一种路面平整度检测装置及方法

1.本发明属于路面检测技术领域，具体涉及一种路面平整度检测装置及方法。


背景技术：

2.随着我国经济建设的飞速发展，桥梁公路建设也随之取得了飞跃式的进步，尤其是公路建设，对交通运输行业的重要性不言而喻。路面平整度指的是路面纵向凹凸量的偏差值，是指路面评价及路面施工验收中的一个重要指标，主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整度。它关系到行车的安全，舒适以及路面所受冲击力的大小和使用寿命，不平整的路表面会增大行车阻力，并使车辆产生附加的振动作用。这种振动作用会造成行车颠簸，影响行车的速度和安全，影响驾驶的平稳和乘客的舒适。同时，振动作用还会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损，并增大油料的消耗。而且，对于位于水网地区，不平整的路面还会积滞雨水，加速路面的水损坏。因此，为了减少振动冲击力，提高行车速度和增进行车舒适性，安全性，路面应保持一定的平整度。
3.路面平整度的仪器测定主要有两大分类:第一类为纵断面测定(直接式检测类)，即测出路面纵断面剖面曲线，然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标；第二类为车辆对路面的反应测定(响应式检测类)，即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应，然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。路面平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到的。通常第一类和第二类检测方法均可用于路面施工质量的验收与评价及路面周期性评价。第二类检测仪器一般需要借助于第一类检测仪器进行指标标定。直接式和响应式路面平整度仪是路面施工、验收、养护、评价和管理部门必备的仪器。
4.但是，现有的路面平整度检测仪器具有以下问题：（1）检测仪器不够长，难以应对越来越宽的路面；面对较宽的路面时，必须分次分段测量，大大影响测量精度；（2）现有的检测仪器在较长距离测量中，需要肉眼估计直尺与路面间最大间隙再测量，导致检测质量不高；（3）现有仪器结构复杂，操作繁琐；（4）现有仪器检测结果较为机械，难以适应各等级公路路面的试验要求，也难以排除偶然误差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种路面平整度的检测装置及方法，可以在较长范围内准确测试路面平整度，完善现有实验装置的不足，使实验得到的数据更加准确。
6.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：本发明提供一种路面平整度的检测装置，包括横杆、测距机构、调平机构和刚性支架；所述横杆的中部铰接在所述刚性支架顶部，通过调平机构保持水平；所述横杆包括主横杆和套接在所述主横杆两端内部的多节小横杆，所述小横杆通过抽拉调节测量长
度；所述测距机构包括多个设置在所述横杆下表面的激光测距仪，用于测量横杆下表面多点距地距离。
7.上述设置达到的效果：本发明的路面平整度检测装置，包括装置主横杆、小横杆、调平机构、测距机构和刚性支架。主横杆内部套有可调节长度的小横杆，主横杆内部左右各有多节多节小横杆，可通过抽拉调节长度，可调节长度范围较大，能够实现较长范围距离的路面平整度检测，完善现有实验装置的不足，使实验得到的数据更加准确。
8.进一步设置：所述主横杆为3m；所述主横杆内部两端各套接有5节小横杆；所述小横杆长度为1m，横截面为截面为30
×
10cm的矩形；所述小横杆的调节以刚性支架为对称轴；当根据实际情况需要调节长度时，以刚性支架为对称轴向两边等长度拉出小横杆。
9.上述设置达到的效果：装置主要部分3m主横杆、1m可抽拉小横杆。3m主横杆内部套有可调节长度的小横杆，小横杆每节长度为1m，5节小横杆可调节长度范围为0-10m，能够实现较长范围（13m）距离的路面平整度检测。
10.进一步设置：所述横杆两端预留有连接装置，用于继续接长。
11.上述设置达到的效果：横杆两端预留有连接装置，用于视实际需要继续接长，可以进一步增大本装置的测量范围，实现较长范围距离的路面平整度检测，提高本装置的适用范围。
12.进一步设置：所述横杆内部空心，为轻质高强的不锈钢材料；所述横杆表面均涂抹氧化铈-氧化石墨烯纳米复合材料，所述氧化铈-氧化石墨烯纳米复合材料中氧化铈和氧化石墨烯的质量比为2:1-6:1。
13.上述设置达到的效果：横杆采用不锈钢材料增强其防腐性能，并使用该材料增强耐磨耐腐蚀的性能。
14.进一步设置：所述调平机构包括设置在所述横杆中部侧面的气泡水平仪以及分设在所述横杆两端的可伸缩支架；所述可伸缩支架顶部连接所述横杆一端，底部与地面相接。
