路基连续压实控制系统技术介绍.pdf

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1、连续压实控制系统技术介绍中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院2016/5/82016/5/8目录目录一一、引入连续压实控制技术的意义引入连续压实控制技术的意义二二、连续压实引入依据连续压实引入依据三三、基本原理基本原理四四、CCC-800连续压实控制系统的介绍连续压实控制系统的介绍五五、使用案例使用案例目前在铁路路基填筑工程中目前在铁路路基填筑工程中，由于传统作业模由于传统作业模式无法实现实时记录和检查现场压实情况式无法实现实时记录和检查现场压实情况，容易容易出现漏压和过压的情况出现漏压和过压的情况，导致后期路基出现不均导致后期路基出现不均匀沉降匀沉降，在完工后在完工后，采用点抽检的方法进行压

2、实采用点抽检的方法进行压实路面的密实度路面的密实度、地基系数地基系数K30、Evd检测检测，由于由于抽点结果无法完整检查全段路基压实质量抽点结果无法完整检查全段路基压实质量，给路给路基质量留下了安全隐患基质量留下了安全隐患。一一、引入连续压实控制技术的意义引入连续压实控制技术的意义二二、连续压实控制技术引入依据连续压实控制技术引入依据1.2011年年11月月17日铁道部下发日铁道部下发关于发布铁路路基填筑关于发布铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程的通知工程连续压实控制技术规程的通知（铁建设铁建设2011163号号）。）。2.2011年年12月月15日建设部下发日建设部下发关于同意铁道部建设管

3、关于同意铁道部建设管理司理司铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程行业标行业标准备案的函准备案的函（建设标建设标2011162号号）。）。3.2014年京沈客专辽宁公司印发年京沈客专辽宁公司印发京沈客专辽宁段路基填京沈客专辽宁段路基填筑工程连续压实控制技术实施细则筑工程连续压实控制技术实施细则（试行试行）的通知的通知。要要求京沈公司每台工作的压路机必须安装连续压实设备求京沈公司每台工作的压路机必须安装连续压实设备。连连续压实控制技术在京沈客专辽宁段得到全面推广续压实控制技术在京沈客专辽宁段得到全面推广。5.2015年11月30日卢总在铁路建设电视电话会议上的讲

4、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、连续压实控制技术的连续压实控制技术的 原理原理（1）基本原理基本原理连续压实控制技术的基本原理是将振动碾连续压实控制技术的基本原理是将振动碾压过程看作是一种动态试验过程压过程看作是一种动态试验过程（振动压实试验振动压实试验），），将振动压路机作为动态加载设备将振动压路机作为动态加载设备，根据振动根据振动压实机具与压实路基之间的相互作用压实机具与压实路基之间的相互作用，通过路基通过路基结构反作用力结构反作用力（抗力抗力）来分析和评定路基的压实来分析和

5、评定路基的压实状态状态。进而实现压实过程中压实质量的连续控制进而实现压实过程中压实质量的连续控制。（2）连续压实控制原理示意图连续压实控制原理示意图在碾压过程中振动轮同时受到来自机械本在碾压过程中振动轮同时受到来自机械本身的激振力和路基结构的抵抗力身的激振力和路基结构的抵抗力（反力反力）作用作用，二者的共同作用引起振动轮的振动响应二者的共同作用引起振动轮的振动响应，基于这基于这种振动响应建立相应的评定与控制体系种振动响应建立相应的评定与控制体系，实现对实现对整个碾压面压实质量整个碾压面压实质量 的实时监测和的实时监测和 控制控制，如说如说明图明图1.0 所示所示。说明图1.0 连续压实控制技术

6、原理（3）连续压实的原理连续压实的原理3.1连续压实控制系统组成连续压实控制系统组成硬件部分硬件部分：加载设备加载设备+量测设备量测设备软件部分软件部分：压实控制软件压实控制软件+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）连续压实的原理连续压实的原理3.4连续压实值计算公式连续压实值计算公式连续压实值的计算依据为圆柱体变形模量公式连续压实值的计算依据为圆柱体变形模量公式Ec=constant*F/s=constant*2*A1/A0其中，为震动的

7、基频为震动的基频A0为震动基频分量的幅值A1为一次谐振分量的振幅（4）连续压实控制技术的用途连续压实控制技术的用途过程控制过程控制：压实程度压实程度、压实均匀性压实均匀性、压实稳定性压实稳定性主要作用主要作用：1.指导压路机师傅碾压作业指导压路机师傅碾压作业当压实程度合格时停止碾压当压实程度合格时停止碾压，防止过压防止过压，对为压对为压实区域加强碾压实区域加强碾压，提高路基压实均匀性提高路基压实均匀性。2.辅助制定碾压方案辅助制定碾压方案当某一种填料在增加碾压遍数的情况下当某一种填料在增加碾压遍数的情况下，压实压实值已经稳定值已经稳定，但压实程度依然无法满足要求但压实程度依然无法满足要求，这时

8、这时应该更换碾压方案应该更换碾压方案。（4）连续压实控制技术的用途连续压实控制技术的用途质量检测质量检测：检查路基的压实质量检查路基的压实质量主要作用主要作用：1.确定碾压面压实状态分布确定碾压面压实状态分布、压实均匀性压实均匀性，确确保工程质量保工程质量；2.提交压实质量报告提交压实质量报告，管理人员可在平台上看管理人员可在平台上看到现场碾压状态到现场碾压状态。四四、CCC-800连续压实控制系统的介绍连续压实控制系统的介绍4.1硬件系统硬件系统振动传感器振动传感器垂直安装在加载振动轮内壁，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

