專利名稱：壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的可驅(qū)動(dòng)設(shè)備、確定該結(jié)構(gòu)最上層層彈性模量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的可驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其具有至少一個(gè)振動(dòng)裝置，例如振動(dòng)滾筒或振動(dòng)板，經(jīng)由所述振動(dòng)裝置，可以將壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的載荷脈沖引入至少一個(gè)載荷引入?yún)^(qū)域中。另外，本發(fā)明還涉及一種用于在壓實(shí)過程中確定土層結(jié)構(gòu)的最上層、尤其是路面浙青層的層彈性模量的方法。
背景技術(shù)：
用于壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。例如，存在機(jī)械驅(qū)動(dòng)的滾筒，尤其是壓路機(jī)，通過所述滾筒可以壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)，尤其是壓實(shí)包括基層的浙青路。為此，這些設(shè)備以及上述壓路機(jī)具有一振動(dòng)裝置，借助所述振動(dòng)裝置，可以將壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的載荷脈沖引入土層結(jié)構(gòu)的表面中。可驅(qū)動(dòng)設(shè)備在待壓實(shí)的土層結(jié)構(gòu)上分多個(gè)工作步驟移動(dòng)，在每次通過時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步壓實(shí)，直至實(shí)現(xiàn)最大壓實(shí)。在實(shí)現(xiàn)最大壓實(shí)之后，不再需要進(jìn)一步壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)，或者，進(jìn)一步的壓實(shí)甚至?xí)a(chǎn)生反作用，因?yàn)檫@導(dǎo)致壓實(shí)的土層結(jié)構(gòu)重新疏松，并導(dǎo)致壓實(shí)設(shè)備的過度疲勞。為此，連續(xù)地或者以特定間隔檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度是很重要的。但是，在這種情況下成問題的是由于土壤結(jié)構(gòu)由不同層組成，對(duì)相應(yīng)層的彈性模量、即層彈性模量進(jìn)行精確檢測(cè)是不可能的，這是因?yàn)楦鱾€(gè)層的彈性模量(尤其是游離層的彈性模量)彼此相互影響。利用所謂“落錘式彎沉儀”(FWD)的方法是現(xiàn)有技術(shù)中已知的，其中，通過借助于確定數(shù)量的檢測(cè)裝置確定由載荷脈沖引起的凹陷溝槽，可以實(shí)現(xiàn)層彈性模量的比較精確的檢測(cè)。尤其是在評(píng)價(jià)已有浙青路的承載能力的情況下，利用“落錘式彎沉儀”的承載能力研究越來越變得有意義。利用“落錘式彎沉儀”，利用下落質(zhì)量對(duì)路面施加載荷脈沖，所述下落質(zhì)量用于模擬車輪滾壓。土層結(jié)構(gòu)表面的瞬時(shí)出現(xiàn)的豎向變形記錄在載荷中心，遠(yuǎn)至離開載荷中心的八個(gè)預(yù)定距離處。通過凹陷溝槽的所測(cè)量的凹陷，確定整個(gè)道路結(jié)構(gòu)的硬度。更深層對(duì)所測(cè)量的凹陷的影響隨著離開載荷引入點(diǎn)的距離的增加而增加。這意味著，載荷引入點(diǎn)處的凹陷與整個(gè)層結(jié)構(gòu)的承載能力有關(guān)，而最遠(yuǎn)獲得(pickup)的凹陷實(shí)質(zhì)上由基層或更深層的承載能力確定。然后基于彈性半度空間理論以及Boussinesq/Odemark的多層模型(例如2層或 3層模型)進(jìn)行硬度或?qū)訌椥阅Ａ康挠?jì)算。