植入加速度传感器的沥青混合料成型模具及方法 |
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| 申请号 | CN202310920452.0 | 申请日 | 2023-07-25 | 公开(公告)号 | CN117074126A | 公开(公告)日 | 2023-11-17 |
| 申请人 | 清华大学; | 发明人 | 魏亚; 刘川昆; 闫闯; 王海鹏; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种植入 加速 度 传感器 的 沥青 混合料成型模具及方法。下模具包括：相互连接的 底板 、第一前翼板、第一后翼板、第一左翼板以及第一右翼板，第一前翼板和第一后翼板相对设置在底板的前后两端，第一左翼板和第一右翼板相对设置在底板的左右两端；上模具包括：相互连接的第二前翼板、第二后翼板、第二左翼板以及第二右翼板，第二左翼板和第二右翼板沿左右方向相对设置，第二前翼板和第二后翼板相对设置在第二左翼板和第二右翼板的前后两端。采用上述技术方案，加速度传感器与沥青混合料内部界面的结合性更好，从而使得加速度传感器的 信号 采集准确性高，对沥青混合料试件的监测更精准，且加速度传感器的 位置 不易偏移，位置 精度 高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种植入加速度传感器的沥青混合料成型模具，其特征在于，所述植入加速度传感器的沥青混合料成型模具包括：下模具和上模具； |
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| 说明书全文 | 植入加速度传感器的沥青混合料成型模具及方法技术领域[0001] 本申请涉及沥青混合料成型技术领域，特别是涉及植入加速度传感器的沥青混合料成型模具及方法。 背景技术[0002] 随着智能路面建设进程的不断加快，越来越多的智能感知器件被植入于道路结构内部。加速度传感器在道路基础设施中的应用较为广泛。然而沥青混合料路面在施工期间 面临着碾压施工、高温摊铺等严苛环境，在服役期间还会受到车辆反复载荷和恶劣环境因 素的综合作用，对加速度传感器的布设、维护带来了诸多困难。 [0003] 在科研、教学单位中，常需要在实验室中制备沥青混合料试件，用于针对沥青混合料道路结构进行试验研究。针对植入加速度传感器的沥青混合料道路结构的试验研究，在 实验室制备沥青混合料试件时，则也需要植入加速度传感器。加速度传感器的植入一方面 要保障加速度传感器的植入位置精度，另一方面也要尽量保证加速度传感器的信号采集准 确性。 [0004] 目前，在实验室中制备沥青混合料试件时，将加速度传感器植入沥青混合料试件内部主要有后开挖法和前置支架的方法，但这两种方法都存在较为明显的缺陷。后开挖法 即是通过对成型后的沥青混合料开槽，将加速度传感器埋入后回填混合料，该方法不仅破 坏了既有的沥青混合料，与后回填的沥青混合料力学性能也存在差异，操作过程较为复杂； 前置支架的方法即是在加速度传感器的安装位置布设支架，在沥青混合料成型前将加速度 传感器安装在支架上，该方法虽然简单，但是支架对于沥青混合料而言属于异物，其对加速 度传感器的信号采集影响较大，采集的数据难以真实反映周围沥青混合料的健康状态。 发明内容 [0006] 一种植入加速度传感器的沥青混合料成型模具，所述植入加速度传感器的沥青混合料成型模具包括：下模具和上模具； [0007] 下模具包括：相互连接的底板、第一前翼板、第一后翼板、第一左翼板以及第一右翼板，第一前翼板和第一后翼板相对设置在底板的前后两端，第一左翼板和第一右翼板相 对设置在底板的左右两端，以致底板、第一前翼板、第一后翼板、第一左翼板以及第一右翼 板围成开口向上的下容纳空间； [0008] 上模具包括：相互连接的第二前翼板、第二后翼板、第二左翼板以及第二右翼板，第二左翼板和第二右翼板沿左右方向相对设置，第二前翼板和第二后翼板相对设置在第二 左翼板和第二右翼板的前后两端，以致第二前翼板、第二后翼板、第二左翼板以及第二右翼 板围成上下贯通的上容纳空间；第二后翼板设有过线槽，过线槽沿前后方向贯穿第二后翼 板，并延伸至第二后翼板的下端；所述过线槽用于供加速度传感器的线缆穿过。 [0009] 在一实施例中，所述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具还包括第一左螺杆和第一右螺杆；第一前翼板、第一后翼板、底板，该三者的左端向左超出第一左翼板，该三 者的右端向右超出第一右翼板；第一左螺杆位于第一左翼板的左侧，并且第一左螺杆的前 后两端分别连接第一前翼板和第一后翼板；第一右螺杆位于第一右翼板的右侧，并且第一 右螺杆的前后两端分别连接第一前翼板和第一后翼板。 [0010] 在一实施例中，第一前翼板上设有与第一左翼板的前端对应配合的定位槽，第一后翼板上设有与第一左翼板的后端对应配合的定位槽；第一前翼板上设有与第一右翼板的 前端对应配合的定位槽，第一后翼板上设有与第一右翼板的后端对应配合的定位槽。 [0011] 在一实施例中，所述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具还包括第一左连接杆和第一右连接杆；第一左螺杆上设有第一左连接孔，底板上设有与第一左连接孔对齐 的第二左连接孔；第一左连接孔和第二左连接孔用于供第一左连接杆可拆卸地穿设，以将 第一左螺杆与底板可拆卸地连接；第一右螺杆上设有第一右连接孔，底板上设有与第一右 连接孔对齐的第二右连接孔；第一右连接孔和第二右连接孔用于供第一右连接杆可拆卸地 穿设，以将第一右螺杆与底板可拆卸地连接。 [0012] 在一实施例中，所述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具还包括第二左螺杆和第二右螺杆；第二前翼板、第二后翼板，该二者的左端向左超出第二左翼板，该二者的 右端向右超出第二右翼板；第二左螺杆位于第二左翼板的左侧，并且第二左螺杆的前后两 端分别连接第二前翼板和第二后翼板；第二右螺杆位于第二右翼板的右侧，并且第二右螺 杆的前后两端分别连接第二前翼板和第二后翼板。 [0013] 在一实施例中，第二前翼板上设有与第二左翼板的前端对应配合的定位槽，第二后翼板上设有与第二左翼板的后端对应配合的定位槽；第二前翼板上设有与第二右翼板的 前端对应配合的定位槽，第二后翼板上设有与第二右翼板的后端对应配合的定位槽。 [0014] 在一实施例中，所述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具还包括第二左连接杆和第二右连接杆；第二左螺杆上设有第三左连接孔，第三左连接孔、第一左连接孔及第 二左连接孔三者对齐并用以供第二左连接杆可拆卸地穿设，以将第二左螺杆、第一左螺杆 及底板可拆卸地连接；第二右螺杆上设有第三右连接孔，第三右连接孔、第一右连接孔及第 二右连接孔三者对齐并用以供第二右连接杆可拆卸地穿设，以将第二右螺杆、第一右螺杆 及底板可拆卸地连接。 [0015] 在一实施例中，第二前翼板上设有沿左右方向间隔排列的两个前定位线孔，第二后翼板上设有与两个前定位线孔一一对应的两个后定位线孔，相对应的前定位线孔和后定 位线孔中用于穿过尼龙定位线；第二左翼板上设有沿前后方向间隔排列的两个左定位线 孔，第二右翼板上设有与两个左定位线孔一一对应的两个右定位线孔，相对应的左定位线 孔和右定位线孔中用于穿过尼龙定位线； [0016] 穿过两个前定位线孔、两个后定位线孔、两个左定位线孔、两个右定位线孔的各个尼龙定位线相交从而在相交位置限定一定位方孔，所述定位方孔用于对加速度传感器定 位。 [0017] 一种植入加速度传感器的沥青混合料成型方法，借助上述任一项所述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具实现，植入加速度传感器的沥青混合料成型方法包括以下 步骤： [0018] S100：根据马歇尔稳定度击实密度ρ与下容纳空间的容积V下计算下模具所需沥青混合料的质量m下＝1.03ρV下，根据马歇尔稳定度击实密度ρ、上容纳空间的容积V上及加速度 传感器的体积V加计算上模具所需沥青混合料的质量m上＝1.03ρ(V上‑V加)，其中，1.03为损失 系数，称取m下沥青混合料和m上沥青混合料并置入烘箱以保持在设定温度； [0019] S200：在下容纳空间中置入m下沥青混合料，并通过轮碾机进行碾压； [0020] S300：在步骤S200中对下容纳空间中的m下沥青混合料碾压完成后，在下容纳空间的m下沥青混合料的上表面涂刷粘层油，再在下容纳空间的沥青混合料的上表面放置加速度 传感器； [0021] S400：将上模具设置在下模具上方并与下模具固定连接，其中，加速度传感器的线缆自过线槽的下端进入过线槽，并向外伸出； [0022] S500：在m上沥青混合料中取少量沥青混合料填充在加速度传感器周围，并进行插捣，再将m上沥青混合料中剩余沥青混合料置入上容纳空间，再通过轮碾机进行碾压上容纳 空间中的沥青混合料； [0023] S600：对上模具和下模具中的沥青混合料在室温下冷却，脱模。 [0024] 在一实施例中，所述的植入加速度传感器的沥青混合料成型方法还包括：在步骤S400之后，步骤S500之前，在相对应的左定位线孔和右定位线孔中穿设尼龙定位线并张紧， 在相对应的前定位线孔和后定位线孔中穿设尼龙定位线并张紧，以使各个尼龙定位线相交 从而在相交位置限定一定位方孔，且加速度传感器位于该定位方孔中。 [0025] 在一实施例中，所述的植入加速度传感器的沥青混合料成型方法还包括：在步骤S200之前，将第一左连接杆穿设于第一左连接孔和第二左连接孔，以将第一左螺杆与底板 可拆卸地连接；将第一右连接杆穿设于第一右连接孔和第二右连接孔，以将第一右螺杆与 底板可拆卸地连接； [0026] 步骤S400包括：S410：将第一左连接杆从第一左连接孔和第二左连接孔中拆除，将第一右连接杆从第一右连接孔和第二右连接孔中拆除；S420：将上模具设置在下模具上方， 将第二左连接杆穿设于第三左连接孔、第一左连接孔、第二左连接孔，将第二右连接杆穿设 于第三右连接孔、第一右连接孔、第二右连接孔，以将上模具与下模具固定连接。 [0027] 采用上述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具及方法所得到的沥青混合料试件，沥青混合料试件在用于实际沥青混合料道路结构的试验研究时，沥青混合料试件 的在下模具1中成型的部分可用于模拟实际沥青混合料道路结构的中面层，以下称为中面 层模拟部分；沥青混合料试件的在上模具1中成型的部分可用于模拟实际沥青混合料道路 结构的上面层，以下称为上面层模拟部分。由于在成型上面层模拟部分和中面层模拟部分 的过程中，将加速度传感器3植入在中面层模拟部分上方的上面层模拟部分内部，使得加速 度传感器与沥青混合料内部界面的结合性更好，从而使得加速度传感器的信号采集准确性 高，对沥青混合料试件的监测更精准，且加速度传感器的位置不易偏移，位置精度高。 [0028] 而且，由于在成型上面层模拟部分和中面层模拟部分的过程中，将加速度传感器植入在中面层模拟部分上方的上面层模拟部分内部，因此，既不存在后开挖法中破坏既有 沥青料和回填沥青料带来的问题，也不存在前置支架法中布设支架造成的异物影响加速度 传感器信号采集的问题。 附图说明 [0029] 图1为一实施例的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具的示意图。 [0030] 图2为图1中的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具的上下模具分解图。 [0031] 图3为一实施例的轮碾机的结构示意图。 [0032] 图4为一实施例的植入加速度传感器的沥青混合料成型方法的流程图。 [0033] 图5至图7为一实施例的植入加速度传感器的沥青混合料成型过程示意图。 [0034] 附图标号说明：1、下模具；1‑1、第一左翼板；1‑2、第一右翼板；1‑3、第一前翼板；1‑4、第一后翼板；1‑5、底板；1‑6、第一左螺杆；1‑7、第一右螺杆；2、上模具；2‑1、第二左翼板； 2‑2、第二右翼板；2‑3、第二前翼板；2‑4、第二后翼板；2‑5、第二左螺杆；2‑7、第二右螺杆；2‑ 6、第二左连接杆；2‑8、第二右连接杆；2‑9、前定位线孔；2‑10、后定位线孔；2‑11、第一定位线框；2‑12、第二定位线框；2‑13、过线槽；3、加速度传感器；3‑1、线缆；4、轮碾机；4‑1、横梁； 4‑2、旋转机构；4‑3、升降机构；4‑4、支撑臂；4‑5、碾轮；4‑6、承台。 具体实施方式[0035] 为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申 请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。 [0036] 在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解 为对本申请的限制。 [0037] 此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术 语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。 [0038] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一 体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可 以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域 的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 [0039] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间 媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特 征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之 下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水 平高度小于第二特征。 [0040] 需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以 是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂 直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。 [0041] 请参考图1和图2，本申请一实施例提供一种植入加速度传感器的沥青混合料成型模具(以下简称沥青混合料成型模具)，该沥青混合料成型模具包括下模具1和上模具2。 [0042] 下模具1包括：相互连接的底板1‑5、第一前翼板1‑3、第一后翼板1‑4、第一左翼板1‑1以及第一右翼板1‑2，第一前翼板1‑3和第一后翼板1‑4相对设置在底板1‑5的前后两端， 第一左翼板1‑1和第一右翼板1‑2相对设置在底板1‑5的左右两端，以致底板1‑5、第一前翼 板1‑3、第一后翼板1‑4、第一左翼板1‑1以及第一右翼板1‑2围成开口向上的下容纳空间。 [0043] 上模具2包括：相互连接的第二前翼板2‑3、第二后翼板2‑4、第二左翼板2‑1以及第二右翼板2‑2，第二左翼板2‑1和第二右翼板2‑2沿左右方向相对设置，第二前翼板2‑3和第 二后翼板2‑4相对设置在第二左翼板2‑1和第二右翼板2‑2的前后两端，以致第二前翼板2‑ 3、第二后翼板2‑4、第二左翼板2‑1以及第二右翼板2‑2围成上下贯通的上容纳空间。第二后 翼板2‑4设有过线槽2‑13。过线槽2‑13沿前后方向贯穿第二后翼板2‑4，并自上而下延伸至 第二后翼板2‑4的下端。过线槽2‑13用于供加速度传感器3的线缆3‑1穿过。 [0044] 请参考图3，本申请一实施例提供一种轮碾机4，轮碾机4包括：横梁4‑1、旋转机构4‑2、升降机构4‑3、支撑臂4‑4、碾轮4‑5、承台4‑6。承台4‑6用于支撑沥青混合料成型模具。 两个支撑臂4‑4间隔设置，支撑臂4‑4的下端固定于承台4‑6，两个支撑臂4‑4的上端与横梁 4‑1的两端固定。升降机构4‑3安装于横梁4‑1，旋转机构4‑2安装于升降机构4‑3，碾轮4‑5安 装于旋转机构4‑2。升降机构4‑3升降时能驱动旋转机构4‑2、碾轮4‑5同步升降，以调节碾轮 4‑5的高度。旋转机构4‑2能驱动碾轮4‑5转动从而进行碾压。碾轮4‑5的轴向与前后方向对 应、即沥青混合料试件的宽度方向、沥青混合料成型模具的宽度方向对应。 [0045] 轮碾机4的更具体的结构和工作原理可参考现有技术，对此不再赘述。 [0046] 在一实施例中，轮碾机4为SYD‑0703‑3型气动成型机。 [0047] 结合图4至图7，本申请一实施例提供一种植入加速度传感器的沥青混合料成型方法(以下简称沥青混合料成型方法)，借助上述的沥青混合料成型模具实现，该沥青混合料 成型方法包括以下步骤： [0048] S100：根据马歇尔稳定度击实密度ρ与下容纳空间的容积V下计算下模具1所需沥青混合料的质量m下＝1.03ρV下，根据马歇尔稳定度击实密度ρ、上容纳空间的容积V上及加速度 传感器3的体积V加计算上模具2所需沥青混合料的质量m上＝1.03ρ(V上‑V加)，其中，1.03为损 失系数；称取m下沥青混合料和m上沥青混合料并置入烘箱以保持在设定温度。通过将m下沥青 混合料和m上沥青混合料置入烘箱中，可对沥青混合料进行加热和保温，使其保持在设定温 度，防止m下沥青混合料和m上沥青混合料在外部室温环境中冷却凝固。设定温度例如是150摄 氏度。 [0049] 其中，马歇尔稳定度击实密度ρ是针对沥青混合料进行马歇尔试验测得的，通过马歇尔试验测得马歇尔稳定度击实密度ρ的方法可参考现有技术，对此不再赘述。 [0050] S200：在下容纳空间中置入m下沥青混合料，并通过轮碾机4进行碾压。 [0051] 具体可参考图5，将下模具1置于轮碾机4的承台4‑6上，并在下容纳空间中置入m下沥青混合料，通过轮碾机4下容纳空间中的沥青混合料。 [0052] 由于m下＝1.03ρV下，并考虑1.03的损失系数，因此，通过轮碾机4将下容纳空间中m下沥青混合料压实后，m下沥青混合料平整且紧实地充满下容纳空间，下容纳空间中的m下沥青 混合料的体积大致等于下容纳空间的容积V下，从而下容纳空间中的m下沥青混合料的密度大 致能符合马歇尔稳定度击实密度ρ的要求。 [0053] 具体地，通过轮碾机4将下容纳空间中m下沥青混合料压实后，下容纳空间中的m下沥青混合料的密度能够达到马歇尔稳定度击实密度ρ的(100±1)％，下容纳空间中的m下沥青 混合料的密度的具体数值可通过试验测试验证。 [0054] 在步骤S200中，向下容纳空间中置入m下沥青混合料时，令下容纳空间中部的沥青混合料高于四周的沥青混合料，如此，在碾压时，沥青混合料从中部向四周散开，从而不易 掉落在下模具1外，且便于更好压实。 [0055] S300：在步骤S200中对下容纳空间中的m下沥青混合料碾压完成后，在下容纳空间的m下沥青混合料的上表面涂刷粘层油，再在下容纳空间的m下沥青混合料的上表面放置加速 度传感器3。 [0056] 具体参考图6，对下容纳空间中的m下沥青混合料碾压完成后，m下沥青混合料则平整紧实地充满下容纳空间，m下沥青混合料的上表面为平整的。涂刷粘层油后，再在下容纳空间 的沥青混合料的上表面放置加速度传感器3，则加速度传感器3位于下容纳空间的上方，不 占据下容纳空间。 [0057] 而且，在本步骤中，由于加速度传感器3放置在已经碾压过的m下沥青混合料的上表面，已经碾压过的m下沥青混合料可以为加速度传感器3提供支撑，无需设置其他支撑件(例 如不需要设置前置支架法中的支架)，能够充分保障加速度传感器3的竖向位置精度。 [0058] S400：将上模具2设置在下模具1上方并与下模具1固定连接，其中，加速度传感器3的线缆3‑1自过线槽2‑13的下端进入过线槽2‑13，并向外伸出。 [0059] 如上所述，加速度传感器3位于下容纳空间的上方。参考图7，将上模具2设置在下模具1上方时，则加速度传感器3占据上容纳空间的一部分。因此，上容纳空间中所能放置的 沥青混合料的体积为(V上‑V加)，从而在步骤S100中上模具2所需沥青混合料的质量m上＝1.03 ρ(V上‑V加)。 [0060] 在步骤S400中，上模具2从上向下放置在下模具1的上方。由于过线槽2‑13沿前后方向贯穿第二后翼板2‑4，并自上而下延伸至第二后翼板2‑4的下端，因此，上模具2向下放 置时，加速度传感器3的线缆3‑1能自下向上从第二后翼板2‑4的下端进入过线槽2‑13，并 且，进入过线槽2‑13时，线缆3‑1远离加速度传感器3的一端向后伸出上模具2外，从而能保 证线缆3‑1线缆3‑1远离加速度传感器3的一端能正常连接到待连接设备(即用于接收加速 度传感器3的信号的设备，如计算机)上。 [0061] S500：在m上沥青混合料中取少量沥青混合料填充在加速度传感器3周围，并进行插捣，再将m上沥青混合料中剩余的沥青混合料置入上容纳空间，再通过轮碾机4进行碾压上容 纳空间中的沥青混合料。 [0062] 在步骤S400中，上模具2与下模具1固定连接后，则可以向上容纳空间内放置沥青混合料。在步骤S500中，在m上沥青混合料中取少量沥青混合料填充在加速度传感器3周围， 并进行插捣，使得在加速度传感器3周围的少量沥青混合料填充紧实，从而能稳固加速度传 感器3的位置，该少量沥青混合料例如是m上沥青混合料的1/20～1/10。再将m上沥青混合料中 剩余(即除去已填充在加速度传感器3周围的少量沥青混合料)的沥青混合料倾倒在上容纳 空间中。倾倒完成后，即m上沥青混合料已全部进入上容纳空间。 [0063] 由于已经预先在加速度传感器3周围填充紧实少量沥青混合料，能稳固加速度传感器3的位置，因此，在倾倒剩余的沥青混合料时，能避免造成加速度传感器3的位置偏移。 [0064] 由于m上＝1.03ρ(V上‑V加)，并考虑1.03的损失系数，因此，通过轮碾机4将上容纳空间中m上沥青混合料压实后，上容纳空间中m上沥青混合料的体积大致等于V下‑V加，从而上容纳 空间中m上沥青混合料的密度大致能符合马歇尔稳定度击实密度ρ的要求。 [0065] 具体地，通过轮碾机4将上容纳空间中m上沥青混合料压实后，上容纳空间中m上沥青混合料的密度能够达到马歇尔稳定度击实密度ρ的(100±1)％，上容纳空间中m上沥青混合 料的密度的具体数值可通过试验测试验证。 [0066] 在步骤S500中，将m上沥青混合料中剩余的沥青混合料置入上容纳空间时，令上容纳空间中部的沥青混合料高于四周的沥青混合料，如此，在碾压时，沥青混合料从中部向四 周散开，从而不易掉落在上模具1外，且便于更好压实。 [0067] 在步骤S500中，将m上沥青混合料中剩余的沥青混合料置入上容纳空间时，置入过程中进行插捣，尤其是对上容纳空间的边角位置，以确保压实。 [0068] 值得说明的是，在步骤S300中对下容纳空间中的m下沥青混合料碾压完成后，在下容纳空间的m下沥青混合料的上表面涂刷粘层油。如此，在步骤S500中将m上沥青混合料置入 上容纳空间时，粘层油能够增强m上沥青混合料与m下沥青混合料之间的粘结，使得m上沥青混 合料与m下沥青混合料之间的结合性更好。优选地，粘层油采用乳化沥青，如PC‑3乳化沥青。 [0069] S600：对上模具2和下模具1中的沥青混合料在室温下冷却，脱模。 [0070] 将上模具2和下模具1及内部的沥青混合料在室温下放置一段时间(优选为12小时)后，上模具2和下模具1内的沥青混合料逐渐降温冷却从而定型，即可进行脱模，从而得 到成型的沥青混合料试件。 [0071] 采用上述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具及方法所得到的沥青混合料试件，沥青混合料试件在用于实际沥青混合料道路结构的试验研究时，沥青混合料试件 的在下模具1中成型的部分可用于模拟实际沥青混合料道路结构的中面层，以下称为中面 层模拟部分；沥青混合料试件的在上模具1中成型的部分可用于模拟实际沥青混合料道路 结构的上面层，以下称为上面层模拟部分。由于在成型上面层模拟部分和中面层模拟部分 的过程中，将加速度传感器3植入在中面层模拟部分上方的上面层模拟部分内部，使得加速 度传感器与沥青混合料内部界面的结合性更好，从而使得加速度传感器的信号采集准确性 高，对沥青混合料试件的监测更精准，且加速度传感器的位置不易偏移，位置精度高。 [0072] 而且，由于在成型上面层模拟部分和中面层模拟部分的过程中，将加速度传感器植入在中面层模拟部分上方的上面层模拟部分内部，因此，既不存在后开挖法中破坏既有 沥青料和回填沥青料带来的问题，也不存在前置支架法中布设支架造成的异物影响加速度 传感器信号采集的问题。 [0073] 采用上述的植入加速度传感器的沥青混合料成型模具及方法所得到的沥青混合料试件，上面层模拟部分与中面层模拟部分采用不同级配的沥青混合料时，分别可采用 AC13及AC16混合料。 [0074] 在一实施例中，沥青混合料成型方法还包括，在步骤S400之后，在步骤S500之前，将上模具2、下模具1及下模具1内填充的沥青混合料的连接结构植入烘箱中加热以达到上 述的设定温度。即先将上模具2、下模具1及下模具1内填充的沥青混合料的连接结构加热， 再进行步骤S500中放置m上沥青混合料的操作，如此能够保证该连接结构具有足够的温度与 m上沥青混合料实现良好的粘结。 [0075] 参考图1和图2，在一实施例中，沥青混合料成型模具还包括第一左螺杆1‑6和第一右螺杆1‑7。第一前翼板1‑3、第一后翼板1‑4、底板1‑5，该三者的左端向左超出第一左翼板 1‑1，该三者的右端向右超出第一右翼板1‑2，从而，该三者的左端超出第一左翼板1‑1的部 分与第一左翼板1‑1共同限定出第一左空间，该三者的右端超出第一右翼板1‑2的部分与第 一右翼板1‑2共同限定出第一右空间。 [0076] 第一左螺杆1‑6位于第一左翼板1‑1的左侧(即位于第一左空间中)，并且第一左螺杆1‑6的前后两端分别连接第一前翼板1‑3和第一后翼板1‑4，从而通过第一左螺杆1‑6将第 一前翼板1‑3的左端和第一后翼板1‑4的左端固定。其中，第一左螺杆1‑6与第一前翼板1‑3 可以是螺纹连接的，第一左螺杆1‑6与第一后翼板1‑4可以是螺纹连接的。 [0077] 第一右螺杆1‑7位于第一右翼板1‑2的右侧(即位于第一右空间中)，并且第一右螺杆1‑7的前后两端分别连接第一前翼板1‑3和第一后翼板1‑4，从而通过第一右螺杆1‑7将第 一前翼板1‑3的右端和第一后翼板1‑4的右端固定。其中，第一右螺杆1‑7与第一前翼板1‑3 可以是螺纹连接的，第一右螺杆1‑7与第一后翼板1‑4可以是螺纹连接的。 [0078] 通过第一左螺杆1‑6、第一右螺杆1‑7方便第一前翼板1‑3和第一后翼板1‑41‑2的快速连接和快速拆卸。 [0079] 在一实施例中，第一前翼板1‑3上设有与第一左翼板1‑1的前端对应配合的定位槽，第一后翼板1‑4上设有与第一左翼板1‑1的后端对应配合的定位槽，第一前翼板1‑3上设 有与第一右翼板1‑2的前端对应配合的定位槽，第一后翼板1‑4上设有与第一右翼板1‑2的 后端对应配合的定位槽。因此，将第一左翼板1‑1的前端和后端分别与对应的定位槽配合， 将第一右翼板1‑2的前端和后端分别与对应的定位槽配合，然后再将第一前翼板1‑3与第一 后翼板1‑4固定，第一左翼板1‑1和第一右翼板1‑2即可定位在第一前翼板1‑3与第一后翼板 1‑4之间。 [0080] 在一实施例中，沥青混合料成型模具还包括第一左连接杆(未示出)和第一右连接杆(未示出)。第一左螺杆1‑6上设有第一左连接孔，底板1‑5上设有与第一左连接孔对齐的 第二左连接孔。第一左连接孔和第二左连接孔用于供第一左连接杆可拆卸地穿设，以将第 一左螺杆1‑6与底板1‑5可拆卸地连接。通过第一左连接杆可快速将第一左螺杆1‑6与底板 1‑5连接和拆卸，从而便于快速将底板1‑5的左端、第一前翼板1‑3的左端及第一后翼板1‑4 的左端连接和拆卸。第一左连接杆与第二左连接孔可以是螺纹连接的方式配合。第一左连 接孔可以是光孔或螺纹孔，第一左连接杆与第一左连接孔可以是插接配合或者螺纹配合。 [0081] 第一右螺杆1‑7上设有第一右连接孔，底板1‑5上设有与第一右连接孔对齐的第二右连接孔。第一右连接孔和第二右连接孔用于供第一右连接杆可拆卸地穿设，以将第一右 螺杆1‑7与底板1‑5可拆卸地连接。通过第一右连接杆可快速将第一前翼板1‑3的右端、第一 后翼板1‑4的右端及底板1‑5的右端连接和拆卸，从而便于快速将底板1‑5、第一左翼板1‑1 和第一右翼板1‑2连接和拆卸。