CN109295841B - 一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车 - Google Patents

Abstract

一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，包括车体、凹坑处治装置和处治装置运动机构；处治装置运动机构的一端设置连接在车体上，另一端通过垂直连接板连接凹坑处治装置；处治装置运动机构能够带动凹坑处治装置移动；凹坑处治装置能够在道路上进行凹坑处治；本发明使得处治车工作装置表面设置的凸块与新铺筑好的半刚性基层表面相互作用，在半刚性基层表面形成一系列规则排列的凹坑，增大了基层表面的粗糙度及与沥青面层接触的有效面积，从而提高半刚性基层和沥青面层之间的粘结力和抗剪强度，进而提高整个半刚性基层沥青路面的整体性能和质量。本发明的三个横向导轨架互相铰接，能够适应不同路面宽度进行作业。

Description

一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车

技术领域

本发明属于半刚性道路层间处治领域，特别涉及一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车。

背景技术

改革开放以来，我国公路交通建设事业突飞猛进，其中最具代表性的便是高速公路的建设。根据交通部规划，到2030年，我国高速公路通车总里程将增至8.5万公里。目前已建成或正在建设的高速公路，绝大部分是半刚性基层沥青路面的结构形式。半刚性材料由于其较大的刚度和较强的荷载扩散能力得以在高速公路中使用。但是，在长期使用过程中，由于材料性能、环境因素及施工工艺等因素，半刚性基层沥青路面会产生不同程度的变形损坏，如：车辙，波浪、拥包，路面局部网裂沉陷，路面松散、坑槽，路面沉降桥头跳车等。其中产生波浪、拥包变形的主要原因是沥青面层与半刚性基层层间粘接强度不够，在刹车或车辆加速对路面产生水平剪切力的情况下，造成路面变形呈波浪状，形成拥包，路面结构遭到破坏。

目前工程上普遍使用的半刚性基层层间处治的方法有以下几种：一种方法是在半刚性基层完成养生铺筑沥青面层之前，在其表面上洒布透层油，透层油具有一定的渗透性能和层间粘结性能，从而增加了基层和沥青面层之间的粘结力和抗剪强度；另一种方法是通过铣刨机使用精铣刨转子在半刚性基层表面进行精铣刨，精铣刨后的半刚性基层表面微观上呈现规则的纹理状，从而增大了基层表面粗糙度和与沥青面层接触的等效面积，进而提高层间粘结性能。但是，这两种方法都存在一定的缺陷，第一种方法需要额外使用透层油，增加材料和施工成本，且实际工程中透层油渗透深度有限，粘接效果不理想，在一些载荷较大的道路中往往会过早出现严重的路面损坏，无法达到道路设计的使用寿命；第二种方法虽然可以通过提高基层表面粗糙度以改善粘接效果，但铣刨机过重的整机质量可能会给刚铺筑完成的半刚性基层造成结构损坏，并且精铣刨后的基层表面还需要专门的人员进行清扫，造成人力、物力的严重浪费，同时精铣刨施工效率低，成本却较高，影响工程整体成本和施工效率。其他层间处治方法原理类似，都存在施工工艺复杂、施工周期长、施工成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，包括车体、凹坑处治装置和处治装置运动机构；处治装置运动机构的一端设置连接在车体上，另一端通过垂直连接板连接凹坑处治装置；处治装置运动机构能够带动凹坑处治装置移动；凹坑处治装置能够在道路上进行凹坑处治；

处治装置运动机构包括第一横向导轨架，纵向导轨架，运动机架，第二横向导轨架和第三横向导轨架；第一横向导轨架的下端连接到车体上，第一横向导轨架的一侧水平设置有若干横向T型导轨，纵向导轨架的一侧设置有与横向T型导轨相匹配的导轨槽，纵向导轨架设置在横向T型导轨上；纵向导轨架的另一侧设置有若干竖向T型导轨，运动机架的一侧设置有与竖向T型导轨相匹配的导轨槽，运动机架设置在竖向T型导轨上；第一横向导轨架的两端分别铰接有第二横向导轨架和第三横向导轨架，第二横向导轨架和第三横向导轨架上设置有与第一横向导轨架相同的横向T型导轨，当第二横向导轨架和第三横向导轨架展开与第一横向导轨架形成同一平面框架时，三个横向导轨架上的横向T型导轨连成一条导轨。

