Hệ thống phản hồi âm học mặt cầu SounDAR BDI

HỆ THỐNG DECK ACOUSTIC RESPONSE (DAR) – PHẢN HỒI ÂM HỌC MẶT CẦU CỦA BDI  CUNG CẤP MỘT PHƯƠNG PHÁP TỰ ĐỘNG VÀ SÁNG TẠO TRONG TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM ÂM HỌC VỚI MẶT CẦU
Tương tư các phương pháp Impact Echo  - Va đập Xung dội hoặc Chain Drag – Xích Kéo (ASTM C1383 và ASTM D4580), phương pháp Phản hồi Âm học Mặt cầu (DAR) được sử dụng để xác định tính chất và số lượng các khu vực bên dưới bề mặt bị xuống cấp dưới dạng tách lớp, mất liên kết, nứt vỡ. Các phương pháp âm học thông thường dùng sóng ứng suất dải thấp để thăm dò/kiểm tra độ toàn vẹn của kết cấu bê tông. Điều này dẫn đến một loạt các phương pháp bao gồm cả phương pháp truyền thống như búa gõ âm và xích kéo cũng như các kỹ thuật không phá hủy như xung phản hồi và va đập tiếng vọng. Phương pháp DAR sử dụng kết hợp các kỹ thuật nêu trên cùng kỹ thuật phân tích mới, nhằm xác định chính xác kích thước và vị trí các hư hỏng/nứt trong bê tông bản mặt cầu và các kết cấu bê tông chịu lực khác.

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CHO PHÉP THỜI GIAN TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM CHO BẢN MẶT CẦU CHỈ CHIẾM PHẦN RẤT NHỎ SO VỚI YÊU CẦU CỦA PHƯƠNG PHÁP XÍCH KÉO
KẾT QUẢ ĐƯA RA CŨNG TƯƠNG ỨNG VỚI NHỮNG GÌ THU ĐƯỢC BẰNG PHƯƠNG PHÁP XÍCH KÉO VÀ NGHE BẰNG THÍNH GIÁC NGƯỜI SỬ DỤNG

1. Việc sử dụng các sợi xích hoặc quả cầu thép nhỏ đập vào bề mặt bê tông, phản hồi của sóng cơ được microphone ghi lại vào bộ thu dữ liệu tốc độ cao
2. Đối với các bản mặt cầu bê tông, sóng đàn hồi kích thích truyền từ điểm va chạm tới đáy bản hoặc vị trí xuất hiện nứt, phản xạ lại bề mặt rồi tiếp tục quá trình phản xạ này.
3. Dữ liệu miền thời gian được chuyển sang miền tần số bằng Biến đổi Nhanh chuỗi Fourier (FFT), rồi miền tần số được phân tích để xác định vận tốc sóng âm trong bê tông, chiều dầy bản, vị trí tách lớp hoặc cả 3 thông số.
4. Dữ liệu được nhập vào thuật toán mới, phân tích nhiều dạng sóng để xác định vị trí tách lớp. Một cách tương tự, thính giác người sử dụng phát hiện những thay đổi về tần số trong quá trình kiểm tra bằng kỹ thuật xích kéo hoặc gõ búa.
5. Phương pháp đã được công nhận tương thích với phương pháp khoan lấy mẫu và xích kéo tại nhiều bang như một phần của Chương trình Bổ sung SHRP2 R06A.

SOUNDAR SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MỚI,
TÁI TẠO CHỨC NĂNG CỦA THÍNH GIÁC NGƯỜI DÙNG BẰNG CÁCH PHÁT HIỆN SỰ THAY ĐỔI VỀ TẦN SỐ, BIÊN ĐỘ VÀ SỰ PHÂN BỐ NĂNG LƯỢNG TƯƠNG ỨNG. VỚI CÁCH NÀY, SOUNDAR LÀ MỘT PHƯƠNG PHÁP NDE TỰ ĐỘNG TƯƠNG TỰ PHƯƠNG PHÁP THỦ CÔNG VỚI CHI PHÍ THẤP HƠN NHIỀU

SounDAR có dạng tháo rời, cho  phép thu âm/dò chiều sâu qua các va đập riêng giống như va đập xung dội (IE) hoặc xích kéo dọc theo mặt cầu gần với xích kéo truyền thống hơn. Ngoài ra, SounDAR có thể gắn vào bất kỳ xe nào có khớp nối kéo và được vận hành hoạt động liên tục, cho phép kiểm tra mặt cầu với việc đóng cầu tuần tự (a rolling closure).
SounDAR được trang bị bộ mã hóa điện tử đo khoảng cách với độ chính xác cao gắn vào bánh xe, tích hợp thiết bị GPS cho phép phân tích dữ liệu địa không gian phức tạp. Hệ thống được điều khiển bằng máy tính và hoàn toàn tự động (ngoại trừ người lái xe) và có khả năng tạo ra bản đồ vị trí tách lớp ngay sau khi thu thập được dữ liệu
SounDAR là hệ thống thu thập dữ liệu chuẩn công nghiệp do BDI thiết kế và chế tạo. BDI có 30 năm kinh nghiệm trong việc phát triển phần cứng thiết bị đặc chủng để thực hiện các phép đo chính xác trong hạ tầng dân dụng.

BDI kết hợp dịch vụ này với các kỹ thuật NDE khác như GPR và IR, nhưng quan trọng nhất là HRV – video độ phân giải cao. Kết quả dữ liệu HRV trên bản đồ trực quan của mặt cầu được thu thập nhờ sử dụng máy quay video độ phân giải cao 4k vận hành từ bệ cao gắn trên xe khảo sát. Máy quay HRV có khả năng thu được dữ liệu của toàn bộ chiều rộng làn xe mỗi lần chạy. Để thuận tiện cho việc định vị chính xác chỗ hư hỏng/khuyết tật, dữ liệu từ bộ mã hóa điện tử đo khoảng cách độ chính xác cao (độ chín xác +/- 3") gắn ở bánh xe được thu thập đồng bộ với SounDAR. Dữ liệu HRV được phân tích để xác định tính chất và số lượng điểm bị nứt vỡ, vết trám/vá asphalt nóng, trám/vá bê tông, khe co giãn mặt cầu và vạch tham chiếu. Hình ảnh HRV trên mặt bằng  được cung cấp như sự phân phát/chuyển giao giá trị gia tăng, đưa ra bản ghi về vết nứt hiện có và các đặc điểm khác của mặt cầu.
Kết quả của HRV với độ phân giải 4K xếp phủ lên dự liệu SounDAR xác định các đặc điểm lý tính khác của mặt cầu như bong tróc, vết trám/vá và tách lớp.