路基连续压实控制系统技术介绍.pptx

1、连续压实连续压实控制系控制系统统技技术术介介绍绍中国中国铁铁道科学研究院道科学研究院2016/5/8目目录录一、引入一、引入连续压实连续压实控制技控制技术术的意的意义义二、二、连续压实连续压实引入依据引入依据三、基本原理三、基本原理四、四、CCC-800连续压实连续压实控制系控制系统统的介的介绍绍五、使用案例五、使用案例目前在目前在铁铁路路基填筑工程中，由于路路基填筑工程中，由于传统传统作作业业模模式无法式无法实现实时记录实现实时记录和和检查现场压实检查现场压实情况，容易情况，容易出出现现漏漏压压和和过压过压的情况，的情况，导导致后期路基出致后期路基出现现不均不均匀沉降，在完工后，采用点抽匀沉

2、降，在完工后，采用点抽检检的方法的方法进进行行压实压实路面的密路面的密实实度、地基系数度、地基系数K30、Evd检测检测，由于，由于抽点抽点结结果无法完整果无法完整检查检查全段路基全段路基压实质压实质量，量，给给路路基基质质量留下了安全量留下了安全隐隐患。患。一、引入一、引入连续压实连续压实控制技控制技术术的意的意义义二、二、连续压实连续压实控制技控制技术术引入依据引入依据1.2011年年11月月17日日铁铁道部下道部下发发关于关于发发布布铁铁路路基填筑路路基填筑工程工程连续压实连续压实控制技控制技术规术规程的通知（程的通知（铁铁建建设设2011163号）。号）。2.2011年年12月月15日

3、建日建设设部下部下发发关于同意关于同意铁铁道部建道部建设设管管理司理司铁铁路路基填筑工程路路基填筑工程连续压实连续压实控制技控制技术规术规程行程行业标业标准准备备案的函（建案的函（建设标设标2011162号）。号）。3.2014年京沈客年京沈客专辽专辽宁公司印宁公司印发发京沈客京沈客专辽专辽宁段路基填宁段路基填筑工程筑工程连续压实连续压实控制技控制技术实术实施施细则细则（试试行）的通知。要行）的通知。要求京沈公司每台工作的求京沈公司每台工作的压压路机必路机必须须安装安装连续压实设备连续压实设备。连连续压实续压实控制技控制技术术在京沈客在京沈客专辽专辽宁段得到全面推广。宁段得到全面推广。5.20

4、15年11月30日卢总在铁路建设电视电话会议上的讲话会上，卢总表扬了连续压实等技术在京沈高铁建设中起到的重要作用，认为连续压实控制技术对于质量安全监控非常有效,应在全路推广应用(第七页第九行）三、三、连续压实连续压实控制技控制技术术的的 原理原理（1）基本原理）基本原理连续压实连续压实控制技控制技术术的基本原理是将振的基本原理是将振动动碾碾压过压过程看作是一种程看作是一种动态试验过动态试验过程（振程（振动压实试验动压实试验），将振），将振动压动压路机作路机作为动态为动态加加载设备载设备，根据振，根据振动动压实压实机具与机具与压实压实路基之路基之间间的相互作用，通的相互作用，通过过路基路基结结构

5、反作用力（抗力）来分析和构反作用力（抗力）来分析和评评定路基的定路基的压实压实状状态态。进进而而实现压实过实现压实过程中程中压实质压实质量的量的连续连续控制控制。（2）连续压实连续压实控制原理示意控制原理示意图图在碾在碾压过压过程中振程中振动轮动轮同同时时受到来自机械本受到来自机械本身的激振力和路基身的激振力和路基结结构的抵抗力（反力）作用，构的抵抗力（反力）作用，二者的共同作用引起振二者的共同作用引起振动轮动轮的振的振动动响响应应，基于，基于这这种振种振动动响响应应建立相建立相应应的的评评定与控制体系，定与控制体系，实现对实现对整个碾整个碾压压面面压实质压实质量量 的的实时监测实时监测和和

