عموماً شناسايي پارامترهاي مكانيكي و ديناميكي خاك‌ها به كمك آزمايشاتي انجام مي‌شود كه نيازمند تهيه‌ي نمونه‌هاي دستخورده و يا دستنخورده از خاك مي‌باشد. قالب‌هاي معمول ساخت نمونه دستخورده در آزمايشگاه‌هاي ديناميك و مكانيك خاك داراي كاستي‌هايي نظير عدم تراكم يكنواخت، عدم كنترل دقيق تراكم، دستخوردگي و ناصاف شدن سطوح انتهايي نمونه در هنگام خارج كردن آن از قالب، عدم امكان دستيابي به تراكم‌هاي بالا و ... مي‌باشند. قالب جديد ارائه شده به نحوي طراحي شده است كه بتواند بخش زيادي از اين عيوب را مرتفع كند. در اين قالب دو تكه، كه از جنس استيل پرمقاومت، ضد زنگ، نگير و ضد سايش است به كمك شفت‌هايي با طول‌هاي مختلف خاك در طي پنج لايه به صورت ضربه‌اي يا فشاري متراكم مي‌شود. بر خلاف ساير قالب‌ها كه نمونه از يك سمت ساخته مي‌شود در اين قالب ابتدا لايه‌ي وسط متراكم شده و سپس لايه‌هاي بعدي به صورت قرينه متراكم مي‌شوند. به كمك اين قالب مي‌توان نمونه‌هايي با هر تراكم مورد نظر و كاملاً يكنواخت ساخت. با توجه به اينكه در اين قالب امكان سوراخ شدن غشا در نمونه‌هاي سه محوري بخصوص در خاك‌هاي دانه‌اي وجود ندارد لذا هزينه‌هاي اين آزمايش كاهش مي‌يابد. بعلاوه اين قالب نسبت به قالب‌هاي پيشين طول عمر بيشتري دارد و مي‌توان نمونه را براي مدت زيادي بدون هيچ تغييري در آن نگه‌داري كرد.

اختراع حاضر به منظور بهبود عملكرد سامانه مديريت روسازي در حوزۀ مديريت زيرساخت‌هاي راه ارائه شده است. برداشت اطلاعات روسازي، يكي از اساسي‌ترين گام‌هاي مديريت روسازي است. دقت و درستي اطلاعات به دست آمده، تأثير بسيار زيادي در عملكرد نهايي سامانه مديريت روسازي دارد و به همين علت جهت‌گيري تمامي سازمان‌ها به سمت استفاده از سامانه‌هاي خودكار برداشت و ارزيابي خرابي‌هاي روسازي بوده است. يكي از خرابي‌هاي رايج روسازي، قيرزدگي است كه تأثير زيادي در كاهش ايمني و كيفيت راه‌ها (به ويژه در آب و هواي گرم و مرطوب) دارد. از سوي ديگر با مطالعۀ منابع مي‌توان دريافت كه نسبت به ساير خرابي‌هاي روسازي، توجه كمتري به خرابي قيرزدگي شده است و سيستم مناسبي براي برداشت و ارزيابي خودكار اين خرابي ارائه نشده است. در اختراع حاضر دستگاهي ارائه شده است كه برداشت و ارزيابي خودكار اطلاعات قيرزدگي را انجام مي‌دهد. اين دستگاه با هزينۀ كم، قابليت راه‌اندازي ساده و دقت كافي، اطلاعاتي نظير تصوير روسازي، موقعيت مكاني و اطلاعات محيطي مانند دما و رطوبت را برداشت كرده و با توجه به روش پردازش و آناليز طراحي شده در فضاي نرم افزار متلب، ارزيابي اطلاعات با سرعت و دقت مناسب انجام مي‌شود و شاخص جامعي براي قيرزدگي سطوح برداشت شده ارائه مي‌شود.

دستگاهAFTAB با هدف بررسي يك محيط كنترل شده براي برداشت تصاوير به منظور ورود به نرم افزار تعيين مقاومت لغزشي روسازي طراحي شده است. در اين دستگاه كه براي روسازي راه و فرودگاه قابل استفاده است، سعي شده تا با برداشت سريع و دقيق جزئيات بافت سطح روسازي توسط تصاوير و بدون تاثير شرايط محيطي بر نتايج حاصل از برداشت، دقت و سرعت عمليات مربوط به جمع آوري داده هاي اوليه به منظور تشخيص مقدار مقاومت لغزشي روسازي افزايش داده شود. علاوه براين اين دستگاه با افزايش سرعت برداشت امكان برداشت كل شبكه و پروژه را براي بررسي دقيق فراهم مي آورد.