15.上述设置达到的效果：本发明的路面平整度检测装置，利用气泡水平仪调整横杆的水平放置，利用两端的可伸缩支架以及中部用滚动轴承连接的刚性支架支撑横杆，既起到了装置的稳定摆放作用，更方便了检测前的横杆水平调整的过程；该装置本体结构设置合理，方便使用，符合检测要求。
16.进一步设置：所述气泡水平仪为弧形仪表盘式气泡水平仪，与横杆保持严格平行，长度为40~50cm，当气泡处于弧形管道的正中间，即仪表盘指针指向中间时，则表示横杆水平。
17.上述设置达到的效果：弧形仪表盘式气泡水平仪较为精准，适应于长距离测量。
18.进一步设置：所述激光测距仪能够与数据显示仪连接，用于测量横杆下表面与路面间的距离并传输给数据显示仪显示；激光测距仪测量范围大于刚性支架的长度；所述激光测距仪共设有52个，等间距的位于主横杆和小横杆下表面；上述设置达到的效果：本发明的路面平整度检测装置可避免较长距离（13m）测量中肉眼估计直尺与路面间最大间隙再测量带来的误差，利用52个激光测距仪的全长度覆盖测量最大程度的减少误差，提高检测质量。
19.进一步设置：所述横杆的中部通过滚动轴承与所述刚性支架相铰接。
20.上述设置达到的效果：滚动轴承位于横杆中部，将刚性支架与横杆连接，使横杆能够以滚动轴承为圆心自由转动，有利于提高调节的自由度和灵活性。
21.进一步设置：所述刚性支架长度为1m，所述可伸缩支架可伸缩范围介于0.5m至1.5m之间。
22.上述设置达到的效果：该长度设置既可以满足激光测距仪的需要，也有利于调节。
23.第二方面，本发明提供一种路面平整度的检测方法，基于第一方面所述的检测装置，包括以下步骤：将路面平整度检测装置放置到待检测的路面上；根据路面的宽度调节可抽拉小横杆的长度，然后通过人力或其它动力带动检测装置沿预定路线缓慢运动；在检测装置移动的过程中，通过激光测距仪对路面的水平度测量，当路面不平时，通过激光测距仪连接的数据显示仪获取提醒信息，并通过观察气泡的倾斜度可观察路面倾斜面。
24.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：1.本发明的路面平整度检测装置，包括装置主要部分主横杆、1m可抽拉小横杆、气泡水平仪、激光测距仪、滚动轴承、可伸缩支架以和刚性支架。主横杆内部套有可调节长度的小横杆，小横杆每节长度为1m，主横杆内部左右各有5节，5节小横杆可通过抽拉调节长度，可调节长度范围为0-10m，能够实现较长范围（13m）距离的路面平整度检测。
25.2.本发明的主横杆中部装有一个气泡水平仪用以调整横杆处于水平状态，横杆两端连接有可伸缩支架方便横杆水平状态调整过程装置在路面的摆放，横杆中部位置用一根刚性支架固定在地面上，横杆与支架间用一滚动轴承连接。横杆下表面等间距装有52个激光测距仪用以测量水平状态下的横杆与路面间的距离。本发明的路面平整度检测装置可避免较长距离（13m）测量中肉眼估计直尺与路面间最大间隙再测量带来的误差，利用52个激光测距仪的全长度覆盖测量最大程度的减少误差，提高检测质量。
26.3.本发明结构简单、操作方便，能适用于各等级公路路面平整度的实验要求，能准确测试路面平整度，完善现有实验装置的不足，实验得到的数据更加准确完整。
27.4.本发明的路面平整度检测装置，利用气泡水平仪调整横杆的水平放置，利用两端的可伸缩支架以及中部用滚动轴承连接的刚性支架支撑横杆，既起到了装置的稳定摆放作用，更方便了检测前的横杆水平调整的过程；该装置本体结构设置合理，方便使用，符合检测要求。
28.5.本发明的路面平整度检测装置，不仅可以较为准确的测量出横杆与路面间的最大间隙长度，也能实现3m范围内路面的具体凹凸状况检测，使得路面平整度的检测结果更加全面立体，排除偶然误差。
附图说明
29.图1是本发明的结构示意图；图中：1、主横杆；2、小横杆；3、气泡水平仪；4、激光测距仪；5、滚动轴承；6、可伸缩支架；7、刚性支架。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
31.在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。
32.实施例一：本实施例提供一种路面平整度的检测装置，包括装置主体部分主横杆1、1m可抽拉小横杆2、气泡水平仪3、激光测距仪4、滚动轴承5、可伸缩支架6以和刚性支架7；本实施例通过设置主横杆1、1m可抽拉小横杆2、气泡水平仪3、激光测距仪4、滚动轴承5、可伸缩支架6以和刚性支架7方便工作人员进行观察，完善现有实验装置的不足，最终达到提高工作人员对路面平整度进行检测时的工作效率。
33.主横杆1为3m，主横杆1内部套有可调节长度的小横杆2，小横杆2每节长度为1m，主横杆1内部左右各有5节，5节小横杆2可通过抽拉调节长度，可调节长度范围为0
ꢀ‑
10m，截面为30
×