載荷引入點(diǎn)處的硬度模量形成所謂的等效模量，即在全部層的影響下的整個(gè)土層結(jié)構(gòu)的彈性模量。在更遠(yuǎn)的測(cè)量點(diǎn)處，確定所謂的承底(bedding)模量，即基層的彈性模量。然后借助于反算，根據(jù)所測(cè)量的凹陷溝槽或路面的彈性模量，確定各個(gè)層的彈性模量。 在計(jì)算中結(jié)合束縛承載層和游離承載層的層厚度。但是，這種方法存在下述缺點(diǎn)利用“落錘式彎沉儀”確定層彈性模量非常費(fèi)時(shí)，而且測(cè)量過程中不能在土層結(jié)構(gòu)上執(zhí)行任何其他工作。而且，通過“錘式彎沉儀”得的值僅僅是對(duì)土壤壓實(shí)設(shè)備(尤其是對(duì)壓路機(jī))來說是可用的，并且由于是在一時(shí)間延遲之后使用， 因此，壓實(shí)控制方法或受壓實(shí)控制的土壤壓實(shí)很費(fèi)力。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是給出一種上述類型的用于壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其允許快速、并且成本低廉地檢測(cè)或監(jiān)測(cè)土層結(jié)構(gòu)(尤其是最上層)的層彈性模量。該目標(biāo)是依照本發(fā)明的一種壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的可驅(qū)動(dòng)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的，所述可驅(qū)動(dòng)設(shè)備具有至少一個(gè)振動(dòng)裝置，例如振動(dòng)滾筒或振動(dòng)板，經(jīng)由所述振動(dòng)裝置，可以將壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的載荷脈沖引入至少一個(gè)載荷引入?yún)^(qū)域中，所述可驅(qū)動(dòng)設(shè)備設(shè)置有用于檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)的彈性模量的至少一個(gè)第一和第二檢測(cè)裝置，所述第一和第二檢測(cè)裝置位于所述可驅(qū)動(dòng)設(shè)備上，彼此間隔開，使得第一檢測(cè)裝置允許在載荷引入?yún)^(qū)域中進(jìn)行檢測(cè)，至少第二檢測(cè)裝置允許在載荷引入?yún)^(qū)域外部進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于本申請(qǐng)的方法，該目的是通過一種用于確定土層結(jié)構(gòu)層(尤其是道路浙青層)的彈性模量的方法實(shí)現(xiàn)的，該方法具有下列步驟經(jīng)由土層結(jié)構(gòu)的最上區(qū)域的表面將至少一個(gè)載荷脈沖引入到載荷引入?yún)^(qū)域中；借助于第一檢測(cè)裝置，在載荷引入?yún)^(qū)域中檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)的凹陷溝槽的第一值，根據(jù)該凹陷溝槽的所檢測(cè)的第一值，確定土層結(jié)構(gòu)的等效模量；借助于至少一個(gè)第二檢測(cè)裝置，在載荷引入?yún)^(qū)域外部檢測(cè)凹陷溝槽的至少一個(gè)第二值；根據(jù)該凹陷溝槽的所檢測(cè)的值，確定土層結(jié)構(gòu)的承底模量和最上層的層彈性模量，載荷脈沖通過土壤壓實(shí)機(jī)器的振動(dòng)裝置(例如振動(dòng)滾筒或振動(dòng)板)引入土層結(jié)構(gòu)中。相對(duì)于上述利用“錘式彎沉儀”方法來說，在依照本發(fā)明的方法或依照本發(fā)明的可驅(qū)動(dòng)設(shè)備中設(shè)置成用于壓實(shí)該土層結(jié)構(gòu)的振動(dòng)裝置，即振動(dòng)滾筒、振動(dòng)板、振動(dòng)壓模等等， 被用作用于啟動(dòng)所限定的載荷脈沖的載荷引入裝置。