y of Sci enc e and Technol ogy ，Ch angsha 41 0004，HUnan，Chi n a 2．San shui Highw a y Bu r eau of Foshan Cit y，Foshan 5281 O0，Gu an gdong，Chi na 【摘 要 】 针 对 在 公路 养 护 与沥 青 混凝 土路 面 摊铺 过 程 中 ， 沥青 混 凝 土 的厚 度 控制 对 施 工成 本 、 路面 平 整度 、 路 面 质 量 及 验 收 结 果 的 影 响 ， 设 计 了 一 种 能 够 精 确 测 量 沥 青 混 凝 土 热 铺 层 厚 度 的 实 用 新 型 厚 度 测 量 仪 ， 克 服 了 目前 公 路 工 程 施 工 中 沥 青 混 凝 土 热 铺 层 厚 度 测 量 技 术 中 的缺 点 与 不 足 ． ． 【 Ab s t r a c t 】 B e c a u s e t h e t h ic k n e s s c o n t r o l c a n a f f e c t t h e c o n s t r u c t io n c o s t ， p a v e me n t s mo o t h n e s s a n d q u a l i t y ， a ccept anc e r esul t s i n hi ghw a y m ai nt enanc e and asphal t c oncr et e pavi ng．a new ly appl i ed t hi ck nes s m easur em ent i ns t r um ent w as design， w hich can m easur e t he t hi ck nes s of asphal t concr et e hot su r f ace accur a t el y． and over — com e t he shor t com i ngs an d def i ci encies of t he cu r r ent t hi ckness m ea su r em ent t echnolog y of asphalt concr e t e hot st J r f a ce 【关 键 词 】 热 铺 层 ； 厚 度 测量 仪 ； 设 计 方法 ； 成 本控 制 【 K e y wo r d s】 h o t s u r f a c e ； t h i c k n e s s me a s u r e me n t i n s t r u me n t d e s ig n me t h o d ； c o s t c o n t r o 中 图 分 类 号 ： U4 1 8 ． 6 文 献 标 志 码 ： B 文 章 编 号 ： 1 0 0 0 - 0 3 3 X( 2 0 1 2 ) 0 7 —0 0 6 5 — 0 3 0 引 言 在 公 路 养 护 与 工 程 施 工 工 艺 的 沥 青 混 凝 土 路 面 摊 铺 过 程 中 ， 沥 青 混 凝 土 厚 度 的 控 制 对 施 工 成 本 控 制 、 路 面 平 整 度 、 路 面 质 量 和 验 收 都 具 有 非 常 重 要 的 影 响 I 。 目前 ， 对 沥 青 混 凝 土 热 铺 层 的厚 度 测 量 一 般 采 用 十 字 螺 丝 刀 套 一 个 矿 泉 水 瓶 盖 插 入 热 铺 层 ， 再 用 刻 度 尺 测 量 螺 丝 刀 插 入 深 度 来获 得测 量数 据 。这种 方法 存在 很大 的测 量误 差 ， 精 确 度 不 高 ， 使 工 程 成 本 难 以 控 制 。 