CN109440606A - 水泥混凝土路面拉毛设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水泥混凝土路面拉毛设备及方法。所述水泥混凝土路面拉毛设备，包括拉毛刷、角度保持架及移动装置，拉毛刷具有刷毛，拉毛刷安装在角度保持架上，角度保持架用于保持刷毛与水泥混凝土路面之间的角度，角度保持架安装在移动装置上，移动装置用于带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动。所述水泥混凝土路面拉毛方法，包括如下步骤：提供上述的水泥混凝土路面拉毛设备并根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机；待水泥混凝土路面施工至拉毛时机，利用移动装置带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动，使拉毛刷的刷毛作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。该水泥混凝土路面拉毛设备及方法，有利于提高拉毛效果。

Description

水泥混凝土路面拉毛设备及方法

技术领域

本发明涉及水泥混凝土路面施工技术领域，特别是涉及一种水泥混凝土路面拉毛设备及方法。

背景技术

隧道属于半封闭式的构造物，隧道内基本无阳光照射且可能存在涌水或洞壁渗水的情况，空气湿度相对较大，因而隧道内的水泥混凝土路面长期处于潮湿状态或薄水膜附着状态，使轮胎的附着力大大降低。水泥混凝土路面抗滑性能急剧衰减是引起交通事故的主要原因之一。而水泥混凝土路面抗滑性能研究一直受到人们的关心与重视。

影响水泥混凝土路面抗滑性能的因素主要来自于两方面：采用刻槽、压纹等工艺得到的宏观构造和采用拉毛工艺得到的细观构造。研究和实践均表明水泥混凝土路面在处于薄水膜附着状态时，细观构造的附着摩擦力和抗滑效果会优于宏观构造的附着摩擦力和抗滑效果，原因在于采用拉毛工艺形成的许多拉毛沟槽构成许多微凸体，微凸体的数量越多，其锥顶角越尖锐，如此更容易刺破薄水膜，从而使水泥混凝土路面抗滑性能提高。

然而，水泥混凝土路面的拉毛沟槽制作缺乏专用的拉毛设备，一般采用麻絮、帆布等布料拖拉制作。这些布料属于纤维类材料，对水泥的吸附作用明显，不及时清洗容易出现粘连现象，造成拉毛沟槽的深度和均匀性不足。最终导致水泥混凝土路面的拉毛沟槽在通车后一年到两年时间内基本被磨平，水泥混凝土路面抗滑性能大幅下降，交通事故频发。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种水泥混凝土路面拉毛设备及方法，有利于提高拉毛效果。

一种水泥混凝土路面拉毛设备，包括拉毛刷、角度保持架及移动装置，所述拉毛刷具有刷毛，所述拉毛刷安装在所述角度保持架上，所述角度保持架用于保持所述刷毛与水泥混凝土路面之间的角度，所述角度保持架安装在所述移动装置上，所述移动装置用于带动所述角度保持架在水泥混凝土路面上移动。

上述水泥混凝土路面拉毛设备，通过移动装置带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动，从而带动拉毛刷的刷毛作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。在移动装置带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动的过程中，角度保持架能够保持刷毛与水泥混凝土路面之间的角度，有利于提高拉毛效果。该水泥混凝土路面拉毛设备，对于制作满足规范要求的拉毛沟槽具有重大的应用价值，对于提高水泥混凝土路面抗滑性能具有长远的工程意义。

在其中一个实施例中，所述移动装置包括滚轮及导轨，所述滚轮安装在所述导轨上，所述角度保持架可转动地安装在所述滚轮上。导轨为滚轮提供导向作用，保证形成的拉毛沟槽平顺，从而有效地提高拉毛沟槽的均匀性和水泥混凝土路面的美观性。

在其中一个实施例中，所述角度保持架包括安装轴，所述拉毛刷安装在所述安装轴上，所述安装轴可转动地安装在所述滚轮上。滚轮在导轨上滚动时，安装轴相对滚轮转动而不相对水泥混凝土路面转动，从而保持刷毛与水泥混凝土路面之间的角度。