在本發(fā)明范圍內(nèi)，可驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以被理解成具有用于土壤壓實(shí)作用的操作裝置的任何設(shè)備，所述操作裝置起到振動(dòng)裝置的作用、尤其是起到在施工作業(yè)中用于機(jī)械化整平土壤壓實(shí)的裝置的作用。相關(guān)的是，該設(shè)備實(shí)施成使得用于檢測(cè)彈性模量或用于檢測(cè)凹陷溝槽的兩個(gè)檢測(cè)裝置相互間隔開定位，這樣第一檢測(cè)裝置在該振動(dòng)裝置或一個(gè)振動(dòng)裝置的載荷引入?yún)^(qū)域中進(jìn)行檢測(cè)，而至少第二檢測(cè)裝置在該載荷引入?yún)^(qū)域外部進(jìn)行檢測(cè)?！霸撦d荷引入?yún)^(qū)域外部”被理解為任何在距離載荷引入?yún)^(qū)域一段距離處可檢測(cè)載荷脈沖的影響的位置。正如上面已經(jīng)提到的，變形溝槽或凹陷溝槽通過振動(dòng)裝置(尤其是振動(dòng)滾筒)引入的載荷脈沖形成。通過依照本發(fā)明的第一和至少一個(gè)第二檢測(cè)裝置的布置，借助于該凹陷溝槽的這些值的目標(biāo)確定，可以得出單層彈性模量的結(jié)論，尤其是可以得出關(guān)于土層結(jié)構(gòu)的最上層的結(jié)論。第一檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施成其允許在載荷引入?yún)^(qū)域中檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)的凹陷溝槽的第一值，而且第二檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施成其允許在載荷引入?yún)^(qū)域外部檢測(cè)凹陷溝槽的至少
一個(gè)第二值。正如上面已經(jīng)提到的，通過由此檢測(cè)的這些值，可以進(jìn)行相應(yīng)層模量的目標(biāo)確定。
第一檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施和設(shè)置成其允許在載荷引入?yún)^(qū)域中檢測(cè)凹陷溝槽的第一值。該第一值允許計(jì)算土層結(jié)構(gòu)的等效模量，即整個(gè)土層結(jié)構(gòu)的彈性模量，這是因?yàn)橥翆咏Y(jié)構(gòu)從最上層到位于最上層下面很遠(yuǎn)的層的所有變形都影響它。尤其是，可以在土壤壓實(shí)作業(yè)過程中進(jìn)行該檢測(cè)。借助于至少所述第二檢測(cè)裝置，則可以確定另一彈性模量，即承底模量，所述第二檢測(cè)裝置位于載荷引入?yún)^(qū)域外部或者位于每個(gè)載荷引入?yún)^(qū)域外部，這樣，它僅僅檢測(cè)壓實(shí)裝置的載荷脈沖的影響。而且可通過檢測(cè)凹陷溝槽的至少一個(gè)值(即第二檢測(cè)裝置的區(qū)域中的至少第二值)再次進(jìn)行該確定。根據(jù)凹陷溝槽的至少該第二值，則可以確定承底模量。 在土壤壓實(shí)作業(yè)期間也可以進(jìn)行該檢測(cè)。該承底模量幾乎與基層無關(guān)，因?yàn)檫@個(gè)位置的變形基本上只由基層確定而不是由最上層確定，如上所述。根據(jù)多層模型理論，利用土層結(jié)構(gòu)的各個(gè)層的層厚度，確定最上層的層模量，尤其是浙青層的層模量。由于浙青模量對(duì)于基層影響而進(jìn)行了修正，其基本上代表了浙青層的硬度，而且比載荷引入?yún)^(qū)域中確定的等效模量更精確。根據(jù)本發(fā)明，通過為用于土壤壓實(shí)的設(shè)備裝配檢測(cè)裝置，在壓實(shí)作業(yè)期間，尤其是在壓路機(jī)或類似壓實(shí)裝置作業(yè)期間，也可以進(jìn)行壓實(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，尤其是浙青路承載能力的監(jiān)測(cè)。由此確定的這些值則可以直接影響道路施工機(jī)械的調(diào)整程序，以便根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)特別有效的機(jī)械控制。