UGIĘCIOMIERZ LASEROWY TSD

Ugięciomierz laserowy TSD (Traffic Speed Deflectometer) to zaawansowane technologicznie urządzenie do zbierania informacji o stanie nośności nawierzchni. Stworzone zostało z myślą o wykonywaniu pomiarów ugięć na sieciach drogowych, niemniej już dziś stosowane jest jako badanie sprawdzające wyremontowanych odcinków dróg (we Włoszech). Szczególną zaletą tego urządzenia jest efektywność działania, pozwalająca precyzyjnie i szybko zidentyfikować miejsca o obniżonej trwałości konstrukcji drogowej - w zarządzaniu siecią drogową rzecz niezbędna i podstawowa. Jakość uzyskiwanych danych i nowe rozwiązania techniczne sprawiają, że użytkowany przez Instytut ugięciomierz TSD jest unikatowym urządzeniem nie tylko w skali kraju, ale także w Europie i na świecie.

UGIĘCIOMIERZ LASEROWY TSD

Sercem systemu pomiarowego jest belka z czujnikami laserowymi zamontowana w naczepie ciężarówki w taki sposób, aby główny czujnik mierzył ugięcie w osi obciążenia, tj między kołami koła bliźniaczego. Następne czujniki umieszczone są w linii śladu koła, w ustalonych od siebie odległościach, przed i za kołem.
Pomiar polega na określeniu prędkości pionowego przemieszczenia oraz kąta ugięcia powierzchni wywołanego przez poruszającą się ciężarówkę. Różnica przemieszczeń między punktem obciążonym i nieobciążonym jest wyrażeniem aktualnego ruchu nawierzchni wywołanego przez pojazd o znanym obciążeniu. Na podstawie tych danych wyliczane jest ugięcie nawierzchni w każdym punkcie pomiarowym.

Proces pomiarowy jest automatyczny i może go przeprowadzić jedna osoba. Pomiary wykonywane są zazwyczaj przy prędkości 60-70 km/h. Maksymalna prędkość pomiarowa wynosi 95 km/h natomiast minimalna to 35 km/h. Typowa wielkość obciążenia to 10 ton na oś, z możliwością zmiany na 7 ton i 13 ton.
Ponadto system wyposażony jest w czujniki podczerwieni do pomiaru temperatury powierzchni nawierzchni, kamerę do rejestracji obrazu pasa drogowego, czujnik laserowy do pomiaru równości podłużnej nawierzchni, WiFi i GPS oraz georadar GPR do rozpoznania konstrukcji nawierzchni.
Ugięciomierz TSD gwarantuje wysoką korelację i powtarzalność wyników. Przedstawiony obok wykres obrazuje dokładność z jaką system pomiarowy odtwarza rejestrowane na tym samym odcinku ugięcia w kolejnych przejazdach. Ta podstawowa, dla zaawansowanych systemów pomiarowych, właściwość jest niezbędna w prawidłowej i rzetelnej ocenie sieci drogowej pod kątem bieżącej nośności konstrukcji nawierzchni.

TSD rys 6  TSD rys 7  TSD rys 8

Na wykresie obok przedstawiono porównanie ugięć zarejestrowanych w osi obciążenia podczas pomiarów TSD (w trzech przejazdach „Run 1-3”) i FWD (linia koloru zielonego). Z prezentowanych danych wynika, że TSD w równym stopniu co FWD wychwytuje zmiany ugięć nawierzchni. Prowadzone przy pomocy obu urządzeń regularnie badania na odcinkach testowych pozwoliły określić korelację uzyskanych wartości. Zaprezentowany poniżej wykres korelacyjny ugięć maksymalnych zarejestrowanych przez TSD i FWD świadczy o wysokiej zgodności, co pozwala na weryfikowanie odcinków dróg poddanych ocenie nośności, jak również jest wykorzystywane w projektowaniu wzmocnień i remontów nawierzchni.