6、控制，如控制，如说说明明图图1.0 所示。所示。说明图1.0 连续压实控制技术原理（3）连续压实连续压实的原理的原理3.1连续压实连续压实控制系控制系统组统组成成硬件部分：加硬件部分：加载设备载设备+量量测设备测设备软软件部分：件部分：压实压实控制控制软软件件+数据数据图1.1 连续压实控制系统组成框图1加载设备；2检测设备；3传感器；4信号调理；5数据采集；6分析处理；7显示；8反馈控制；9压实信息管理系统；10后台信息管理；11远程信息管理（3）连续压实连续压实的原理的原理3.4连续压实值计连续压实值计算公式算公式连续压实值连续压实值的的计计算依据算依据为圆为圆柱体柱体变变形模量公式形模量

7、公式2*A1/A0Ec=constant*F/s=constant*其中，为为震震动动的基的基频频A0为震动基频分量的幅值A1为一次谐振分量的振幅（4）连续压实连续压实控制技控制技术术的用途的用途过过程控制：程控制：压实压实程度、程度、压实压实均匀性、均匀性、压实稳压实稳定性定性主要作用：主要作用：1.指指导压导压路机路机师师傅碾傅碾压压作作业业当当压实压实程度合格程度合格时时停止碾停止碾压压，防止，防止过压过压，对为压对为压实实区域加区域加强强碾碾压压，提高路基，提高路基压实压实均匀性。均匀性。2.辅辅助制定碾助制定碾压压方案方案当某一种填料在增加碾当某一种填料在增加碾压压遍数的情况下，遍数

8、的情况下，压实压实值值已已经稳经稳定，但定，但压实压实程度依然无法程度依然无法满满足要求，足要求，这时这时应该应该更更换换碾碾压压方案。方案。（4）连续压实连续压实控制技控制技术术的用途的用途质质量量检测检测：检查检查路基的路基的压实质压实质量量主要作用：主要作用：1.确定碾确定碾压压面面压实压实状状态态分布、分布、压实压实均匀性，确均匀性，确保工程保工程质质量；量；2.提交提交压实质压实质量量报报告，管理人告，管理人员员可在平台上看可在平台上看到到现场现场碾碾压压状状态态。四、四、CCC-800连续压实连续压实控制系控制系统统的介的介绍绍4.1硬件系硬件系统统振动传感器振动传感器垂直安装在加

9、载振动轮内壁，测量压实程度、振动轮振动频率、振动幅度等信息。差分北斗定位系统提供实时、高精度位置信息（包括高程）。4.1硬件系硬件系统统北斗定位接收机北斗定位接收机北斗定位接收机通北斗定位接收机通过过串口通信将高精度定位信息串口通信将高精度定位信息发发往平板往平板控制器，控制系控制器，控制系统统能能对压对压路机速度、路机速度、换换道、工作区域等道、工作区域等进进行行精确精确计计算，算，实现压实过实现压实过程自程自动动化。化。数字数字处处理器理器接收振接收振动传动传感器采集的振感器采集的振动动信息，信息，进进行行处处理后将理后将VCV值值、频频率、振幅等信息率、振幅等信息输输出到出到压实压实显显

10、示器。示器。4.1硬件系硬件系统统显显示器示器配配备备CCC-800系系统应统应用用软软件，以件，以图图形方式形方式显显示示压实压实程度分布程度分布图图，同，同时时可可显显示示VCV值值、频频率、振幅、行率、振幅、行驶驶速度、碾速度、碾压压遍数、遍数、压实压实程度、程度、压实压实均匀性、均匀性、压实稳压实稳定性指定性指标标等信息，以指等信息，以指导导施工，施工，实现压实质实现压实质量控制的量控制的标标准化、智能化准化、智能化4.2软软件系件系统统CCC-800S按按Q-CR_9210-2015铁铁路路基填筑工路路基填筑工程程连续压实连续压实控制技控制技术规术规程程设计设计，包含系，包含系统统参

11、数参数设设置、相关置、相关性校性校验验、过过程控制、程控制、质质量量检测检测、数据、数据记录记录并形成并形成报报告、数据告、数据传输传输和管理等功能。和管理等功能。4.2.1系系统统参数参数设设置置系统参数设置4.2软软件系件系统统4.2.2过过程控制程控制经过连续压实经过连续压实与与K30、Evd、压实压实系数做相关系数做相关性校性校验验，由，由K30、Evd、压实压实系数的系数的规规范范值值可以可以获获得得连续压实连续压实的目的目标值标值，过过程控制程控制过过程中，程中，连续压实连续压实值值大于目大于目标值标值，在，在图图中中显显示示为绿为绿色，色，连续压实值连续压实值小小于目于目标值标值