所述第一和至少第二檢測(cè)裝置優(yōu)選具有至少一個(gè)地音探測(cè)器或類似變形測(cè)量計(jì)， 通過所述地音探測(cè)器或類似變形測(cè)量計(jì)，可以檢測(cè)特別在土層結(jié)構(gòu)中由引入的載荷脈沖引起的反射波。這樣，可以很精確地檢測(cè)凹陷溝槽的相應(yīng)值。第一和/或第二檢測(cè)裝置優(yōu)選具有力傳感器或類似測(cè)力計(jì)，通過力傳感器或類似測(cè)力計(jì)，可以檢測(cè)引入的力脈沖和/或?qū)⒁氲牧γ}沖傳送至相應(yīng)的處理單元。所檢測(cè)的力脈沖優(yōu)選存儲(chǔ)在該處理單元中。對(duì)由檢測(cè)裝置檢測(cè)的所述第一值和至少第二值來說，同樣也是這樣，這些值也優(yōu)選在相應(yīng)的處理單元中記錄、處理和存儲(chǔ)。所檢測(cè)的這些值的分析以及相應(yīng)彈性模量的確定優(yōu)選也在該分析單元中進(jìn)行。而且優(yōu)選采取對(duì)所確定的等效模量和承底模量進(jìn)行比較，并確定所得到的相應(yīng)層模量。為此，相應(yīng)控制和調(diào)整程序以及處理程序優(yōu)選包含或可存儲(chǔ)在處理單元中。得到的結(jié)果則可以顯示在顯示單元中和/或供給至其他的例行程序，例如振動(dòng)裝置的定向結(jié)果的調(diào)整。第一檢測(cè)裝置和至少第二檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施成它們?cè)试S在相應(yīng)區(qū)域中精確檢測(cè)由載荷引入脈沖引起的變形?？衫矛F(xiàn)有技術(shù)中已知的所有方法和設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。因而也可以通過振動(dòng)裝置本身以及通過其在振動(dòng)過程中的沉降運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。例如借助于具體為地音探測(cè)器的機(jī)電變換器，可以非常簡單地檢測(cè)所述第一值和至少第二值，所述機(jī)電變換器將土壤振動(dòng)轉(zhuǎn)化成模擬電壓信號(hào)。檢測(cè)裝置優(yōu)選設(shè)置成使得在土層結(jié)構(gòu)的最上層與檢測(cè)裝置之間存在靜態(tài)耦合。在一特定實(shí)施例中，第一檢測(cè)裝置在所述設(shè)備上設(shè)置成使得其允許在載荷引入?yún)^(qū)域的載荷中心檢測(cè)。這樣，可根據(jù)所述凹陷溝槽的第一值確定最大值。第一檢測(cè)裝置還優(yōu)選設(shè)置成與振動(dòng)滾筒的載荷引入軸線同軸。可以將第一檢測(cè)裝置設(shè)置在振動(dòng)滾筒或其支承單元上，尤其是設(shè)置在振動(dòng)滾筒的振動(dòng)鼓上。這樣可以非常簡單地進(jìn)行載荷引入?yún)^(qū)域中、尤其是載荷引入?yún)^(qū)域的載荷中心中第一值的精確檢測(cè)。至少第二檢測(cè)裝置優(yōu)選設(shè)置在靜壓滾筒上，尤其是其靜壓鼓上。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，靜壓滾筒被理解為不具有獨(dú)立的振動(dòng)裝置的滾筒。這樣的靜壓滾筒僅僅靠其重量形成對(duì)土壤的壓實(shí)，例如，它也可以用作用于本發(fā)明的設(shè)備的驅(qū)動(dòng)裝置。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，術(shù)語靜壓滾筒因而還包括橡膠輪或類似驅(qū)動(dòng)裝置。第二檢測(cè)裝置在另一不振動(dòng)、即靜壓的支承體(suspension)上(尤其是靜壓滾筒上)的布置還允許成本低廉、更精確地檢測(cè)凹陷溝槽的第二值。這里還可以使用所有現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于檢測(cè)凹陷溝槽的值的方法。