且 很 容 易 因 人 为 因 素 造 成 路 面 平 整 度 下 降 ( 沥 青 摊 铺 机 自动 调 平 系 统 中 的 手 动 旋 转 找 平 仪 滑 杆 一 圈 可 调 整 厚 度 范 围 为 0 ． 2 c m) 如 果用 深度 游 标 卡尺 进行 测 量 ．由于 沥青 混凝 土 热 铺 层 温 度 高 ( 普 通 沥 青 混 凝 土 温 度 达 1 5 0。 C， 改 性 沥 青 混 凝 土 达 1 7 0 。 C) ． 而 且 混 凝 土 中 沥 青 具 有 强 粘 性 ， 现 有 游 标 卡 尺 在使 用过 程 中容 易 因发热 引起安 全 隐 患。 主标 尺 容 易 在 测 量 过 程 中 因磨 损 而 造 成 测 量 误 差 ，主 标 尺 粘 上 沥 青 后 滑 动 困 难 ， 深 度 测 量 零 位 不 可 调 节 ， 使 用 不 方 便 ． 因 此 深 度 游 标 卡 尺 实 用 性 不 强 。 申 请 日为 2 0 0 7 ~ F5 月 2 2日 ． 公 告 号 为 C N2 01 0 4 5 5 7 4的 中 国 实 用 新 型 专 利 公 开 了 一 种 便 携 式 保 温 层 厚 度 测 量 仪 。 该 测 量 仪 主 体 为 带 有 刻 度 的 圆 柱 尺 体 ． 尺 体 头 部 设 为 平 头 圆 锥 体 ， 尾 部 设 为 握 柄 ， 尺 体 外 设 有 护 帽 。 由 于 所 设 护 帽 是 为 了使 用 完 毕 后 套 入 尺 体 方 便 携 带 ， 因 而 在 测 量 温度 较 高 的沥 青 混凝 土 热铺 层 时无 法 隔热 且 所述 测 量 仪 仅 包 括 一 个 尺 体 ． 使 其 测 量 的 精 度 受 到 了 限 制 。 1 厚 度 测 量 仪 设 计 如 图 l 所 示 ， 厚 度 测 量 仪 包 括 主 尺 、 动 尺 、 隔 热 手 柄 、 自动 复 位 弹 簧 、零 位 调 节 螺 母 和 零 位 调 整 锁 紧 螺 母 等 部 件 。 动 尺 设 置 在 主 尺 中 部 ， 并 与 其 通 过 滑 动 间 隙 配 合 ； 隔 热 手 柄 套 在 主 尺 一 端 外 部 。 并 与 其 紧 固 连 接 。 与 现 有 技 术 RM CM 意 ⋯ ⋯ 图 I测量 仪 设 计 相 比 ，本设计 提 供 了一 种能 够精 确 测量 沥 青混 凝 土热 铺 层 厚 度 的 厚 度 测 量 仪 。 1 ． 1 主 尺 ( 含 隔热 手 柄 ) 主 尺 设 计 如 图 2 所 示 ， 外 部 包 裹 隔 热 手 柄 ， 隔 热 手 柄 采 用 耐 高 温材 料 制 作而 成 。 方便 摆放 、 作 业和 携 带 ， 主 尺 上 标 有标 ； 隹刻 度 ， 测量范 围根据 动尺 移 动距 离来 确 定 。 主 尺 设计 要 求应 方便 加 工 制作 ．可 采取 整体 车 加工 或 者铸 造 加 工 而 成 1 ． 2 动 尺 动 尺 设 计 如 图 3 所 示 ． 包 括 动 尺 基 部 和 动 尺 测 量 头 两 部 分 。 为 方 便 测 量 头 拆 卸 。 动 尺 基 部 和 动 尺 测 量 头 之 间 采 用螺 纹连 接 ， 动 尺 测量 头 的宽 度 比动 尺基 部 窄。 动尺 测 量 头 与 零 位 调 整 螺 母 滑 动 间 隙 配 合 ： 动 尺 基 部 与 主 尺 之 间 滑 动 间 隙 配 合 。 整螺母 1 ． 3 零 位 调 节 系 统 零 位 调 节 系 统 由 零 位 调 整 螺 母 和 零 位 调 整 锁 紧 螺 母 组 成 ， 二 者 均 通 过 螺 纹 联 接 固 定 在 主 尺 尾 部 。 