12、，显显示示红红色。色。过程控制4.2软软件系件系统统4.2.3质质量量检测检测当当连续压实值连续压实值大于目大于目标值标值（图图中中显显示示为绿为绿色）占色）占比的比率大于比的比率大于95%，所有，所有连续压实值连续压实值都大于都大于80%平均平均值时值时，质质量量检测检测合格。合格。质量检测、上传数据4.2软软件系件系统统4.2.4生成生成报报告告4.2软软件系件系统统4.2.5服服务务器端数据管理器端数据管理4.3 CCC-800连续压实连续压实系系统优统优点点1.指指导导施工、提高施工、提高压实质压实质量和效率量和效率实时实时指指导导施工人施工人员员在达到在达到压实压实状状态时态时停止碾

13、停止碾压压，在欠，在欠压压区域区域补压补压，提高路基，提高路基压实压实的均匀性，防止路基不均匀沉降的均匀性，防止路基不均匀沉降，并提高效率。，并提高效率。2.检测检测更全面、指更全面、指导导常常规检查规检查相相较传统较传统抽点抽点检测检测，连续压实为连续压实为全覆盖全覆盖检测检测，容易定位，容易定位薄弱区域，指薄弱区域，指导导常常规检查进规检查进行行选选点。点。3.完整的施工数据存档，很方便生成完整的施工数据存档，很方便生成报报告告4.强强大的数据平台系大的数据平台系统统依托依托铁铁路建路建设设工程信息化平台，工程信息化平台，检测检测数据、施工信息上数据、施工信息上传传至大数据中心至大数据中心

14、进进行存行存储储，便于集中，便于集中查阅查阅分析、分析、监监督施工督施工。4.3 CCC-800S连续压实连续压实系系统优统优点点5.高度智能化高度智能化本系本系统统配置高精度北斗系配置高精度北斗系统统，水平方向精度达，水平方向精度达2cm，高程精度，高程精度为为4cm，施工人施工人员员点点击击开始后开始后，基本不需要人工干，基本不需要人工干预预采集采集过过程。程。6.信息化程度高信息化程度高CCC-800连续压实连续压实系系统统是中国是中国铁铁路路总总公司下公司下属企属企业业中国中国铁铁道科学研究院在以道科学研究院在以铁铁路路线线路基路基础础设设施信息化建施信息化建设设关关键键技技术术研究研

15、究课题为课题为依托依托发发展展起来的，起来的，系系统统平台平台为铁为铁路工程管理平台，集合路工程管理平台，集合连连续压实检测续压实检测、常、常规检测规检测（K30、Evd、压实压实系数系数）、沉降）、沉降监测监测和施工信息等和施工信息等综综合信息。合信息。五、使用案例五、使用案例5.1 设备设备安装安装五、使用案例五、使用案例5.2 相关性校相关性校验验确定路基填料压实状态获得连续压实值获得相应位置K30值连续压实与K30相关性校验五、使用案例五、使用案例5.3 领导领导关心关心工管中心和京沈公司领导考察二十二局连续压实相关工作情况向京沈公司领导汇报连续压实使用情况五、使用案例五、使用案例5.4 成果成果5.4.1施工量施工量统计统计、直、直观显观显示示进进度度五、使用案例五、使用案例5.4 成果成果5.4.2显显示示压实压实状状态态信息（通信息（通过过率率95%是是显显示示为绿为绿色）色）五、使用案例五、使用案例5.4 成果成果5.4.3显显示示压实质压实质量信息，每量信息，每处处具体的具体的压实质压实质量情量情况，况，显显示薄弱区域（示薄弱区域（图图中中红红色部分）色部分）联联系方式系方式铁铁科院科院铁铁建所建所廖春木廖春木13699153510邮邮箱：箱：4.2 相关事相关事项项返回返回总总目目录录 页页