在一有利的改進(jìn)中，至少第二檢測(cè)裝置設(shè)置成其位置相對(duì)于振動(dòng)裝置的載荷引入?yún)^(qū)域可移位，尤其是可借助于一支撐框架進(jìn)行移位。這樣，可對(duì)凹陷溝槽的第二值的檢測(cè)部位產(chǎn)生直接影響。另外，在這樣的支撐框架上也可以設(shè)置用于檢測(cè)載荷引入?yún)^(qū)域外部的凹陷溝槽的其他值的其他檢測(cè)裝置。此外，當(dāng)然，這樣的其他檢測(cè)裝置也可以設(shè)置在設(shè)備的其他部件上，只要它們與載荷引入?yún)^(qū)域間隔開即可。該設(shè)備優(yōu)選實(shí)施為具有振動(dòng)滾筒和至少一個(gè)靜壓滾筒的壓實(shí)機(jī)。借助于依照本發(fā)明裝配的壓實(shí)機(jī)，可以非常簡單地進(jìn)行土壤壓實(shí)，同時(shí)進(jìn)行能力研究尤其是對(duì)土層結(jié)構(gòu)的最上層的承載能力狀態(tài)的檢測(cè)。因而，借助于本發(fā)明的設(shè)備和本發(fā)明的方法，在土層結(jié)構(gòu)壓實(shí)過程中進(jìn)行承載能力分析，尤其是土層結(jié)構(gòu)的最上層的承載能力分析基本上是可行的。因而，現(xiàn)有技術(shù)中已知的土壤壓實(shí)機(jī)械優(yōu)選裝配有本發(fā)明的檢測(cè)裝置以及其他為此所需的轉(zhuǎn)換和調(diào)整單元，以便執(zhí)行類似于利用“落錘式彎沉儀”的承載能力分析方法的方法。在這里，也可以提供一種設(shè)備，其允許土壤壓實(shí)機(jī)械裝配上述檢測(cè)裝置或用于檢測(cè)層結(jié)構(gòu)的最上層的層彈性模量的裝置。本發(fā)明其他實(shí)施例由本申請(qǐng)的相應(yīng)技術(shù)方案產(chǎn)生。


下文將基于示例性實(shí)施例描述本發(fā)明，通過附帶的視圖更加詳細(xì)地解釋該示例性實(shí)施例。在這些示意圖中圖1顯示了用于壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的設(shè)備的第一實(shí)施例的示圖；和圖2顯示了圖1中實(shí)施例的檢測(cè)裝置布置的示圖。在下文中，同樣的參考標(biāo)記用于類似的和等同作用的部件，撇號(hào)有時(shí)還用于區(qū)分。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了依照本發(fā)明用于壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)的設(shè)備1的實(shí)施例的示圖。這里，設(shè)備 1具體為自推進(jìn)式壓路機(jī)，尤其是壓實(shí)機(jī)30。它包括具體為振動(dòng)滾筒6的振動(dòng)裝置，所述振動(dòng)滾筒6經(jīng)由支承單元16連接于壓實(shí)機(jī)30的主體34。一靜壓滾筒M經(jīng)由另一支承單元 26相聯(lián)，這樣，壓實(shí)機(jī)30可經(jīng)由兩個(gè)滾筒6、M驅(qū)動(dòng)。相比而言，對(duì)靜壓滾筒M來說，土層結(jié)構(gòu)2僅靠其靜態(tài)重量進(jìn)行壓實(shí)，而對(duì)振動(dòng)滾筒6來說，可以借助于所驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)質(zhì)量主動(dòng)地壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)2。振動(dòng)滾筒6將載荷脈沖P經(jīng)由載荷引入?yún)^(qū)域8傳送至基層，所述載荷引入?yún)^(qū)域8 基本上相應(yīng)于振動(dòng)滾筒6的振動(dòng)鼓18與土層結(jié)構(gòu)2的最上層32的表面33之間的接觸區(qū)域。由載荷脈沖P引起的并誘導(dǎo)沉降的這些振動(dòng)在圖1中用同心圓15顯示。從載荷中心Z開始，由引入的載荷脈沖P以及由此所導(dǎo)致的振動(dòng)15引起土層結(jié)構(gòu) 2的沉降，該沉降由凹陷溝槽14示意性示出。