外 部 设 置 有 隔 热 套 ， 隔 热 套 采 用 耐 高 温 材 料 制 作 而 成 。 零 位 调 节 系 统 能 有效 消 除 因测 量 头磨 损带 来 的测量 误 差 ．零位调 节范 围 可根 据主 尺尾 部 螺纹 范 围来确 定 。 1 ． 4 自动 复位 弹 簧 自动复 位 弹簧 设置 在主 尺和 动 尺测 量头 之 间 的空 隙 中 。 弹 簧 设 计 要 求 耐 疲 劳 、 耐 高 温 ， 且 具 有 较 强 的 弹 性 零 位 复位 功 能 ．设 计 日 寸 应 充 分考虑 适 合 的弹簧 弹 力来 确 保 测 量 简 便 。 1 ． 5 测 量 仪 装 配 测 量 仪 装 配 如 图4 所 示 ． 动 尺 基 部 与 主 尺 之 间 是 滑 动 间 隙 配 合 ． 动 尺 测 量 头 穿 出 主 尺 ． 和 零 位 调 整 螺 母 之 间 采 【 l - l J l u l ： - - 。 。 。 7 - 。 - 。 - - 一 - t - ) l l 广 图2测 量 仪 主 尺 设 计 A —A l 图3测 量 仪 动 尺 设 计 动尺锁紧与拨动螺栓 图 4测 量 仪 装 配 螺母 用 滑动 间 隙配 合 ， 并 可 滑动 ， 从该 零 位调 整 螺母 中间 孔 穿 出 在 主 尺 和 动 尺 测 量 头 之 间 的 空 隙 中 ， 设 置 有 自动 复 位 弹 簧 两 个 动 尺 锁 紧 与 拨 动 螺 栓 固 定 连 接 在 该 动 尺 基 部 上 该 动 尺 基 部 的 正 面 标 有 与 主 尺 配 合 的 长 度 刻 度 值 ； 动 尺 测 量 头 采 用 耐 磨 合 金 制 作 成 ， 呈 圆 锥 平 头 型 ， 可 拆 卸 更 换 此 外 ． 为 了 降 低 加 工 难 度 ， 本 设 计 的 动 尺 基 部 还 包 括 刻 度 部 分 和 基 尺 部 分 。 并 采 用 螺 丝 连 接 固 定 成 一 体 。 动 尺 锁 紧 与 拨 动 螺 栓 固 定 连 接 在 所 述 动 尺 基 部 上 。 2 厚 度 测 量 仪 的 具 体 实 施 方 式 测 量 时 ， 测 量 人 员 手 握 隔 热 手 柄 ， 推 动 动 尺 锁 紧 与 拨 动 螺 栓 ，将 动 尺 测 量 头 推 出 并 垂 直 插 入 沥 青 混 凝 土 热 铺 层 ， 在 动 尺 测 量 头 顶 住 热 铺 层 下 层 路 面 或 基 层 ， 且 零 位 调 整螺 母 下表 面 刚好 顶 到热 铺 层上 层 时 ，拧 紧动 尺 锁 紧与 拨 动 螺 栓 ， 从 而 固 定 动 尺 。 之 后 拔 出 测 量 仪 ， 结 合 主 尺 和 动 尺 的 刻 度 读 出 沥 青 混 凝 土 热 铺 层 的 测 量 厚 度 ， 即 可 简 单 、 方便 、 安 全地 得 到精 确 的测 量 数据 。 测 量结 束 后 ， 直 接 用 纸 巾或 毛 巾将 测 量 仪 上 粘 有 的 沥 青 和 杂 物 擦 净 ( 事 先 可 涂 抹 润 滑 油 减 少 沥 青 料 的 粘 结 ) ， 松 开 动 尺 锁 紧 与 拨 动 螺 栓 ， 动 尺 在 自动 复 位 弹 簧 的 作 用 下 自动 复 位 。 当厚 度 测 量仪 被 多 次使 用后 ，动 尺 测量 头 会 因磨 损 而 变 尖 或 者 变 短 ． 此 时 可 以 将 动 尺 测 量 头 推 出 ， 采 用 机 加 工 或 者 砂 纸 打 磨 成 一 定 的 圆 锥 平 头 ， 并 将 其 复 位 ， 调 节 零 位 调 整 螺 母 进 行 调 零 设 置 ，调 零 设 置 后 用 零 位 调 整 锁 紧 螺 母 锁 紧 。 