进一步的，凹坑处治装置包括支撑板、工作板、凸块、施力油缸和提升油缸；支撑板的上表面连接运动机架，支撑板的下方设置工作板，支撑板与工作板之间垂直设置有若干提升油缸和施力油缸；工作板的下表面均匀设置有若干凸块。

进一步的，第一横向导轨架的下端与车体铰接，第一横向导轨架与车体之间设置有支撑油缸，且支撑油缸与第一横向导轨架铰接。

进一步的，第二横向导轨架和第三横向导轨架与车体之间设置有扩展油缸；扩展油缸伸长时，第二横向导轨架和第三横向导轨架展开与第一横向导轨架形成平面框架。

进一步的，第一横向导轨架上方设置有纵向油缸，纵向油缸的输出端固定在运动机架上；纵向油缸的收缩能够带动运动机架上下移动。

进一步的，运动机架的下端设置有垂直连接板，支撑板通过垂直连接板与运动机架固定连接；施力油缸上设置有压力表。

进一步的，凸块为半球状凸块，凸块直径10mm≤R≤60mm，凸块高度5mm≤H≤50mm。

进一步的，第一横向导轨架上设置有横移电机，横向T型导轨上方沿横向T型导轨长度方向设置有齿条，横移电机输出端设置有齿轮，齿轮与齿条啮合。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明的一种新型半刚性基层层间凹坑处治车，包括凹坑处治装置、处治装置运动机构，凹坑处治装置通过垂直连接板与处治装置运动机构配合工作，在不影响半刚性基层整体平整性的情况下，使得处治车工作装置表面设置的凸块与新铺筑好的半刚性基层表面相互作用，在半刚性基层表面形成一系列规则排列的凹坑，增大了基层表面的粗糙度及与沥青面层接触的有效面积，从而提高半刚性基层和沥青面层之间的粘结力和抗剪强度，进而提高整个半刚性基层沥青路面的整体性能和质量。本发明的三个横向导轨架互相铰接，能够适应不同路面宽度进行作业。

本发明的运动机架由油缸控制动作，可以实现第一横向导轨架的角度调节，以及其他两个横向导轨架的展开，动作精准，可控性高。

本发明的施力油缸上设置有压力表，可实时监测工作板作用于半刚性基层表面的垂向力。

本发明中凹坑处治装置及处治装置运动机构是通过第一横向导轨架一侧的固有结构直接连接在车体的前车桥上，支撑油缸只起部分支撑作用，实际作业过程中对油缸及车体的强度要求较低。

本发明整套工作装置结构简单、紧凑，转场方便、快速，不需要借助其他运输车辆。该处治车完成的层间处治过程可替代原有的半刚性基层最后一遍压实工序，施工成本很低。处治完成后并不会破环半刚性基层的原有结构，且不需要人工对处治后的基层表面进行清扫，极大地缩短了工程周期，提高了施工效率。

附图说明

图1是本发明新型道路半刚性基层层间凹坑处治车结构示意图；

图2是本发明新型道路半刚性基层层间凹坑处治车主视图；

图3是本发明新型道路半刚性基层层间凹坑处治车左视图；

图4是图3的A部放大图；

图5是本发明工作板结构图；

图6是本发明处治车工作过程示意图。

其中：1-车体，2-支撑油缸，3-第一横向导轨架，4-纵向导轨架，5-纵向油缸，6-运动机架，7-垂直连接板，8-支撑板，9-施力油缸，10-提升油缸，11-工作板，12-凸块，13-配重，14-压力表，15-第二横向导轨架，16-第三横向导轨架，17-扩展油缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1至图5，一种新型道路半刚性基层层间凹坑处治车，包括凹坑处治装置、处治装置运动机构；处治装置运动机构的一端设置连接在车体1上，另一端通过垂直连接板7连接凹坑处治装置；处治装置运动机构能够带动凹坑处治装置移动；