همواره درساخت نمونه هاي بتني، آسفالتي و خاكي در پروژه هاي آزمايشگاهي و اجرايي، حجم بالايي از مصالح سنگدانه اي تفكيك شده به كار رفته كه كيفيت نامطلوب و درصد بالاي ريزذرات مخلوط در اين مصالح، آلودگي هاي زيست محيطي ناشي از انتشار ريزذرات مخلوط در محيط و صرف هزينه بالاي نيروي انساني در راستاي تفكيك كردن اين مصالح، هزينه هاي هنگفتي در صنعت به همراه داشته و هدف از اين اختراع، تفكيك خودكار مصالح سنگدانه اي شسته شده بصورت خشك با كمترين آلودگي هاي زيست محيطي و صرفه جويي در زمان و هزينه به صورت كاملاً اتوماتيك بوده است. در اين راستا با قرار دادن شبكه منظمي از الك ها و استفاده از تركيب آب و باد، مصالح به بهترين نحو ممكن دانه بندي شده و آلودگي هاي زيست محيطي ناشي از انتشار ريزگردها در محيط به حداقل رسيده است.

در اين طرح اختراعي طراحي و ساخت آسفالتي با توان توليد انرژي الكتريكي كه هم نيازهاي الكتريكي و هم نيازهاي روسازي را پاسخ مي دهد صورت گرفته است. طراحي اين نوع آسفالت نيازمند داشتن دانش كافي در زمينه هاي راه و راهسازي، حوزه الكترونيك، شيمي و محيط زيست مي باشد. با توجه به نيازهاي جامعه بشري در تامين انرژي و همچنين داشتن راه هاي پايدار، چالش هاي مهمي در پيش رو قرار دارد كه بايد به شكل اساسي مورد بررسي قرار گيرد. بنابراين در اين طرح تلاش در جهت رفع اين مشكلات انجام شده است. عمده هدف طرح، طراحي ساختاري جديد براي روسازي آسفالتي با استفاده از سلول هاي خورشيدي براي جذب و ذخيره انرژي خورشيد و تبديل آن به انرژي الكتريكي و روسازي جديد ضد لغزش و زهكش به طوري كه سطح قابل قبولي را براي عبور و مرور وسايل نقليه نيز فراهم آورد. سيستم ارائه شده از دوبخش سازه اي و بخش خورشيدي ساخته شده است. بخش سازه آسفالتي آن طراحي آسفالت هاي مرسوم مي باشد كه برروي آن روسازي الكترونيكي قرار مي گيرد كه اين روسازي مجهز به سلول هاي خورشيدي ست كه درون روسازي قرار گرفته اند و اتصالات آن بر پشت روسازي طراحي شده چاپ شده است كه انتقالات انرژي الكتريكي را انجام ميدهد. يك لايه محافظ نيز برروي ساختار الكترونيكي قرار مي گيرد تا سيستم زيرين را از اثرات نامطلوب مصون دارد. در نهايت از اين آسفالت خورشيدي براي تامين انرژي الكتريكي مسيرهاي حمل و نقلي و همچنين براي پاسخگويي به نيازهاي روسازي آسفالتي استفاده مي شود.

سيستم پيشنهادي با استفاده از پردازش سيگنال هاي صوتي، ميزان تراكم نسبي توده اي از مصالح سنگي را تخمين مي زند. دستگاه برداشت داده هاي صوتي مورد نظر از يك بدنه اصلي عايق بندي شده، تشكيل شده است كه وظيفه رها كردن يك وزنه از يك ارتفاع مشخص را بر روي يك صفحه فولادي برعهده دارد. اين صفحه فولادي بر روي توده مصالح سنگي قرار مي گيرد كه قصد داريم تراكمش را بسنجيم. خارج از بدنه اصلي دستگاه سه ميكروفن داخل باكس هايي عايق بندي شده، تعبيه شده اند و كنار هر ميكروفن يك سوراخ روي بدنه اصلي، جهت دريافت صدا ايجاد شده است. ميكروفن ها صداي حاصل از برخورد وزنه و صفحه فولادي را ضبط و به كامپيوتر منتقل مي كنند و سپس الگوريتم ايجاد شده در محيط نرم افزار متلب، با پردازش صداي استخراج شده ميزان تراكم توده مصالح سنگي زير صفحه فولادي را تخمين مي زند.