在這種情況下很清楚，由載荷脈沖P引起的沉降或壓實(shí)隨著與載荷中心Z或與載荷引入軸線Ap(其與所述表面33相垂直)的距離A的增加而減小。正如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，借助于在振動(dòng)鼓18或振動(dòng)滾筒6處引入的載荷脈沖P，可以確定硬度模量，所述載荷脈沖P充當(dāng)土層結(jié)構(gòu)2中的壓實(shí)力或變形力。該硬度模量相應(yīng)于等效模量，即土層結(jié)構(gòu)2的整個(gè)測(cè)量深度上的平均硬度值。最上層32和位于下方的承底層42的層彈性模量都會(huì)影響該等效模量。借助于第一檢測(cè)裝置10，進(jìn)行用于確定等效模量所需的凹陷溝槽14的第一值W1 的檢測(cè)，在該實(shí)施例中，所以第一檢測(cè)裝置10設(shè)置并靜態(tài)聯(lián)接在振動(dòng)滾筒6或其支承單元 16上。第二檢測(cè)裝置12位于靜壓滾筒M或其靜壓鼓28或其支承單元沈上，通過所述第二檢測(cè)裝置12，可以在載荷引入?yún)^(qū)域8外部確定凹陷溝槽14的第二檢測(cè)值w2。如圖1可得到的，第二檢測(cè)裝置12與第一檢測(cè)裝置10以及載荷引入?yún)^(qū)域8間隔開，以便可以檢測(cè)位于最上層32下面的層(尤其是承底層42)的彈性模量。由于第一檢測(cè)裝置10或載荷引入?yún)^(qū)域8與第二檢測(cè)裝置12之間存在距離AD，所以，第二值W2的檢測(cè)位置處的變形基本上由基層確定，而不是由浙青層本身確定。已經(jīng)證明，Im至2. 6m(尤其是1.8m)的值是有利的距離值A(chǔ)d。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已知的多層模型理論，利用各個(gè)土層的層厚度，借助于兩個(gè)確定的第一值W1和第二值W2以及由此獲得的等效模量或承底模量，可以確定要測(cè)量的浙青層 32的層彈性模量，結(jié)果得到基本上由基層影響所修正的浙青模量，其表示比等效模量更精確的浙青層32的硬度，并且考慮整個(gè)土層結(jié)構(gòu)2。根據(jù)本發(fā)明，與所使用的部件和檢測(cè)裝置有關(guān)，可以以每秒30-50載荷引入的頻率進(jìn)行載荷脈沖P的引入。通過相應(yīng)的控制裝置也可以對(duì)振動(dòng)裝置4或振動(dòng)滾筒6產(chǎn)生相應(yīng)的影響。也可以借助相應(yīng)的調(diào)整裝置調(diào)整所引入的載荷脈沖的絕對(duì)值，使之與所需要的測(cè)量狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。例如，可以通過調(diào)整裝置將載荷脈沖P調(diào)整至50kN的值，該值基本上對(duì)應(yīng)于卡車的車輪載荷，因而允許對(duì)土層結(jié)構(gòu)2 (尤其是對(duì)上層32)的承載能力進(jìn)行信息分析。 因而，在這里可以激活本發(fā)明的設(shè)備1或者壓實(shí)機(jī)30，使之允許可靠地、可再現(xiàn)地研究土層結(jié)構(gòu)2，尤其是最上面的土層32。圖2顯示了依照?qǐng)D1的設(shè)備1的示意圖，特別注意第一和第二檢測(cè)裝置10、12。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，第一檢測(cè)裝置10的地音探測(cè)器11位于設(shè)備1的振動(dòng)滾筒6上，使之允許檢測(cè)由載荷脈沖P引起的反射波。正如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，通過地音探測(cè)器11或第一檢測(cè)裝置10，可以檢測(cè)位于載荷引入?yún)^(qū)域8中的土層結(jié)構(gòu)2的動(dòng)態(tài)土壤硬度。通過該動(dòng)態(tài)土壤硬度，以已知的方式就可以得出有關(guān)土層結(jié)構(gòu)2的壓實(shí)度的結(jié)論。地音探測(cè)器13，這次為第二檢測(cè)裝置12的地音探測(cè)器13，其也位于設(shè)備1的靜壓滾筒M上。