在其中一个实施例中，所述安装轴为至少两根，所述拉毛刷为至少两把，至少两把所述拉毛刷一一对应安装在至少两根所述安装轴上，至少两根所述安装轴同轴依次设置，相邻的两根所述安装轴相互连接，其中一根所述安装轴可转动地安装在所述滚轮上。至少两根安装轴相互连接实现长度的延长，如此能够适应不同路面宽度的水泥混凝土路面全断面拉毛作业，适应范围广，施工效率高。

在其中一个实施例中，所述刷毛为硬质尼龙刷毛。硬质尼龙刷毛的表面较为光滑，不易吸附泥浆，便于清洗干净，不影响重复使用，其具有机械强度高、耐屈折强度好、耐磨损、耐碱性腐蚀、耐油性腐蚀等优点，经久耐用。

一种水泥混凝土路面拉毛方法，包括如下步骤：

提供上述的水泥混凝土路面拉毛设备并根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机；

待水泥混凝土路面施工至拉毛时机，利用移动装置带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动，使拉毛刷的刷毛作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。

上述水泥混凝土路面拉毛方法，利用上述的水泥混凝土路面拉毛设备制作水泥混凝土路面的拉毛沟槽，通过移动装置带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动，从而带动拉毛刷的刷毛作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。在移动装置带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动的过程中，角度保持架能够保持刷毛与水泥混凝土路面之间的角度，有利于提高拉毛效果。且根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机，有助于克服以往仅凭现场经验制作导致拉毛效果不佳的局限性。该水泥混凝土路面拉毛设备，对于制作满足规范要求的拉毛沟槽具有重大的应用价值，对于提高水泥混凝土路面抗滑性能具有长远的工程意义。

在其中一个实施例中，所述根据水泥混凝土贯入阻力的贯入阻力确定拉毛时机，具体包括如下步骤：

采用贯入阻力仪检测水泥混凝土的贯入阻力，判断贯入阻力是否达到预设值，若是则判定水泥混凝土路面施工已至拉毛时机，若否则判定水泥混凝土路面施工未至拉毛时机。

如此能够确定较佳的拉毛时机，既能避免拉毛过早导致水泥胶浆析出回填，又能防止拉毛过晚因水泥混凝土硬化而难以勾勒。

在其中一个实施例中，所述根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机，具体包括如下步骤：

构建水泥混凝土的贯入阻力与凝结时间的数学模型，利用数学模型得出贯入阻力达到预设值的凝结时间，根据凝结时间选定拉毛时机。

如此能够确定较佳的拉毛时机，既能避免拉毛过早导致水泥胶浆析出回填，又能防止拉毛过晚因水泥混凝土硬化而难以勾勒。

在其中一个实施例中，所述预设值为2.5MPa-4.5MPa。当水泥混凝土的贯入阻力为2.5MPa-4.5MPa时，适合进行拉毛作业。

在其中一个实施例中，使拉毛刷的刷毛作用在水泥混凝土路面上的过程中，刷毛与水泥混凝土路面之间的角度为25°-35°，且刷毛嵌入水泥混凝土路面的长度为4.5mm-5.5mm。如此有利于制作深度为1mm～2mm的拉毛沟槽，保证拉毛沟槽深度满足规范要求。

附图说明

图1为本发明实施例所述的水泥混凝土路面拉毛设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的水泥混凝土路面拉毛设备的侧视示意图；

图3为本发明实施例所述的安装轴的侧视示意图。

附图标记说明：

10、拉毛刷，100、刷毛，20、角度保持架，200、安装轴，200a、限位槽，201、轴承，202、轴套，30、移动装置，300、滚轮，301、导轨。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。当一个元件被认为是“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。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1-图2所示，在一实施例中提供一种水泥混凝土路面拉毛设备，包括拉毛刷10、角度保持架20及移动装置30。所述拉毛刷10具有刷毛100，所述拉毛刷10安装在所述角度保持架20上，所述角度保持架20用于保持所述刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度。所述角度保持架20安装在所述移动装置30上，所述移动装置30用于带动所述角度保持架20在水泥混凝土路面上移动。