9、.1硬件系统硬件系统北斗定位接收机北斗定位接收机北斗定位接收机通过串口通信将高精度定位信息发往平板北斗定位接收机通过串口通信将高精度定位信息发往平板控制器控制器，控制系统能对压路机速度控制系统能对压路机速度、换道换道、工作区域等进行工作区域等进行精确计算精确计算，实现压实过程自动化实现压实过程自动化。数字处理器数字处理器接收振动传感器采集的振动信息接收振动传感器采集的振动信息，进行处进行处理后将理后将VCV值值、频率频率、振幅等信息输出到压实振幅等信息输出到压实显示器显示器。4.1硬件系统硬件系统显示器显示器配备配备CCC-800系统应用软件系统应用软件，以图形方式以图形方式显示压实程度分布图

10、显示压实程度分布图，同时可显示同时可显示VCV值值、频频率率、振幅振幅、行驶速度行驶速度、碾压遍数碾压遍数、压实程度压实程度、压实均匀性压实均匀性、压实稳定性指标等信息压实稳定性指标等信息，以指导以指导施工施工，实现压实质量控制的标准化实现压实质量控制的标准化、智能化智能化4.2软件系统软件系统CCC-800S按按Q-CR_9210-2015铁路路基填筑工铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程程连续压实控制技术规程设计设计，包含系统参数设置包含系统参数设置、相关相关性校验性校验、过程控制过程控制、质量检测质量检测、数据记录并形成报告数据记录并形成报告、数据数据传输和管理等功能传输和管理等功能。4

11、.2.1系统参数设置系统参数设置系统参数设置4.2软件系统软件系统4.2.2过程控制过程控制经过连续压实与经过连续压实与K30、Evd、压实系数做相关压实系数做相关性校验性校验，由由K30、Evd、压实系数的规范值可以获压实系数的规范值可以获得连续压实的目标值得连续压实的目标值，过程控制过程中过程控制过程中，连续压实连续压实值大于目标值值大于目标值，在图中显示为绿色在图中显示为绿色，连续压实值小连续压实值小于目标值于目标值，显示红色显示红色。过程控制4.2软件系统软件系统4.2.3质量检测质量检测当连续压实值大于目标值当连续压实值大于目标值（图中显示为绿色图中显示为绿色）占占比的比率大于比的比

12、率大于95%，所有连续压实值都大于所有连续压实值都大于80%平均值时平均值时，质量检测合格质量检测合格。质量检测、上传数据4.2软件系统软件系统4.2.4生成报告生成报告4.2软件系统软件系统4.2.5服务器端数据管理服务器端数据管理4.3 CCC-800连续压实系统优点连续压实系统优点1.指导施工指导施工、提高压实质量和效率提高压实质量和效率实时指导施工人员在达到压实状态时停止碾压实时指导施工人员在达到压实状态时停止碾压，在欠压在欠压区域补压区域补压，提高路基压实的均匀性提高路基压实的均匀性，防止路基不均匀沉降防止路基不均匀沉降，并提高效率并提高效率。2.检测更全面检测更全面、指导常规检查指

13、导常规检查相较传统抽点检测相较传统抽点检测，连续压实为全覆盖检测连续压实为全覆盖检测，容易定位容易定位薄弱区域薄弱区域，指导常规检查进行选点指导常规检查进行选点。3.完整的施工数据存档完整的施工数据存档，很方便生成报告很方便生成报告4.强大的数据平台系统强大的数据平台系统依托铁路建设工程信息化平台依托铁路建设工程信息化平台，检测数据检测数据、施工信息上施工信息上传至大数据中心进行存储传至大数据中心进行存储，便于集中查阅分析便于集中查阅分析、监督施工监督施工。4.3 CCC-800S连续压实系统优点连续压实系统优点5.高度智能化高度智能化本系统配置高精度北斗系统本系统配置高精度北斗系统，水平方向

14、精度达水平方向精度达2cm，高程精度为高程精度为4cm，施工人员点击开始后施工人员点击开始后，基本不需要人工干预采集过程基本不需要人工干预采集过程。6.信息化程度高信息化程度高CCC-800连续压实系统是中国铁路总公司下连续压实系统是中国铁路总公司下属企业中国铁道科学研究院在以属企业中国铁道科学研究院在以铁路线路基础铁路线路基础设施信息化建设关键技术研究设施信息化建设关键技术研究课题为依托发展课题为依托发展起来的起来的，系统平台为铁路工程管理平台系统平台为铁路工程管理平台，集合连集合连续压实检测续压实检测、常规检测常规检测（K30、Evd、压实系数压实系数）、）、沉降监测和施工信息等综合信息沉

15、降监测和施工信息等综合信息。五五、使用案例使用案例5.1 设备安装设备安装五五、使用案例使用案例5.2 相关性校验相关性校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相关性校验五五、使用案例使用案例5.3 领导关心领导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五五、使用案例使用案例5.4 成果成果5.4.1施工量统计施工量统计、直观显示进度直观显示进度五五、使用案例使用案例5.4 成果成果5.4.2显示压实状态信息显示压实状态信息（通过率通过率95%是显示为绿是显示为绿色色）五五、使用案例使用案例5.4 成果成果5.4.3显示压实质量信息显示压实质量信息，每处具体的压实质量情每处具体的压实质量情况况，显示薄弱区域显示薄弱区域（图中红色部分图中红色部分）联系方式联系方式铁科院铁建所铁科院铁建所廖春木廖春木13699153510 邮箱邮箱：4.2 相关事项相关事项返回总目录返回总目录 页页