در اين طرح اختراعي طراحي و ساخت سرعت گير خورشيدي از جنس پلكسي آكريليك با توان توليد انرژي الكتريكي كه هم نيازهاي الكتريكي و هم نيازهاي حمل و نقلي را پاسخ مي دهد صورت گرفته است. طراحي اين نوع سرعت گير نيازمند داشتن دانش كافي در زمينه هاي راه و ترابري، حوزه الكترونيك، شيمي و محيط زيست مي باشد. در اين طرح اختراعي به بررسي چالش هاي مهم زير پرداخته شده است : • چالش مرتبط با منابع محدود انرژي فسيلي و تهديد هاي محيط زيستي ناشي از مصرف آن ها • چالش مرتبط با مبحث تعمير و نگهداري معابر و روسازي ها و هزينه هاي هنگفت آن ها • جلوگيري از هدر رفت انرژي پاك خورشيدي • توجه به پتانسيل كشور ايران در ميزان استفاده از انرژي تجديد پذير و پاك خورشيدي سيستم ارائه شده از دو بخش عمده تشكيل شده است: 1. قسمت سازه سرعت گير 2. قسمت الكتريكي و الكترونيكي سرعت گير بخش سازه خود از چند لايه مختلف تشكيل شده كه عبارتند از: • لايه نوار اورينگ لاستيكي در سطح فوقاني سرعت گير • بدنه اصلي سرعت گير با استفاده از طراحي بر روي صفحات پلكسي آكريليك • لايه لاستيكي مقاوم در قسمت تحتاني سرعت گير • لايه آسفالتي جهت تحمل بار وارده از سطح بخش الكتريكي و الكترونيكي نيز از المان هاي زير تشكيل مي گردد: • سلول خورشيدي • مدار شارژر • باتري ليتيوم پليمر • LED هاي پر نور متصل به مدار چشمك زن در نهايت از اين سرعت گير خورشيدي براي تامين انرژي الكتريكي جهت مصارفي چون روشنايي معابر، انرژي الكتريكي مورد نياز تجهيزات كنترل ترافيك، انرژي الكتريكي تجهزات نگهداري زمستانه و غيره استفاده مي شود.

دستگاه ميداني سنجش مقاومت برشي و كششي بين لايه هاي روسازي داراي ژئوسنتتيك قابل طبقه بندي در زمينه فني بخش ه (ساختمان)، دستگاهي ميداني مي باشد كه مقاومت برشي بين لايه روكش و روسازي آسفالتي را در محل پروژه مي سنجد. ضعف مقاومت برشي بين لايه روكش آسفالتي و آسفالت قديمي به خصوص در زماني كه از ژئوسنتتيكها براي تقويت روسازي استفاده شود، مي تواند موجب بروز خرابيهايي در روسازي گردد. در ساير روشها نمونه به وسيله مغزه گيري برداشت مي شود كه اين موضوع موجب دستخورده شدن نمونه مي گردد. اين دستگاه با اعمال بار برشي بر روي نمونه مربع شكل به ابعاد 15 سانتيمتر مي تواند مقاومت برشي بين لايه هاي روسازي را ارزيابي نمايد. همچنين با قرار گيري فك لاستيكي مخصوص دستگاه در زير آن مي توان مقدار اصطكاك بين روسازي و لاستيك خودرو را به دست آورد.علاوه بر اين با قرار گيري دستگاه به صورت قائم و قرارگيري ميله مربوط به اندازه گيري مقاومت كششي بين لايه ها، و اتصال آن به ورقي فولادي كه بر روي نمونه چسبانيده شده است و سپس بارگذاري كششي بر روي نمونه مي توان ميزان مقاومت كششي نمونه را يافت.