上述水泥混凝土路面拉毛设备，通过移动装置30带动角度保持架20在水泥混凝土路面上移动，从而带动拉毛刷10的刷毛100作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。在移动装置30带动角度保持架20在水泥混凝土路面上移动的过程中，角度保持架20能够保持刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度，有利于提高拉毛效果。该水泥混凝土路面拉毛设备，对于制作满足规范要求的拉毛沟槽具有重大的应用价值，对于提高水泥混凝土路面抗滑性能具有长远的工程意义。

结合图1所示，所述移动装置30包括滚轮300及导轨301，所述滚轮300安装在所述导轨301上，所述角度保持架20可转动地安装在所述滚轮300上。导轨301为滚轮300提供导向作用，保证形成的拉毛沟槽平顺，从而有效地提高拉毛沟槽的均匀性和水泥混凝土路面的美观性。

在本实施例中，所述导轨301为铝合金导轨，经久耐用。所述导轨301为直导轨，有助于克服传统拉毛工艺导致拉毛沟槽呈不规则“S”型的缺陷。所述导轨301具有供所述滚轮300安装的轮槽，所述导轨301的横截面呈“凹”字型。所述导轨301的长度可以根据实际需求选定，所述导轨301的高度为35mm，所述导轨301的宽度为50mm，所述轮槽的宽度为30mm，所述轮槽的高度为30mm，所述滚轮300的半径为35mm，所述滚轮300的宽度为35mm。

结合图2所示，所述角度保持架20包括安装轴200，所述拉毛刷10安装在所述安装轴200上，所述安装轴200可转动地安装在所述滚轮300上。滚轮300在导轨301上滚动时，安装轴200相对滚轮300转动而不相对水泥混凝土路面转动，从而保持刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度。

具体地，所述角度保持架20还包括轴承201，所述安装轴200通过轴承201可转动地安装在所述滚轮300上。轴承201外圈转动内圈固定，使安装轴200相对滚轮300转动而不相对水泥混凝土路面转动。

在本实施例中，所述滚轮300具有供所述轴承201安装的轴承孔。所述轴承孔的半径为20mm，所述轴承201内圈的半径为10mm，所述轴承201外圈的半径为20mm，所述安装轴200的半径为10mm，所述安装轴200的长度为1m。

结合图3所示，所述安装轴200的轴向上设有限位槽200a，所述拉毛刷10安装在所述限位槽200a内，方便拉毛刷10的安装。

此外，为了保证拉毛作业的连续性，减少中断时间，在本实施例中，拉毛刷10与安装轴200是可拆卸连接的。当然，在其它实施例中，安装轴200上安装有备用拉毛刷，也是可行的方案。

可选地，所述安装轴200为至少两根，所述拉毛刷10为至少两把，至少两把所述拉毛刷10一一对应安装在至少两根所述安装轴200上，至少两根所述安装轴200同轴依次设置，相邻的两根所述安装轴200相互连接，其中一根所述安装轴200可转动地安装在所述滚轮300上。至少两根安装轴200相互连接实现长度的延长，如此能够适应不同路面宽度的水泥混凝土路面全断面拉毛作业，适应范围广，施工效率高。

具体地，所述角度保持架20还包括轴套202，相邻的两根安装轴200通过所述轴套202相互连接，相互配合完成水泥混凝土路面全断面拉毛作业。

在本实施例中，所述轴套202的内径为10mm，所述轴套202的外径为20mm。

可选地，所述刷毛100为硬质尼龙刷毛100。硬质尼龙刷毛100的表面较为光滑，不易吸附泥浆，便于清洗干净，不影响重复使用，其具有机械强度高、耐屈折强度好、耐磨损、耐碱性腐蚀、耐油性腐蚀等优点，经久耐用。

结合图1-图2所示，在一实施例中提供一种水泥混凝土路面拉毛方法，包括如下步骤：

提供上述的水泥混凝土路面拉毛设备并根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机；

待水泥混凝土路面施工至拉毛时机，利用移动装置30带动角度保持架20在水泥混凝土路面上移动，使拉毛刷10的刷毛100作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。

