1. Tecnulugia di fondo
Attualmente, i sistemi WIM basati in sensori di pesatura di quartz piezoelettricu sò largamente usati in prughjetti cum'è u monitoraghju di sovraccarichi per i ponti è i culverts, l'infurzazione di a sovraccarichi non-situ per i veiculi di trasportu di l'autostrada è u cuntrollu tecnologicu di sovraccarichi. Tuttavia, per assicurà a precisione è a vita di serviziu, tali prughjetti necessitanu a ricustruzzione di pavimenti di cimentu di cimentu per l'area di stallazione di sensori di pisatura di quartz piezoelettrica cù u livellu di tecnulugia attuale. Ma in certi ambienti di l'applicazione, cum'è i ponti di ponti o strade di u troncu urbanu cù una pressione di trafficu pesante (induve u tempu di curazione di u cimentu hè troppu longu, facendu difficiuli di chjusi di strada à longu andà), tali prughjetti sò difficiuli di implementà.
U mutivu chì i sensori piezoelettrici di pisatu di quartz ùn ponu micca esse installati direttamente nantu à u pavimentu flexible hè: Cum'è mostra in a Figura 1, quandu a rota (in particulare sottu una carica pesante) viaghja nantu à u pavimentu flessibile, a superficia stradale avarà una subsidenza relativamente grande. Tuttavia, quandu ghjunghje à a zona di u sensoru di pesatura di quartz piezoelectric rigidu, e caratteristiche di subsidenza di u sensoru è l'area di l'interfaccia di u pavimentu sò diffirenti. Inoltre, u sensoru di pesatura rigida ùn hà micca aderenza horizontale, facendu chì u sensoru di pesatura si rompe rapidamente è si separanu da u pavimentu.
(1-rota, 2-sensore di pesatura, 3-stratu di basa morbidu, 4-stratu di basa rigidu, 5-pavimentazione flessibile, 6-zona di subsidenza, 7-pad di schiuma)
A causa di e diverse caratteristiche di subsidenza è di diversi coefficienti di attritu di u pavimentu, i veiculi chì passanu per u sensoru di pesatura di quartz piezoelettricu sperimentanu vibrazioni severi, affettendu significativamente a precisione generale di pesatura. Dopu à a compressione di u veiculu longu, u situ hè propensu à danni è cracking, chì porta à danni di sensori.
2. Soluzione attuale in questu campu: Reconstruction Pavement Concrete Cement
A causa di u prublema di i sensori di pesatura di quartz piezoelettricu chì ùn ponu esse installati direttamente nantu à u pavimentu asfaltatu, a misura prevalente aduttata in l'industria hè a ricustruzzione di pavimenti di cimentu di cimentu per l'area di installazione di sensori di pesatura di quartz piezoelectric. A longu di ricustruzzione generale hè 6-24 metri, cù una larghezza uguale à a larghezza di a strada.
Ancu s'è a ricustruzzione di u pavimentu di cimentu di cimentu risponde à i requisiti di forza per installà sensori di pesatura di quartz piezoelettricu è assicura a vita di serviziu, parechji prublemi limitanu severamente a so prumuzione generalizata, in particulare:
1) A ricustruzzione estensiva di cimentu indurimentu di u pavimentu originale richiede una quantità sustanciale di costi di custruzzione.
2) A ricustruzzione di cimentu cimentu richiede un tempu di custruzzione estremamente longu. U periodu di curazione per u pavimentu di cimentu solu bisognu di 28 ghjorni (esigenza standard), senza dubbitu pruvucannu un impattu significativu in l'urganizazione di u trafficu. In particulare in certi casi induve i sistemi WIM sò necessarii, ma u flussu di trafficu in situ hè estremamente altu, a custruzzione di u prugettu hè spessu difficiule.
3) Distruzzione di a struttura stradale originale, affettendu l'apparenza.
4) I cambiamenti bruschi in i coefficienti di attritu ponu causà fenomeni di skidding, soprattuttu in cundizioni di pioggia, chì ponu facilmente purtà à accidenti.
5) I cambiamenti in a struttura di a strada causanu vibrazioni di u veiculu, chì affettanu a precisione di u pesu in una certa misura.
6) A ricustruzzione di cimentu di cimentu ùn pò micca esse implementata in certi strade specifiche, cum'è i ponti elevati.
7) Attualmente, in u campu di u trafficu stradale, a tendenza hè da u biancu à u neru (cunvertisce u pavimentu di cimentu à u pavimentu asfaltatu). A suluzione attuale hè da u neru à u biancu, chì hè inconsistente cù i requisiti pertinenti, è l'unità di custruzzione sò spessu resistenti.
3. Improved Scheme Installazione cuntenutu
U scopu di stu schema hè di risolve a carenza di sensori piezoelectric di pisata di quartz chì ùn ponu esse stallati direttamente nantu à u pavimentu di cimentu asfaltatu.
Stu schema mette direttamente u sensoru di pesatura di quartz piezoelettricu nantu à a strata di basa rigida, evitendu u prublema di incompatibilità à longu andà causata da l'incrustazione diretta di a struttura di u sensoru rigidu in u pavimentu flessibile. Questu estende assai a vita di serviziu è assicura chì a precisione di pesata ùn hè micca affettata.
Inoltre, ùn ci hè micca bisognu di eseguisce a ricustruzzione di pavimenti di cimentu di cimentu nantu à u pavimentu asfaltatu originale, salvenendu una quantità significativa di costi di custruzzione è accurtendu assai u periodu di custruzzione, dendu fattibilità per a prumuzione à grande scala.
A figura 2 hè un schema schematicu di a struttura cù u sensoru di pisazione di quartz piezoelettricu pusatu nantu à a capa di basa suave.
(1-rota, 2-sensore di pesatura, 3-stratu di basa morbidu, 4-stratu di basa rigidu, 5-pavimentazione flessibile, 6-zona di subsidenza, 7-pad di schiuma)
4. Tecnulugia chjave:
1) Scavi di pretrattamentu di a struttura di basa per creà un slot di ricustruzione, cù una prufundità di slot di 24-58 cm.
2) Livellà u fondu di u slot è versà u materiale di riempimentu. Un rapportu fissu di sabbia di quartz + resina epossidica di sabbia d'acciaio inossidabile hè versatu in u fondu di u slot, uniformemente pienu, cù una prufundità di filler di 2-6 cm è livellu.
3) Versendu a strata di basa rigida è installendu u sensoru di pesa. Pour a strata di basa rigida è incrustà u sensoru di pesa in questu, utilizendu un pad di scuma (0,8-1,2 mm) per separà i lati di u sensoru di pesa da a capa di basa rigida. Dopu chì a strata di basa rigida si solidifica, aduprate una macinazione per macinà u sensoru di pesatura è a capa di basa rigida à u listessu pianu. A capa di basa rigida pò esse una capa di basa rigida, semi-rigida o composta.
4) Casting di a capa superficia. Aduprate materiale coherente cù a capa di basa flexible per versà è riempie l'altezza restante di u slot. Duranti u prucessu di versà, aduprate una piccula macchina di compactazione per compactà lentamente, assicurendu u livellu generale di a superficia ricustruita cù altre superfici stradali. A strata di basa flessibile hè una strata di superficia di asfaltu granulare medium-fine.
5) U rapportu di spessore di a capa di basa rigida à a capa di basa flexible hè 20-40: 4-18.
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