第一右连接杆与第二右连接孔可以是螺纹连接的方式配合。 第一右连接孔可以是光孔或螺纹孔，第一右连接杆与第一右连接孔可以是插接配合或者螺 纹配合。 [0082] 在一实施例中，沥青混合料成型方法还包括：在步骤S200之前，将第一左连接杆穿设于第一左连接孔和第二左连接孔，以将第一左螺杆1‑6与底板1‑5可拆卸地连接。将第一 右连接杆穿设于第一右连接孔和第二右连接孔，以将第一右螺杆1‑7与底板1‑5可拆卸地连 接。如此，即可快速将底板1‑5、第一前翼板1‑3及第一后翼板1‑4连接，从而将下模具1组装 完成。 [0083] 更具体地，将第一左翼板1‑1、第一右翼板1‑2定位在第一前翼板1‑3与第一后翼板1‑4之间，通过第一左螺杆1‑6、第一右螺杆1‑7将第一前翼板1‑3与第一后翼板1‑4固定，再 通过第一左连接杆、第一右连接杆将底板1‑5与第一左螺杆1‑6、第一右螺杆1‑7连接，从而 可以快速将下模具1的零部件组装起来。 [0084] 参考图1和图2，在一实施例中，沥青混合料成型模具还包括第二左螺杆2‑5和第二右螺杆2‑7。第二前翼板2‑3、第二后翼板2‑4，该二者的左端向左超出第二左翼板2‑1，该二 者的右端向右超出第二右翼板2‑2，从而，该二者的左端超出第二左翼板2‑1的部分与第二 左翼板2‑1共同限定出第二左空间，该二者的右端超出第二右翼板2‑2的部分与第二右翼板 2‑2共同限定出第二右空间。 [0085] 第二左螺杆2‑5位于第二左翼板2‑1的左侧(即位于第二左空间中)，并且第二左螺杆2‑5的前后两端分别连接第二前翼板2‑3和第二后翼板2‑4，从而通过第二左螺杆2‑5将第 二前翼板2‑3的左端和第二后翼板2‑4的左端固定。其中，第二左螺杆2‑5与第二前翼板2‑3 可以是螺纹连接的，第二左螺杆2‑5与第二后翼板2‑4可以是螺纹连接的。 [0086] 第二右螺杆2‑7位于第二右翼板2‑2的右侧(即位于第二右空间中)，并且第二右螺杆2‑7的前后两端分别连接第二前翼板2‑3和第二后翼板2‑4，从而通过第二右螺杆2‑7将第 二前翼板2‑3的右端和第二后翼板2‑4的右端固定。其中，第二右螺杆2‑7与第二前翼板2‑3 可以是螺纹连接的，第二右螺杆2‑7与第二后翼板2‑4可以是螺纹连接的。 [0087] 通过第二左螺杆2‑5、第二右螺杆2‑7方便第二前翼板2‑3和第二后翼板2‑4的快速连接和快速拆卸。 [0088] 在一实施例中，第二前翼板2‑3上设有与第二左翼板2‑1的前端对应配合的定位槽，第二后翼板2‑4上设有与第二左翼板2‑1的后端对应配合的定位槽。第二前翼板2‑3上设 有与第二右翼板2‑2的前端对应配合的定位槽，第二后翼板2‑4上设有与第二右翼板2‑2的 后端对应配合的定位槽。因此，将第二左翼板2‑1的前端和后端分别与对应的定位槽配合， 将第二右翼板2‑2的前端和后端分别与对应的定位槽配合，然后将第二前翼板2‑3与第二后 翼板2‑4固定后，第二左翼板2‑1和第二右翼板2‑2即可定位在第二前翼板2‑3与第二后翼板 2‑4之间。 [0089] 在一实施例中，沥青混合料成型模具还包括第二左连接杆2‑6和第二右连接杆2‑8。第二左螺杆2‑5上设有第三左连接孔，第三左连接孔、第一左连接孔及第二左连接孔三者 对齐并用以供第二左连接杆2‑6可拆卸地穿设，以将第二左螺杆2‑5、第一左螺杆1‑6及底板 1‑5可拆卸地连接。第二右螺杆2‑7上设有第三右连接孔，第三右连接孔、第一右连接孔及第 二右连接孔三者对齐并用以供第二右连接杆2‑8可拆卸地穿设，以将第二右螺杆2‑7、第一 右螺杆1‑7及底板1‑5可拆卸地连接。 [0090] 步骤S400包括： [0091] S410：将第一左连接杆从第一左连接孔和第二左连接孔中拆除，将第一右连接杆从第一右连接孔和第二右连接孔中拆除，以空出第一左连接孔、第二左连接孔、第一右连接 孔、第二右连接孔。 [0092] S420：将上模具2设置在下模具1上方，将第二左连接杆2‑6穿设于第三左连接孔、第一左连接孔、第二左连接孔，将第二右连接杆2‑8穿设于第三右连接孔、第一右连接孔、第 二右连接孔，以将上模具2与下模具1固定连接。 [0093] 在本实施例中，上模具2即第二前翼板2‑3、第二后翼板2‑4、第二左翼板2‑1、第二右翼板2‑2、第二左螺杆2‑5、第二右螺杆2‑7的连接结构。由于第三左连接孔、第一左连接孔 及第二左连接孔三者对齐，将第二左连接杆2‑6穿设于第三左连接孔、第一左连接孔、第二 左连接孔，以将第二左螺杆2‑5、第一左螺杆1‑6及底板1‑5可拆卸地连接，从而将上模具2与 下模具1的左端固定连接。同理，将第二右连接杆2‑8穿设于第三右连接孔、第一右连接孔、 第二右连接孔，以将第二右螺杆2‑7、第一右螺杆1‑7及底板1‑5可拆卸地固定连接，从而将 上模具2与下模具1的右端固定连接。