上述水泥混凝土路面拉毛方法，利用上述的水泥混凝土路面拉毛设备制作水泥混凝土路面的拉毛沟槽，通过移动装置30带动角度保持架20在水泥混凝土路面上移动，从而带动拉毛刷10的刷毛100作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。在移动装置30带动角度保持架20在水泥混凝土路面上移动的过程中，角度保持架20能够保持刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度，有利于提高拉毛效果。且根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机，有助于克服以往仅凭现场经验制作导致拉毛效果不佳的局限性。该水泥混凝土路面拉毛设备，对于制作满足规范要求的拉毛沟槽具有重大的应用价值，对于提高水泥混凝土路面抗滑性能具有长远的工程意义。

需要说明的是，在水泥混凝土路面施工时，一般首先摊铺水泥混凝土，接着开展振捣、提浆、整平等工序，然后采用抹面工具抹平水泥混凝土并清除浮浆，最后再进行拉毛作业。

具体地，所述利用移动装置30带动角度保持架20在水泥混凝土路面上移动，使拉毛刷10的刷毛100作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽，包括如下步骤：

在水泥混凝土路面外侧放置导轨301，根据水泥混凝土路面的宽度组装安装轴200，并将滚轮300安装在导轨301上；

驱动滚轮300在导轨301上滚动，保持刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度和刷毛100嵌入水泥混凝土路面的长度，使拉毛刷10的刷毛100作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。

在一实施例中，所述根据水泥混凝土贯入阻力的贯入阻力确定拉毛时机，具体包括如下步骤：

采用贯入阻力仪检测水泥混凝土的贯入阻力，判断贯入阻力是否达到预设值，若是则判定水泥混凝土路面施工已至拉毛时机，若否则判定水泥混凝土路面施工未至拉毛时机。

如此能够确定较佳的拉毛时机，既能避免拉毛过早导致水泥胶浆析出回填，又能防止拉毛过晚因水泥混凝土硬化而难以勾勒。

在另一实施例中，所述根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机，具体包括如下步骤：

构建水泥混凝土的贯入阻力与凝结时间的数学模型，利用数学模型得出贯入阻力达到预设值的凝结时间，根据凝结时间选定拉毛时机。

如此能够确定较佳的拉毛时机，既能避免拉毛过早导致水泥胶浆析出回填，又能防止拉毛过晚因水泥混凝土硬化而难以勾勒。

可选地，所述预设值为2.5MPa-4.5MPa。当水泥混凝土的贯入阻力为2.5MPa-4.5MPa时，适合进行拉毛作业。优选地，所述预设值为3.5MPa。

结合表1、表2所示，本实施例通过水泥混凝土的贯入阻力与构造深度/毛絮嵌入深度之间的关系和某普通硅酸盐水泥混凝土(C40)的贯入阻力与凝结时间(从加水拌和时算起)之间的关系，确定较佳的拉毛时机。

贯入阻力/MPa	1.5	2.5	3.5	4.5	5.5
						毛絮嵌入深度/mm	3.1	2.7	2.1	1.2	0.8
构造深度/mm	0.15	0.25	0.3	0.22	0.12

表1水泥混凝土的贯入阻力与构造深度/毛絮嵌入深度之间的关系

凝结时间/min	190	230	260	280	295
						贯入阻力/MPa	1.5	2.5	3.5	4.5	5.5

表2某普通硅酸盐水泥混凝土(C40)的贯入阻力与凝结时间(从加水拌和时算起)之间的关系

一般地，水泥混凝土的贯入阻力越小，水泥混凝土的可塑性越强，毛絮嵌入水泥混凝土的深度越大。但是由于水泥混凝土在初凝时存在水泥胶浆的析出，过早的拉毛作业容易导致拉毛沟槽被析出的水泥胶浆回填，反而不利于提高拉毛效果。结合表1-表2所示，当水泥混凝土的贯入阻力为3.5MPa时进行拉毛作业，拉毛效果较佳。