当动 尺 测 量 头 磨 损 到 一 定 程 度 时 ， 可 以单 独 更 换 动 尺 测 量 头 ． 并 重 新 进 行 调 零 设 置 。 这 样 可 以 有 效 节 约 养护 机械 & 施工技 术 Ma i n t e n a n c e Ma c h i n e r y＆ Co n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y RM CM 材 料 资源 ， 降低 购 置成 本 。此 外 ， 如 果沥 青 混凝 土热 铺 层 下 面 为多 孔 隙面 层 时 ， 为减 少测量 误 差 ， 应 采取 多 次测 量 来 对 比取 值 ，同 时测 量仪 器 还可 设计 采 用三 连杆 测 量 系 统 ，这 样就 能 大 大减 少 因底 面层 空 隙对 测量 厚 度造 成 的 影 响 误 差 。 同 时 ， 本 测 量 仪 数 据 显 示 方 式 也 可 以 加 载 位 移 传 感器 ， 通 过数 据 转换 后采 用 数显 方式进 行数 据读 取 。 3 结 语 本 设 计 为 实 用 新 型 专 利 ， 专 利 号 为ZT 2 0 0 9 2 0 2 6 4 9 7 9 ． 8， 属 于 一 种 公 路 养 护 与 工 程 施 工 测 量 仪 器 ，产 业 化 后 可 广 泛 应 用 于 沥 青 混 凝 土 、 水 泥 混 凝 土 、 碾 压 混 凝 土 、 水 泥 稳 定 土 等材 料新 铺 层铺 层厚 度 的测量 。本 实 用新 型测 量 仪 能 克服 现 有技 术 中 的缺 点与 不 足 ，提供 一种 能够 精 确 测 量 沥青 混凝 土 热 铺层 厚度 的厚度 测 量 方式 。 与 现 有 技 术 相 比 ， 本 测 量 仪 方 便 实 用 、 测 量 准 确 、 精 度 高 、 耐磨 、 隔 热且 零位 可 调 、 动 尺 头可 以更 换 ， 可 以有效 减 少 传 统 测 量 方 法 对 施 工 质 量 、 成 本 控 制 的 不 良影 响 ， 能 准确 有 效地 控 制沥 青 混凝 土 热铺 层 的厚 度 ，为沥 青 路面 摊 铺 提供 正 确 有效 的数据 指 导 ． 严格 控 制施 工成 本 。 节约 能 源 ． 提 高 路 面 质 量 与 经 济 效 益 ， 为 交 通 行 业 节 能 减 排 做 出 应 有 的 贡 献 。 参 考 文 献 ： [ 1 ]J T G F 4 0 --2 0 0 4， 公路 沥青路 面施 工技术规范[ S ] ． 收 稿 日期 ： 2 01 1 -1 0- 30 [ 责 任 编 辑 ： 袁 宝 燕 ] 一 ⋯ ⋯“ ⋯⋯⋯⋯一 一一⋯一 ⋯一 一一 ⋯⋯⋯⋯⋯一一 ～ ～ 一 ～ ⋯⋯⋯ ⋯1 ^ ： 文 后 参 考 文 献 著 录 规 则 ； ! ! ^ ^ ： 《 筑路机械与施工机械化》 杂志已于2 0 0 6 年开始实行文后参考文献新规范， 请作者在投稿时提供的参考文献著录项目要 ： ! ! ； 更加齐全。专著必须注明所有作者、 题名、 其他题名信息、 出版地、 出版者、 出版年份及引文页码； 如果是专著中的析出文献， ； ： 还需要注明析出文献所有作者及析出文献题名。杂志期刊必须注明文章所有作者、 文章题名、 杂志名称、 其他题名信息、 年 ： ! ! ； 份、 卷号、 期号、 文章析出的起迄页码。专利文献必须注明专利申请者或所有者、 专利题名、 专利国别、 专利号、 公告日期或公 ； ： 开日 期、 引 用日 期。 ； ! ! 一⋯⋯⋯一一。一一⋯⋯一⋯⋯⋯⋯一一一， 一⋯一一⋯⋯一⋯一一～～～一～】 、 1 67