XÁC ĐỊNH độ BẰNG PHẲNG mặt ĐƯỜNG THEO CHỈ số độ gồ GHỀ QUỐC tế IRI BẰNG THIẾT bị HAWKEYE DUO 1000

XÁC ĐỊNH, độ BẰNG PHẲNG mặt ĐƯỜNG ,THEO CHỈ số, độ gồ GHỀ QUỐC tế IRI ,BẰNG THIẾT bị ,HAWKEYE DUO 1000

Thiết bị Hawkeye DUO 1000 XÁC ĐỊNH ĐỘ BẰNG PHẲNG MẶT ĐƯỜNG THEO CHỈ SỐ ĐỘ GỒ GHỀ QUỐC TẾ IRI BẰNG THIẾT BỊ HAWKEYE DUO 1000 Cơ sở lý thuyết chung * Thuật ngữ định nghĩa: - Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI (International Roughness Index): Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI số tính sở số đo mặt cắt dọc đường, cách sử dụng mô “một phần tư xe” với tốc độ mô chạy xe 80 km/h Chỉ số Ngân hàng Thế giới đề xuất năm 1986 Mơ hình “một phần tư xe” xét theo bánh xe ô tô thông thường có hai trục, bốn bánh Đây hệ thống động mơ tả hình 2.5 IRI tỉ số trị số tích lũy chuyển dịch theo phương thẳng đứng (m) đoạn khảo sát chiều dài đoạn khảo sát (km) theo tốc độ xe chạy ổn định Khi số IRI xác định: (1) Hình 2.5 Mơ hình phần tư xe đó: L - chiều dài đoạn khảo sát (m); V - tốc độ mơ hình phần tư xe (m/s); x/V - thời gian mơ hình cần để chạy khoảng cách định x; dt - thời gian tăng; zs - chiều cao theo phương thẳng đứng khối lượng nhíp xe (height or vertical coordinate of the sprung mass); zu - chiều cao theo phương thẳng đứng khối lượng khơng có nhíp (height or vertical coordinate of the unsprung mass) Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 - Độ phẳng mặt đường theo IRI: Độ phẳng mặt đường biểu thị theo IRI Đơn vị IRI thường sử dụng m/km có giá trị từ đến 20 (m/km) Mặt đường phẳng, IRI lớn * Phương pháp đo độ phẳng theo IRI: - Phương pháp đo gián tiếp: phương pháp đo không đưa trực tiếp giá trị IRI toàn tuyến đường Đây phương pháp sử dụng loại thiết bị đo thuộc loại tạo phản ứng Việc xác định độ phẳng IRI xác định gián tiếp thơng qua phương trình thực nghiệm thiết lập sở quan hệ giá trị IRI giá trị độ xóc đo đoạn đường ngắn chọn trước gọi đoạn định chuẩn Loại bao gồm loại xe đo có khả đo dịch chuyển thẳng đứng tương đối thân xe trục bánh xe (độ xóc cộng dồn) sở phản ứng với không phẳng mặt đường xe có gắn thiết bị chạy dọc đường Các số liệu ghi lại băng giấy file lưu trữ máy tính Điển hình loại máy như: Mays Ride Moter (Mỹ), TRL, Bump Intergrator (Anh)… Các loại thiết bị có tốc độ đo cao, nhược điểm có thang độ đo khác nhau, thuộc tính động lực khác không ổn định với thời gian - Phương pháp đo trực tiếp: phương pháp đo đưa trực tiếp giá trị IRI toàn tuyến đường thí nghiệm Đây phương pháp sử dụng loại thiết bị đo mặt cắt Hiện thường gặp ba phương pháp đo: phương pháp đo cao; phương pháp profiler bề mặt; phương pháp đo thiết bị đo trắc dọc Dipstick Phương pháp profiler bề mặt bao gồm thiết bị có khả đo tuần tự, liên tiếp trị số cao độ mặt cắt dọc đường với vận tốc cao thay đổi khoảng từ 30-130km/h, thông qua phần mềm chuyên dụng để xử lý kết đo đưa trực tiếp IRI Trong trình đo hành trình 50mm, hệ thống đo đồng thời Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 bốn thông số sau: - Chuyển dịch thẳng đứng đầu đo với mặt đường; - Gia tốc thẳng đứng đầu đo; - Thời gian quãng đường hai đầu đo thu nhận giá trị thông số Chuyển dịch thẳng đứng đầu đo với mặt đường xác định dựa nguyên lý laser, siêu âm quang học bao gồm hai thơng số hình dạng mặt cắt dọc bề mặt đường chuyển dịch thẳng đứng đầu đo xe bị nẩy lên xe chạy mặt đường không phẳng Bộ phận đo gia tốc thẳng đứng có tác dụng loại trừ ảnh hưởng chuyển động thẳng đứng đầu đo xe bị nẩy lên chạy Thiết bị Hawkeye Duo 1000 2.1 Giới thiệu thiết bị Hawkeye Duo 1000: - Tổng quan hệ thống: Hình 1: Sơ đồ thiết bị Hawkeye Duo 1000 Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 - Thiết bị đo IRI: Hawkeyes Duo 1000 Đây thiết bị khảo sát đường cao tốc đại Việt Nam Hệ thống tự động thu thập liệu khảo sát từ đưa tiêu đánh giá chất lượng đường cao tốc thông tin đường cao tốc Hawkeye 1000 DUO thao tác đơn giản, nhanh chóng, tốc độ khảo sát lớn (tới 100km/h) quan trọng cấm đường hay phân luồn phương tiện khảo sát *Thông số kỹ thuật thiết bị: - Tốc độ cho phép thực phép đo: 5-100km/h - Thiết bị đo khoảng cách DMI kết hợp GPS - Cho phép đo số gồ ghề quốc tế IRI, độ nhám mặt đường vi mô SMTD, độ nhám vĩ mô MPD (Đủ khả tới 1mm đoạn chia lấy mẫu cho cấu tạo bề mặt vĩ mô MPD), trắc dọc đường - Cứ 25mm đầu đo laser đầu đo gia tốc đọc ghi lại kết - Thiết bị hỗ trợ camera chuyên dụng cho phép chụp lại hình ảnh xác định vị trí đoạn chia khoảng cách thiết đặt Hình Xe khảo sát mặt đường có gắn thiêt bị Hawkeye DUO 1000 2.2 Cấu tạo thiết bị Hawkeye Duo 1000 Chi tiết phận thiết bị Hawkeye Duo 1000 bao gồm: Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 Bộ Hawkeye 1000: Hình 3: Bộ Hawkeye 1000 (Hawkeye 1000 System) Gồm: + CPU + Bộ lưu điện (UPS) + Các cổng kết nối (Laser, camera, GPS, USB…) Bộ Hawkeye 1000 cung cấp điện từ nguồn điện xe chuyên dụng Đây trung tâm thu thập lưu trữ số liệu khảo sát độ gồ ghề IRI thiết bị Việc thu thập lưu trữ liệu khảo sát tiến hành máy tính xách tay Máy tính cài sẵn công cụ xử lý số liệu kết nối với Hawkeye 1000 sợi dây cáp Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 Hình 4: Xử lý số liệu khảo sát máy tính xách tay Máy chụp bề mặt Laser Hình 5: Bộ phận chụp bề mặt Laser gắn khung máy Máy chụp bề mặt Laser lắp đằng sau xe Trên máy có đầu đo Laser gắn vị trí trùng với vệt bánh xe Đầu đo Laser đồng thời tích hợp với đầu đo gia tốc Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 Hình 6: Đầu đo Laser tích đầu đo gia tốc Đầu đo có tác dụng: + Đầu đo gia tốc có tác dụng ghi lại độ dịch chuyển phần thân xe q trình di chuyển + Phân tích bề mặt đường phương pháp Laser Kết kết hợp với số ghi đầu đo gia tốc cho kết số độ gồ ghề IRI cấu tạo vĩ mơ mặt đường Hình 7: Cơ chế xử lý độ xóc thân xe Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 Thiết bị đo khoảng cách Hình 8: Bộ phận đo khoảng cách Có tác dụng đo vận tốc xe khoảng cách, truyền xung/vòng Bộ phận chịu thời tiết Trước khảo sát phải hiệu chỉnh đo khoảng cách Camera kỹ thuật số - GPS Hình 9: Camera kỹ thuật số Camera thu lại hình ảnh trình khảo sát Hình ảnh từ camera lưu trữ trực tiếp PC Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 Hình 10: Thiết bị GPS GPS: Ghi lại hành trình khảo sát 2.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm: 2.2.1 Hiệu chỉnh thiết bị: - Lắp đặt thiết bị Hawkeye vào xe chuyên dụng Yêu cầu đỗ xe vị trí nhẵn, phẳng Kiểm tra kết nối thiết bị với máy tính, kiểm tra Laser đầu đo gia tốc đảm bảo hoạt động tốt - Hiệu chuẩn độ nhạy laser, đầu đo gia tốc tiến hành kiểm tra độ nhún (bounce test) thiết bị đảm bảo IRI nằm phạm vi cho phép: Still vehicle phase IRI ≤0.1 Bounce phase IRI ≤0.2 - Sau tiến hành hiệu chuẩn thiết bị đo khoảng cách DMI cách chọn đoạn 100m định chuẩn đảm bảo số xung đạt trị số 0.222m/xung theo yêu cầu 2.2.2 Thực khảo sát đo IRI: 3.2.2.1 Lên kế hoạch cho khảo sát: - Địa điểm, quãng đường khảo sát, điểm mốc đánh dấu - Thiết lập tốc độ tối đa tối thiểu cho xe khảo sát: V max = 110Km/h , Vmin = 30Km/h; 2.2.2.2 Bắt đầu khảo sát: Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải Thiết bị Hawkeye DUO 1000 Thiết bị Hawkeyes bật sẵn kết nối với máy tính chuyên dụng cài phần mềm thu thập xử lý số liệu Trên