可选地，使拉毛刷10的刷毛100作用在水泥混凝土路面上的过程中，刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度A为25°-35°，且刷毛100嵌入水泥混凝土路面的长度为4.5mm-5.5mm。如此有利于制作深度为1mm～2mm的拉毛沟槽，保证拉毛沟槽深度满足规范要求。优选地，刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度A为30°，且刷毛100嵌入水泥混凝土路面的长度为5mm。

一般来说，水泥混凝土路面的拉毛沟槽深度为1mm～2mm比较合适。由于刷毛100与水泥混凝土路面之间的角度A为30°，通过三角关系换算可知刷毛100嵌入水泥混凝土路面的长度应为2mm-4mm。考虑到刷毛100在嵌入水泥混凝土路面时有一定的形变，故适当增加刷毛100嵌入水泥混凝土路面的长度，使刷毛100嵌入水泥混凝土路面的长度为5mm，以实现深度为1mm～2mm的拉毛沟槽的制作。

可选地，刷毛100需要嵌入水泥混凝土路面的部分与刷毛100无需嵌入水泥混凝土路面的部分的颜色不一致，以便控制刷毛100嵌入水泥混凝土路面的长度。在本实施例中，刷毛100需要嵌入水泥混凝土路面的部分为绿色，刷毛100无需嵌入水泥混凝土路面的部分为黄色。

以上所述实施例的各个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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水泥混凝土路面拉毛设备，其特征在于，包括拉毛刷、角度保持架及移动装置，所述拉毛刷具有刷毛，所述拉毛刷安装在所述角度保持架上，所述角度保持架用于保持所述刷毛与水泥混凝土路面之间的角度，所述角度保持架安装在所述移动装置上，所述移动装置用于带动所述角度保持架在水泥混凝土路面上移动。

2.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面拉毛设备，其特征在于，所述移动装置包括滚轮及导轨，所述滚轮安装在所述导轨上，所述角度保持架可转动地安装在所述滚轮上。

3.根据权利要求2所述的水泥混凝土路面拉毛设备，其特征在于，所述角度保持架包括安装轴，所述拉毛刷安装在所述安装轴上，所述安装轴可转动地安装在所述滚轮上。

4.根据权利要求3所述的水泥混凝土路面拉毛设备，其特征在于，所述安装轴为至少两根，所述拉毛刷为至少两把，至少两把所述拉毛刷一一对应安装在至少两根所述安装轴上，至少两根所述安装轴同轴依次设置，相邻的两根所述安装轴相互连接，其中一根所述安装轴可转动地安装在所述滚轮上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的水泥混凝土路面拉毛设备，其特征在于，所述刷毛为硬质尼龙刷毛。

6.一种水泥混凝土路面拉毛方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供如权利要求1-5任一项所述的水泥混凝土路面拉毛设备并根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机；

待水泥混凝土路面施工至拉毛时机，利用移动装置带动角度保持架在水泥混凝土路面上移动，使拉毛刷的刷毛作用在水泥混凝土路面上形成拉毛沟槽。

7.根据权利要求6所述的水泥混凝土路面拉毛方法，其特征在于，所述根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机，具体包括如下步骤：

采用贯入阻力仪检测水泥混凝土的贯入阻力，判断贯入阻力是否达到预设值，若是则判定水泥混凝土路面施工已至拉毛时机，若否则判定水泥混凝土路面施工未至拉毛时机。

8.根据权利要求6所述的水泥混凝土路面拉毛方法，其特征在于，所述根据水泥混凝土的贯入阻力确定拉毛时机，具体包括如下步骤：

构建水泥混凝土的贯入阻力与凝结时间的数学模型，利用数学模型得出贯入阻力达到预设值的凝结时间，根据凝结时间选定拉毛时机。

9.根据权利要求7-8任一项所述的水泥混凝土路面拉毛方法，其特征在于，所述预设值为2.5MPa-4.5MPa。

10.根据权利要求6-8任一项所述的水泥混凝土路面拉毛方法，其特征在于，使拉毛刷的刷毛作用在水泥混凝土路面上的过程中，刷毛与水泥混凝土路面之间的角度为25°-35°，且刷毛嵌入水泥混凝土路面的长度为4.5mm-5.5mm。