اين اختراع با عنوان طراحي و ساخت نسل جديد سرعت گير مولد انرژي هيبريدي HEGSB در حوزه انرژي، مهندسي عمران، ايمني و محيط زيست مي باشد. با توجه به محدوديت منابع سوخت فسيلي و زيان بار بودن استفاده غير اصولي اينگونه سوخت ها براي سلامت انسان ها و محيط زيست، تحقيقات و كاربردهاي انرژي هاي تجديد پذير در مجامع صنعتي و علمي از اهميت ويژه اي برخوردار گشته است. اين اختراع با عنوان سرعت گير HEGSB، قابليت دريافت همزمان انرژي از دو منبع تجديد پذير انرژي تابشي خورشيد و انرژي حركتي و جنبشي ناشي از حركت وسايل نقليه و تبديل آن ها به انرژي الكتريكي و ذخيره سازي آن را دارد كه مي توان انرژي ذخيره شده را در مواردي نظير نقاط پر خطر و بحراني به خصوص اگر اين نقاط از شبكه انتقال و توزيع نيرو فاصله داشته باشند، تقاطع هاي پر تردد، ابتداي ورودي تونل ها و غيره مورد استفاده قرار داد. در اين طرح اختراعي به بررسي چالش هاي مهم زير پرداخته شده است : • چالش مرتبط با منابع محدود انرژي فسيلي و تهديد هاي محيط زيستي ناشي از مصرف آن ها • چالش مرتبط با حوزه حمل و نقل و بخصوص مبحث ايمني در ترافيك و همشمند سازي سيستم حمل و نقل • چالش مرتبط با حوزه راه و ترابري و بخصوص مبحث تعمير و نگهداري معابر و روسازي ها • چالش مرتبط با حوزه برق و مباحث و مشكلات مرتبط با امر انتقال انرژي الكتريكي • جلوگيري از هدر رفت منابع تجديد پذير و پاك نظير انرژي خورشيدي و انرژي جنبشي (گرانشي) • توجه به پتانسيل موجود در منابع انرژي تجديد پذير در كشور ايران طرح اختراعي سرعت گير HEGSB از دو بخش اصلي تشكيل شده است: 1. بخش سازه سرعت گير: اجزاي اين قسمت به طور كلي از 3 لايه تشكيل شده اند كه شامل: ◄ سرعت گير پلكسي اكريليك شفاف خورشيدي در سطح فوقاني سازه ◄ 3 صفحه لاستيكي به ضخامت 10 سانتيمتر در قسمت مياني سازه ◄ لايه آسفالتي جهت تحمل بار وارده از سطح 2. بخش الكتريكي و الكترونيكي سرعت گير: المان هاي الكترونيكي مورد استفاده در قسمت الكتريكي و الكترونيكي سرعت گير شامل: ◄ سلول خورشيدي ◄ صفحات پيزوالكتريك ◄ بورد الكترونيكي HRESBB ◄ LED هاي پر نور چشمك زن اين سرعت گير با هدف كاربرد در نقاط پرخطر و بحراني جاده به منظور بالابردن سطح ايمني راه ها طراحي شده است. همچنين كاربرد مهم ديگر آن مي تواند در جاده ها با هدف تامين انرژي الكتريكي موردنياز اطراف جاده باشد.

دستگاه خودكار بررسي زهكشي روسازي راهها،‌ با استفاده از سخت افزار وي‍ژه تصوير برداري در شرايط ثابت و به دور از تاثيرات محيطي مانند نور و سايه طراحي شده است. اين وسيله ميتواند در آزمايشات مربوط به پديده هيدروپلنينگ (پاشش آب و سرخوردگي) مورد استفاده قرار گيرد. اين پديده در ارزيابي ايمني راهها از اهميت بالايي برخوردار است. اما تاكنون آزمايش و يا دستگاه خودكاري براي ارزيابي اين پديده ارائه نشده است. سيستم ساخته شده قابليت بررسي ويژگي هاي زهكشي رو سازي ومقاومت لغزشي بصورت صفحه اي در شرايط خشك و مرطوب را دارد. پيش بيني وقوع پديده هيدروپلنينگ، در زمان بارش با شبيه سازي از طريق دستگاه امكان پذير شده است. اين دستگاه ساده،‌سريع و كم هزينه بوده و نتايج آن در ميتواند تاثير مثبت در كاهش نرخ تصادف به دليل لغزش ناشي از اين پديده،‌داشته باشد.