因?yàn)殪o壓滾筒M不能單獨(dú)將載荷脈沖引入到土層結(jié)構(gòu)2中，該地音探測(cè)器允許檢測(cè)作為載荷引入?yún)^(qū)域8中載荷引入的函數(shù)的硬度值，由于兩檢測(cè)裝置10、12或地音探測(cè)器11、13之間存在距離Ad，所述硬度值基本上僅僅是承底層42的函數(shù)，而不是上層32的函數(shù)。借助由地音探測(cè)器13或第二檢測(cè)裝置12檢測(cè)的下降曲線14的值w2，可以確定土壤硬度，尤其是承底模量，而且不受上層32的影響。由兩地音探測(cè)器11、13確定的第一和第二值Wl、W2作為測(cè)量結(jié)果傳送給分析單元 36，分析單元36比較所檢測(cè)的這兩個(gè)第一值W1和第二值W2，或者確定等效模量和承底模量， 由此可以確定最上層32的層彈性模量。由此獲得的這些值或者可通過顯示單元38被輸出給操作人員，或者可直接影響設(shè)備1的機(jī)械控制器。另外，在圖2中還提供了一校準(zhǔn)元件40，例如，通過所述校準(zhǔn)元件40，可以將引入到土層結(jié)構(gòu)中的載荷脈沖P固定在一定值上，尤其是例如50kN的值。振動(dòng)速度以及由此產(chǎn)生的每秒載荷脈沖數(shù)優(yōu)選也可通過這樣的校準(zhǔn)元件40設(shè)定在每秒20到50次之間的值。在圖2中還顯示了支撐框架27，通過所述支撐框架27，第二檢測(cè)裝置12設(shè)置成其位置可相對(duì)于振動(dòng)裝置4或振動(dòng)滾筒6的載荷引入?yún)^(qū)域8移位(優(yōu)選基本上平行于土壤表面32)。因此，值巧和《2的兩測(cè)量點(diǎn)之間的距離Ad借助支撐框架27而可變。
權(quán)利要求
1.一種用于壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)O)的可驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述可驅(qū)動(dòng)設(shè)備具有至少一個(gè)振動(dòng)裝置 G)，例如振動(dòng)滾筒(6)或振動(dòng)板，經(jīng)由所述振動(dòng)裝置(4)能夠?qū)⒂糜趬簩?shí)土層結(jié)構(gòu)O)的載荷脈沖(P)引入至少一個(gè)載荷引入?yún)^(qū)域(8)中，其特征在于，用于檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)O)的彈性模量的至少一個(gè)第一和第二檢測(cè)裝置(10， 12)位于所述設(shè)備(1)上，彼此間隔開，使得第一檢測(cè)裝置(10)在載荷引入?yún)^(qū)域(8)中進(jìn)行檢測(cè)，至少第二檢測(cè)裝置(1 在載荷引入?yún)^(qū)域外部進(jìn)行檢測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一檢測(cè)裝置(10)實(shí)施成其允許在載荷引入?yún)^(qū)域⑶中檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)⑵的凹陷溝槽(14)的第一值W1，和第二檢測(cè)裝置(1 實(shí)施成其允許在載荷引入?yún)^(qū)域(8)外部檢測(cè)凹陷溝槽(14)的第二值w2。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一和/或第二檢測(cè)裝置(10,1 各具有至少一個(gè)地音探測(cè)器(11，13)，通過所述地音探測(cè)器，尤其能夠檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)O)中由載荷脈沖(P)引起的反射波。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一檢測(cè)裝置(10)位于設(shè)備(1)上，使得其允許在載荷引入?yún)^(qū)域(8)的載荷中心(Z)進(jìn)行檢測(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，第一檢測(cè)裝置(10)位于振動(dòng)滾筒(6)或該振動(dòng)滾筒的支承單元(16)上，尤其是位于振動(dòng)鼓(18)上。