รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก (Falling weight deflection)

รายละเอียด

รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก (Falling Weight Deflectometer) เป็นเทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูง แต่ราคาก็สูงตามไปด้วย สามารถทดสอบได้รวดเร็ว ในปัจจุบันมีใช้เพียงในหน่วยงานหลักของรัฐเท่านั้น ซึ่งทั้งสองอุปกรณ์ใช้สำหรับ หาค่าการแอ่นตัว (Deflection) ของถนน เมื่อมีแรงกระทำต่อถนน และสามารถ ทำการทดสอบการวัดค่าและประมวลผลค่าการยุบตัว, ค่าความแข็งแรง และค่าความสัมพันธ์เปลี่ยนแปลงกับความแข็งแรง โดยการทิ้งน้ำหนักกระแทกลงบนผิวทาง ซึ่งสามารถทดสอบได้ตามมาตรฐานการทดสอบ ASTM D4694

Falling weight deflection เป็นอุปกรณ์ทดสอบที่ใช้โดยวิศวกรโยธาในการประเมินคุณสมบัติทางกายภาพของทางเดิน ข้อมูล FWD ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการประมาณความจุโครงสร้างทางถนนสำหรับ การออกแบบภาพซ้อนทับและเพื่อตรวจสอบว่ามีการใช้งานถนนมากเกินไปหรือไม่ การใช้งานรวมถึง (แต่ไม่ จำกัด เฉพาะ) ทางหลวงถนนในท้องถิ่นทางเท้าสนามบินบริเวณท่าเรือและรางรถไฟ เครื่องมักจะมีอยู่ในรถพ่วงที่สามารถลากไปยังสถานที่โดยยานพาหนะอื่น นอกจากนี้ยังสามารถสร้างขึ้นบนรถกระบะหรือภายในรถตู้ขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังมีหน่วยครอบคลุมที่ติดตั้งอุปกรณ์ FWD บนรถบรรทุกหนักพร้อมกับรถเข็นGPRและTMA การป้องกันให้มียานพาหนะสำรวจถนนที่สมบูรณ์

รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก (Falling Weight Deflectometer) ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งสัญญาณพัลส์โหลดไปยังพื้นผิวถนนซึ่งจำลองการโหลดที่ผลิตโดยล้อรถหมุน โหลดถูกสร้างขึ้นโดยการทิ้งน้ำหนักที่มีขนาดใหญ่และส่งไปยังทางเท้าผ่านแผ่นโหลดแบบวงกลมซึ่งโดยทั่วไปจะมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 300 มม. บนถนนและ 450 มม. ที่สนามบิน โหลดเซลล์ที่ติดตั้งอยู่ด้านบนของมาตรการแผ่นโหลดโหลดแก่พื้นผิวทางเท้า แผ่นโหลดสามารถเป็นของแข็งหรือแบ่งส่วน ข้อดีของแผ่นโหลดแบบแบ่งส่วนคือมันใช้กับรูปร่างของผิวทางเพื่อให้การกระจายโหลดที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวที่ไม่เรียบ โดยทั่วไปแล้วโหลดสำหรับการทดสอบบนถนนประมาณ 40 kN ให้แรงดันประมาณ 567 kPa ใต้แผ่นโหลด (50 kN / 707 kPa ตามมาตรฐานยุโรป)

เซ็นเซอร์การโก่งตัว (geophones; force-balance seismometers) ติดตั้งเรดิอเรเตอร์จากศูนย์กลางของแผ่นโหลดวัดความผิดปกติของทางเท้าเพื่อตอบสนองต่อการโหลด ออฟเซ็ตทั่วไปบางอย่างคือ 0, 200, 300, 450, 600, 900, 1200 และ 1500 มม. การโก่งตัวที่วัดที่เซ็นเซอร์เหล่านี้เรียกว่า D0, D200, D300 เป็นต้นข้อดีของเครื่องวัดคลื่นแผ่นดินไหวเมื่อเปรียบเทียบกับธรณีฟิสิกส์คืออุปกรณ์สอบเทียบในตัวและช่วงที่สูงขึ้น (5 มม. vs 2 มม.) Geophones มีความไวต่อการรบกวนมากกว่าก่อนเกิดผลกระทบเนื่องจากข้อผิดพลาดเริ่มต้นถูกรวมเข้าด้วยกัน