giao diện máy tính xuất module phần mềm để thu thập số liệu khảo sát thực tế Để bắt đầu khảo sát kích vào nút Start mục Survey Control View, module bắt đầu thu thập số liệu 2.2.2.3 Lựa chọn Lead in Lead out: Để đảm bảo xe khảo sát đạt tốc độ yêu cầu bắt đầu khảo sát kết thúc khảo sát cần phải có đoạn Lead in Lead out để số liệu thu thập xác - Lead in: Đoạn đường xe khảo sát tăng tốc độ đến tốc độ yêu cầu trước vào điểm mốc - Lead out: Đoạn đường xe khảo sát giảm tốc độ từ điểm mốc cuối đến xe dừng lại Lead in Lead out nên chọn khoảng 100m 2.2.2.4.Khi kết thúc khảo sát: Kích vào nút Stop mục Survey Control View, người khảo sát ghi nhận xét trình khảo sát thu thập số liệu Copy liệu khảo sát từ máy chủ Hawkeyes sang máy tính cài phầm mềm chuyên dụng phân tích xử lý số liệu Tắt hết tất thiết bị đỗ xe nơi khơ ráo, thống mát 2.3 Lưu ý khảo sát Trong trình tiến hành khảo sát mặt đường cần lưu ý vấn đề sau: - Yêu cầu xe khảo sát đường cần kiểm tra, có thay đổi vượt xe phải thích rõ ràng - Đánh dấu điểm mốc khảo sát Việc đánh dấu điểm mốc quan trọng trình khảo sát, tác dụng chia nhỏ đoạn tuyến khảo sát để kết Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải 10 Thiết bị Hawkeye DUO 1000 xác hơn, điểm mốc thường vật cố định đường cọc tiêu, biển báo, cầu đường mới… - Để đảm bảo kết xác yêu cầu người khảo sát phải quan sát yếu tố trực tiếp gián tiếp ảnh hưởng đến kết khảo sát Trong giao diện phần mềm thu thập có thiết lập sẵn thích như: Khi vào cầu, ổ gà, gờ giảm tốc, đoạn đường thi cơng, đoạn đường dính nước mưa…Các ghi giúp người khảo sát giải thích kết bất thường q trình phân tích liệu sau 2.3 Phân tích xử lý số liệu: - Dữ liệu khảo sát copy vào máy tính trang bị Phần mềm Hawkeyes Toolkit dùng để phân tích xử lý số liệu - Vấn đề quan tâm mặt cắt dọc tuyến, số gồ ghề IRI, độ nhám bề mặt vi mô SMTD, độ nhám vĩ mô MPD - Phần mềm Hawkeyes Toolkit tự động xử lý số liệu thu thập xuất kết dạng Excel, PDF…, ghi giá trị IRI bất thường mà trình khảo sát gặp phải - Một cách khác dựa vào hình ảnh thu thập qua hệ thống camera để đánh giá chung tình trạng mặt đường, kiểm tra lại tài sản đường cọc tiêu, biển báo… 2.4 Báo cáo kết quả: 2.4.1 Báo cáo theo dạng bảng sau: Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải 11 Thiết bị Hawkeye DUO 1000 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI LAS UNIVERSITY OF TRANSPORT TECHNOLOGY PHỊNG THÍ NGHIỆM CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG xd72 LABORATORY FOR TRANSPORT CONSTRUCTION ĐC: 54 Triều khúc-Thanh Xuân-Hà Nội; Tel: 04.35220748; Fax: 04.38547695 Số - No: /2014/LAS-XD 72 BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐO IRI REPORT ON TESTING RESULT IRI Đơn vị yêu cầu - Client: Cơng trình - Project: Ngày thí nghiệm - Date tested: Lý trình - Station Kết thí nghiệm - Test result: IRI IRI Khoảng cách/ Phải/ Trái/ Chainage (km) IRI IRI Right Left IRI Trung bình/ IRI Avg IRI Làn/ IRI Lane Tốc độ/ Ghi Speed chú/ (km/h) Note IRI Trung bình tuyến: Ghi - Note: Kết có giá trị đoạn thử nghiệm / The results are only valid for tested length of road Người thí nghiệm/ Tester by Bộ môn Đường – Trường đại học Công nghệ Giao thông vận tải 12 Thiết bị Hawkeye DUO 1000 Người kiểm tra/ Checker TRƯỜNG ĐH ĐƠN VỊ YÊU CẦU (Client) TƯ VẤN GIÁM PHỊNG THÍ SÁT NGHIỆM (Consultant) (Laboratory) CÔNG NGHỆ GTVT (University of Transport Techlonogy) 2.4.2 Đánh giá kết Phân cấp chất lượng độ phẳng theo IRI đường khai thác Loại mặt đường Cấp đường Cấp cao A1: Bê tơng Đường Tốt Tình trạng mặt đường Trung Kém Rất bình cao nhựa chặt, bê tông xi tốc cấp 120, măng đổ chỗ 2≤ IRI