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，至少第二檢測(cè)裝置(12)位于一靜壓滾筒 (24)上，或者位于靜壓滾筒的支承單元06)上，尤其是靜壓滾筒的靜壓鼓08)上。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，至少第二檢測(cè)裝置(12)設(shè)置成其位置能夠相對(duì)于振動(dòng)裝置(4)的載荷引入?yún)^(qū)域(8)移位，尤其是借助于一支撐框架(XT)來實(shí)現(xiàn)移位。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備具體為具有振動(dòng)滾筒(6)和至少一個(gè)靜壓滾筒(24)的壓實(shí)機(jī)(30)。
9.一種用于在土壤壓實(shí)過程中確定土層結(jié)構(gòu)(2)的層(32)、尤其是路面浙青層的層彈性模量的方法，該方法具有下列步驟經(jīng)由土層結(jié)構(gòu)(2)的最上層(32)的表面(33)，將至少一個(gè)載荷脈沖(P)引入到載荷引入?yún)^(qū)域(8)中；借助于一第一檢測(cè)裝置(10)，在載荷引入?yún)^(qū)域(8)中檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)O)的凹陷溝槽 (14)的第一值(W1)，根據(jù)該凹陷溝槽(14)的所檢測(cè)的第一值(W1),確定土層結(jié)構(gòu)O)的等效模量；借助于一第二檢測(cè)裝置(12)，在載荷引入?yún)^(qū)域(8)外部檢測(cè)凹陷溝槽(14)的第二值(W2)，根據(jù)該凹陷溝槽(14)的所檢測(cè)的第二值(w2)，確定土層結(jié)構(gòu)O)的承底模量；根據(jù)該凹陷溝槽(14)的所檢測(cè)的兩個(gè)值(wi，w2)以及所確定的等效或承底模量，確定土層結(jié)構(gòu)O)的最上層(32)的層彈性模量，其特征在于，載荷脈沖(P)通過土壤壓實(shí)機(jī)器的振動(dòng)裝置(4)引入土層結(jié)構(gòu)(2)中，所述振動(dòng)裝置例如為振動(dòng)滾筒(6)或振動(dòng)板。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在土層結(jié)構(gòu)(2)的土壤壓實(shí)過程中，特別是最上層(3 的平整過程中，進(jìn)行所述第一和第二值(W1，W2)的檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)(2)的可驅(qū)動(dòng)設(shè)備，具有至少一個(gè)振動(dòng)裝置，經(jīng)由所述振動(dòng)裝置，可以將壓實(shí)土層結(jié)構(gòu)(2)的載荷脈沖(P)引入至少一個(gè)載荷引入?yún)^(qū)域(8)中，在設(shè)備(1)上彼此間隔開地設(shè)置用于檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)(2)的彈性模量的至少一個(gè)第一和第二檢測(cè)裝置(10，12)，使得第一檢測(cè)裝置(10)允許在載荷引入?yún)^(qū)域(8)中進(jìn)行檢測(cè)，至少第二檢測(cè)裝置(12)允許在載荷引入?yún)^(qū)域外部進(jìn)行檢測(cè)。還涉及一種用于確定層彈性模量的方法，第一檢測(cè)裝置(10)實(shí)施成，使之允許在載荷引入?yún)^(qū)域中檢測(cè)土層結(jié)構(gòu)(2)的凹陷溝槽(14)的第一值w1，第二檢測(cè)裝置(12)實(shí)施成，使之允許在載荷引入?yún)^(qū)域(8)外部檢測(cè)凹陷溝槽(14)的第二值w2。
文檔編號(hào)E01C19/28GK102535313SQ20111037885
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者H-J·克盧貝特, W·瓦爾拉特 申請(qǐng)人:寶馬格有限公司