โปรแกรมวิเคราะห์รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก

การทำงานของเครื่องมือ รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก

• ตุ้มน้ำหนัก ให้แรงกระแทกด้วยการยกให้ได้ระดับความสูงที่ต้องการ เป็นการเลียนแบบแรงที่กระทำต่อถนน
• เพลทรองรับน้ำหนัก เป็นจุดที่สัมผัสกับผิวถนน
• Sensor Load จะวัดค่าแรงที่กระทำต่อถนน และ Sensor Geophone จะวัดค่า Deflection เมื่อเกิดคลื่นจากแรงกระแทก
• เมื่อตุ้มน้ำหนักถูกยกและปล่อยลงมากระแทกกับตัวยางที่ทำหน้าที่รองรับ-ส่งแรงที่ได้จากกระแทกไปยังเพลท เพื่อที่เพลทจะได้ส่งแรงกระทำต่อถนนต่อไป จากนั้น Sensor Geophone จะทำการวัดการแอ่นตัวของพื้น ที่เกิดในรูปแบบของคลื่นที่กระแทกและกระจายออกจากเพลทเมื่อตุ้มน้ำหนักตกมากระแทก
• ผลทดสอบที่ได้รับคือ แรงที่เกิดขึ้นจริงจากการทดสอบ ที่ Load sensor detector วัดค่าได้ และค่า Deflection ที่ได้จาก Sensor Geophon

เมื่อนำค่าการแอ่นตัว (Deflection) ของถนนเมื่อถูกลูกตุ้มน้ำหนักกระแทก มาคำนวณกับตัวแปลที่เราป้อนเข้าไปแล้วนั้นจะสามารถหาค่าความแข็งแรงของแต่ชั้น ค่าความเค้นหรือความเครียดของโครงสร้างขั้นทาง อายุการใช้งานคงเหลือของถนนเพื่อนำไปวิเคราะห์ประเมินสภาพของโครงสร้างถนนและออกแบบโครงสร้างถนนที่จะทำการปรับปรุงให้มีความสมบูรณ์มากขึ้น

รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก (Falling Weight Deflectometer)

รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก มีหลายประเภทแบ่งตามการใช้งาน ได้แก่

• PRIMAX 1500 (FWD) เหมาะสำหรับถนนทั่วไป สามารถให้น้ำหนักกระแทกได้สูงสุด 150 กิโลนิวตัน และต่ำสุดได้ 7 กิโลนิวตัน ซึ่งควบคุมการปล่อยตุ้มน้ำหนักด้วยระบบไฮดรอลิก
• PRIMAX 2500 (HWD) เหมาะสำหรับพื้นผิวที่รับน้ำหนักเยอะๆ เช่น ลานวางตู้คอนเทนเนอร์ สนามบินขนาดเล็ก สามารถให้น้ำหนักกระแทกได้สูงสุด 250 กิโลนิวตัน และต่ำสุดได้ 7 กิโลนิวตัน ซึ่งควบคุมการปล่อยตุ้มน้ำหนักด้วยระบบไฮดรอลิก
• PRIMAX 3000 (SHWD)เหมาะสำหรับสนามบินขนาดใหญ่ สามารถให้น้ำหนักกระแทกได้สูงสุด 350 กิโลนิวตัน และต่ำสุดได้ 7 กิโลนิวตัน ซึ่งควบคุมการปล่อยตุ้มน้ำหนักด้วยระบบไฮดรอลิก

ทำไมต้องซื้อรถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทกกับเรา ?

• ตัวรถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก สามารถอัพเกรดได้ จาก 1500 เป็น 2500 หรือ 3000 โดยไม่ต้องเปลี่ยนโครงสร้างเดิม
• รับประกันถึง 2 ปี
• สามารถใช้ร่วมกับโปรแกรมวิเคราะห์อื่นๆ ได้
• มีประสบการณ์การใช้งานและซ่อมแซมมากกว่า 10 ปี

รถสำรวจสภาพโครงสร้างชั้นทางด้วยตุ้มน้ำหนักกระแทก (Falling Weight Deflectometer) ของกรมทางหลวงชนบท