凹坑处治装置包括支撑板8、工作板11、凸块12、施力油缸9和提升油缸10；支撑板8的上表面连接垂直连接板7，支撑板8的下方设置工作板11，支撑板8与工作板11之间垂直设置有若干提升油缸10和施力油缸9；工作板11的下表面均匀设置有若干凸块12。

处治装置运动机构包括第一横向导轨架3，纵向导轨架4，运动机架6，第二横向导轨架15，第三横向导轨架16以及垂直连接板7；第一横向导轨架3一侧通过其固有结构直接连接在车体的前车桥上，并与支撑油缸2铰接保证其竖直位置，且可根据实际施工需要调整一定的角度；第一横向导轨架3的另一侧设置有上下两条相互平行且水平的T型导轨；纵向导轨架4的一侧设置有与第一横向导轨架3T型导轨相对应的导轨槽，两者相互配合安装，在驱动电机的作用下实现纵向导轨架4沿着第一横向导轨架3T型导轨横向往复运动；第一横向导轨架3上设置有横移电机，横向T型导轨上方沿横向T型导轨长度方向设置有齿条，横移电机输出端设置有齿轮，齿轮与齿条啮合。

纵向导轨架4的另一侧设置有左右两条相互平行且竖直的T型导轨；运动机架6的一侧设置有与纵向导轨架4T型导轨相对应的导轨槽，两者相互配合安装，在纵向油缸5的作用下实现运动机架6沿着纵向导轨架4T型导轨纵向往复运动；运动机架6的另一侧底端连接垂直连接板7。

处治装置运动机构中的第二横向导轨架15和第三横向导轨架16分别铰接在第一横向导轨架3的左右两侧，且与设置在车体两侧对应位置的扩展油缸17相互铰接支撑于车体上；

凹坑处治装置的支撑板8和工作板11之间还固定设置有配重块13。

凹坑处治装置的施力油缸9上设置有压力表14。

若干提升油缸10的两端分别与支撑板8和工作板11铰接。

凸块直径10mm≤R≤60mm，凸块高度5mm≤H≤50mm。凸块为可拆卸、更换的凸块。

凹坑处治装置通过处治装置运动机构中的纵向导轨架4沿第一横向导轨架3T型导轨的横向往复运动实现同一路面宽度方向上的层间处治作业；凹坑处治装置通过处治装置运动机构中的运动机架6沿纵向导轨架4T型导轨的纵向往复运动以配合施力油缸9与提升油缸10完成层间处治作业过程。

工作板11与支撑板8相互配合进行工作，两者之间设置有施力油缸9和提升油缸10，施力油缸9主要用于施加工作板作业时所需的垂向力；提升油缸10主要功用是作业完成后提升工作板11，使其与半刚性基层表面分离，同时其在工作板11作业时也能提供部分垂向力，与施力油缸9功用相同。

工作板11上设置有配重13，其重量与施力油缸9配合作用，保证工作装置的作业效果，同时配重13的质量可根据实际施工需要进行调节。

施力油缸9上设置有压力表14，可实时监测工作板作用于半刚性基层表面的垂向力。

车体的左、右两侧设置有扩展油缸17，两个扩展油缸17的一端分别连接有与第一横向导轨架3左、右两侧相互铰接的第二横向导轨架15和第三横向导轨架16。扩展油缸17工作时，第二横向导轨架15和第三横向导轨架16由待命状态进入工作状态，与第一横向导轨架3相互配合工作以保证凹坑处治装置能适应不同宽度的半刚性基层沥青路面的施工需要。