10cm的矩形；气泡水平仪3位于横杆正中间侧面，气泡水平仪3的仪表盘与横杆保持水平。本实施例的路面平整度检测装置，包括装置主要部分主横杆1、1m可抽拉小横杆2、气泡水平仪3、激光测距仪4、滚动轴承5、可伸缩支架6以和刚性支架7。主横杆1内部套有可调节长度的小横杆2，小横杆2每节长度为1m，主横杆1内部左右各有5节，5节小横杆2可通过抽拉调节长度，可调节长度范围为0-10m，能够实现较长范围（13m）距离的路面平整度检测。
34.激光测距仪4共设有52个，等间距的位于横杆下表面；激光测距仪4能够与数据显示仪连接，用于测量横杆下表面与路面间的距离并传输给数据显示仪显示。滚动轴承5位于横杆中部，将刚性支架7与横杆连接，使横杆能够以滚动轴承5为圆心自由转动；主横杆1中部装有一个气泡水平仪3用以调整横杆处于水平状态，横杆两端连接有可伸缩支架6方便横杆水平状态调整过程装置在路面的摆放，横杆中部位置用一根刚性支架7固定在地面上，横杆与支架间用一滚动轴承5连接。横杆下表面等间距装有52个激光测距仪4用以测量水平状态下的横杆与路面间的距离。本发明的路面平整度检测装置可避免较长距离（13m）测量中肉眼估计直尺与路面间最大间隙再测量带来的误差，利用52个激光测距仪4的全长度覆盖测量最大程度的减少误差，提高检测质量。
35.激光测距仪4等间距放置，间距为0.25m。激光测距仪4之间使用数据传导线连接，检测信息均可以发送给数据显示仪中，数据显示仪中的处理器可以根据接受到的信息对路面平整度进行检测。
36.可伸缩支架6位于横杆两段，作用是能调整为够让横杆自由调整的同时稳定使装置摆放在路面上；刚性支架7位于横杆中部，与横杆以滚动轴承5相连接。本发明的路面平整度检测装置，利用气泡水平仪3调整横杆的水平放置，利用两端的可伸缩支架6以及中部用滚动轴承5连接的刚性支架7支撑横杆，既起到了装置的稳定摆放作用，更方便了检测前的横杆水平调整的过程；该装置本体结构设置合理，方便使用，符合检测要求。
37.优选的，装置主体部分主横杆1中可调节长度的横杆是以刚性支架7为对称轴的。根据实际情况需要调节长度时，以刚性支架7为对称轴向两边等长度拉出。另外，根据实际
情况，刚性支架7之下可以设置有移动机构，用于沿道路移动本装置优选的，装置主体部分横杆两边的顶端预留连接装置，可视实际需要继续接长。
38.优选的，装置主体部分横杆内部空心，为轻质高强的不锈钢材料。不锈钢表面涂抹氧化铈-氧化石墨烯纳米复合材料增强其防腐性能，复合材料中氧化铈和氧化石墨烯的质量比为2:1-6:1。
39.优选的，气泡水平仪3为弧形仪表盘式气泡水平仪3，固定于横杆中间侧面，并与横杆保持严格平行，长度40~50cm；优选的，激光测距仪4可快速测量横杆下表面与路面间的距离，激光测距仪4测量范围大于刚性支架7的长度，最大测量高度为3m。
40.优选的，刚性支架7与横杆以滚动轴承5相连接，方便横杆的水平调整；刚性支架7长度为1m，刚性支架7只起到固定作用，支架是否与横杆严格垂直则不作要求。
41.优选的，装置主体横杆两端以可伸缩支架6为支撑放置在待测路面上，为横杆的水平调整提供方便。可伸缩支架6可伸缩范围介于0.5m至1.5m之间，且支架只有在人力的作用下才会伸缩，装置的重量及检测环境的微小影响则不会对支架的伸缩产生影响。
42.本装置的路面检测范围较广，不像其他的检测装置，测试范围较小。在进行大范围测量时，不得不通过装置的移动来完成测量。而在移动的过程中，会因为各种外部因素导致测量失准，产生误差。本装置则最大程度的减少误差，提高检测质量。
43.本实施例提供的装置结构简单、操作方便，能适用于各等级公路路面平整度的实验要求，能准确测试路面平整度，完善现有实验装置的不足，实验得到的数据更加准确完整。
44.本发明的路面平整度检测装置，不仅可以较为准确的测量出横杆与路面间的最大间隙长度，也能实现3m范围内路面的具体凹凸状况检测，使得路面平整度的检测结果更加全面立体，排除偶然误差。
45.工作时，将路面平整度检测装置放置到待检测的路面上，根据路面的宽度调节可抽拉小横杆2的长度，然后通过人力或其它动力带动检测装置沿预定路线缓慢运动；在检测装置移动的过程中，激光测距仪4可对路面的水平度测量，当路面不平时，通过激光测距仪4连接的数据显示仪会对人们进行提醒，且由于气泡水平仪3中的气泡会发生倾斜，通过观察气泡的倾斜度可观察路面倾斜面。
46.实施例二：本实施例提供一种路面平整度检测方法，基于实施例一所述的装置，包括以下步骤：将路面平整度检测装置放置到待检测的路面上；根据路面的宽度调节可抽拉小横杆2的长度，然后通过人力或其它动力带动检测装置沿预定路线缓慢运动；在检测装置移动的过程中，通过激光测距仪4对路面的水平度测量，当路面不平时，通过激光测距仪4连接的数据显示仪获取提醒信息，且由于气泡水平仪3中的气泡会发生倾斜，并通过观察气泡的倾斜度可观察路面倾斜面。
47.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。