通过本实施例的技术方案，可快速将上模具2与下模具 1固定连接。 [0094] 其中，第二左连接杆2‑6可以是螺杆。第二左连接杆2‑6与第二左连接孔可以是螺纹配合的。第三左连接孔、第一左连接孔可以是光孔，也可以是螺纹孔。第二左连接杆2‑6与 第三左连接孔可以是插接配合也可以是螺纹配合，第二左连接杆2‑6与第一左连接孔可以 是插接配合也可以是螺纹配合。第二右连接杆2‑8可以是螺杆。第二右连接杆2‑8与第二右 连接孔可以是螺纹配合的。第三右连接孔、第一右连接孔可以是光孔，也可以是螺纹孔。第 二右连接杆2‑8与第三右连接孔可以是插接配合也可以是螺纹配合，第二右连接杆2‑8与第 一右连接孔可以是插接配合也可以是螺纹配合。 [0095] 在一实施例中，上容纳空间的下端开口与下容纳空间的上端开口的形状和尺寸适配。上模具2固定于下模具1的上方时，上容纳空间的下端开口与下容纳空间的上端开口对 齐。即第一前翼板1‑3与第二前翼板2‑3对齐，第一后翼板1‑4与第二后翼板2‑4对齐，第一左 翼板1‑1与第二左翼板2‑1对齐，第二右翼板2‑2与第一右翼板1‑2对齐。 [0096] 请结合图1和图2，在一实施例中，第二前翼板2‑3上设有沿左右方向间隔排列的两个前定位线孔2‑9，第二后翼板2‑4上设有与两个前定位线孔2‑9一一对应的两个后定位线 孔2‑10，相对应的前定位线孔2‑9和后定位线孔2‑10中用于穿过尼龙定位线。第二左翼板2‑ 1上设有沿前后方向间隔排列的两个左定位线孔，第二右翼板2‑2上设有与两个左定位线孔 一一对应的两个右定位线孔，相对应的左定位线孔和右定位线孔中用于穿过尼龙定位线。 穿过两个前定位线孔2‑9、两个后定位线孔2‑10、两个左定位线孔、两个右定位线孔的各个 尼龙定位线相交从而在相交位置限定一定位方孔，定位方孔用于对加速度传感器3定位。 [0097] 沥青混合料成型方法还包括，在步骤S400之后，步骤S500之前，在相对应的左定位线孔和右定位线孔中穿设尼龙定位线并张紧，在相对应的前定位线孔2‑9和后定位线孔2‑ 10中穿设尼龙定位线并张紧，以使各个尼龙定位线相交从而在相交位置限定一定位方孔， 且加速度传感器3位于该定位方孔中。 [0098] 如此，围成定位方孔的尼龙定位线能够对加速度传感器3进行前后方向和左右方向的定位，进而能保证加速度传感器3的位置精度。前后方向和左右方向均处于水平方向 上，即能够保证加速度传感器3在水平方向上的位置精度。而且，由于采用尼龙定位线进行 定位，(相比于前置支架法中的支架)尼龙定位线对加速度传感器的干扰小，几乎不影响加 速度传感器的信号采集。 [0099] 在一实施例中，如图2和图7所示，一条尼龙定位线依次穿过相对应的两个前定位线孔2‑9和两个后定位线孔2‑10后张紧并固定，从而围成长方形的第一定位线框2‑11。另一 条尼龙定位线依次穿过相对应的两个左定位线孔和两个右定位线孔后张紧并固定，从而围 成长方形的第二定位线框2‑12。第一定位线框2‑11与第二定位线框2‑12在上模具2内部相 交则限定出一定位方孔。令定位方孔的位置与加速度传感器3的位置对应，从而对加速度传 感器3进行定位，进而能保证加速度传感器3的位置精度。 [0100] 在一实施例中，在步骤S600中，对上模具2和下模具1中的沥青混合料在室温下冷却完成后，即可剪断第一定位线框2‑11和第二定位线框2‑12的尼龙定位线，以便进行脱模。 [0101] 在一实施例中，沥青混合料成型方法还包括，在步骤S100之后，在步骤S200之前，对轮碾机4进行碾压过程设置：设置碾压方向、碾轮4‑5的温度、碾压荷载。具体地，碾轮4‑5 的温度预热为100摄氏度左右。将下模具1放置在承台4‑6上，通过升降机构4‑3调整碾轮4‑5 的高度。调整碾压载荷为9kN。碾压方向设置为：沿前后方向碾压4次，沿左右方向碾压8次。 [0102] 在一实施例中，沥青混合料成型模具的长度方向沿左右方向，宽度方向沿前后方向。 [0103] 在一实施例中，加速度传感器为方形加速度传感器，其长和宽均为40mm、高度为30mm，植入位置为沥青混合料试件的中心。下容纳空间的高度为35mm、长度为100mm、宽度为 40mm，上容纳空间的高度为65mm、长度为100mm、宽度为40mm。如此所得的沥青混合料试件的 尺寸为400×100×100mm。 [0104] 在一实施例中，尼龙定位线的直径为0.5mm。 [0106] 加速度传感器是植入位置也可以是其他位置，不限于是沥青混合料试件的中心。加速度传感器的植入数量也可以是多个，植入位置可自定义设置。加速度传感器的尺寸也 不限于是上述尺寸。 [0107] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 |
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