本发明一种新型半刚性基层层间凹坑处治车利用其工作板11、配重13以及车体1自重，在不影响半刚性基层整体平整性的情况下，使得处治车工作板11表面设置的凸块12与新铺筑好的半刚性基层表面相互作用，在半刚性基层表面形成一系列规则排列的凹坑，增大基层表面的粗糙度及与沥青面层接触的有效面积，以达到提高半刚性基层和沥青面层之间的粘结力和抗剪强度的目的，从而提高整个半刚性基层沥青路面的整体性能和质量。

上述实施例仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，其特征在于，包括车体、凹坑处治装置和处治装置运动机构；处治装置运动机构的一端设置连接在车体上，另一端通过垂直连接板连接凹坑处治装置；处治装置运动机构能够带动凹坑处治装置移动；凹坑处治装置能够在道路上进行凹坑处治；

处治装置运动机构包括第一横向导轨架(3)，纵向导轨架(4)，运动机架(6)，第二横向导轨架(15)和第三横向导轨架(16)；第一横向导轨架(3)的下端连接到车体上，第一横向导轨架(3)的一侧水平设置有若干横向T型导轨，纵向导轨架(4)的一侧设置有与横向T型导轨相匹配的导轨槽，纵向导轨架(4)设置在横向T型导轨上；纵向导轨架(4)的另一侧设置有若干竖向T型导轨，运动机架(6)的一侧设置有与竖向T型导轨相匹配的导轨槽，运动机架(6)设置在竖向T型导轨上；第一横向导轨架(3)的两端分别铰接有第二横向导轨架(15)和第三横向导轨架(16)，第二横向导轨架(15)和第三横向导轨架(16)上设置有与第一横向导轨架(3)相同的横向T型导轨，当第二横向导轨架(15)和第三横向导轨架(16)展开与第一横向导轨架(3)形成同一平面框架时，三个横向导轨架上的横向T型导轨连成一条导轨；

凹坑处治装置包括支撑板(8)、工作板(11)、凸块(12)、施力油缸(9)和提升油缸(10)；支撑板(8)的上表面连接运动机架(6)，支撑板(8)的下方设置工作板(11)，支撑板(8)与工作板(11)之间垂直设置有若干提升油缸(10)和施力油缸(9)；工作板(11)的下表面均匀设置有若干凸块(12)。

2.根据权利要求1所述的一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，其特征在于，第一横向导轨架(3)的下端与车体铰接，第一横向导轨架(3)与车体之间设置有支撑油缸(2)，且支撑油缸(2)与第一横向导轨架(3)铰接。

3.根据权利要求1所述的一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，其特征在于，第二横向导轨架(15)和第三横向导轨架(16)与车体之间设置有扩展油缸(17)；扩展油缸(17)伸长时，第二横向导轨架(15)和第三横向导轨架(16)展开与第一横向导轨架(3)形成平面框架。

4.根据权利要求1所述的一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，其特征在于，第一横向导轨架(3)上方设置有纵向油缸(5)，纵向油缸的输出端固定在运动机架(6)上；纵向油缸的收缩能够带动运动机架(6)上下移动。

5.根据权利要求2所述的一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，其特征在于，运动机架(6)的下端设置有垂直连接板(7)，支撑板(8)通过垂直连接板(7)与运动机架(6)固定连接；施力油缸(9)上设置有压力表(14)。

6.根据权利要求2所述的一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，其特征在于，凸块(12)为半球状凸块，凸块直径10mm≤R≤60mm，凸块高度5mm≤H≤50mm。

7.根据权利要求1所述的一种能横向扩展的道路半刚性基层层间凹坑处治车，其特征在于，第一横向导轨架(3)上设置有横移电机，横向T型导轨上方沿横向T型导轨长度方向设置有齿条，横移电机输出端设置有齿轮，齿轮与齿条啮合。

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