CN110004808A - 新老路搭接反射裂缝施工机械及路面施工方法 - Google Patents

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章和敏
马彦
唐世棚
朱忠林
张涛
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China Coal No 3 Construction Group Co Ltd
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China Coal No 3 Construction Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种新老路搭接反射裂缝施工机械，包括设置在移动车辆上托架臂，所述托架臂上转动式设置有铣轮，所述铣轮轮芯水且与驱动机构连接，驱动机构驱动铣轮转动，所述铣轮前方两侧设置有切割盘刀，所述切割盘刀的盘芯水平且与动力机构连接，动力机构驱动切割盘刀转动，动车辆托送切割盘刀移动的过程中，动力机构驱动切割盘刀转动，从而实现切缝操作，驱动机构驱动铣轮转动，从而实现对两条裂缝之间路面的挖掘操作，切割盘刀切缝完毕后，即可形成用于新老路面搭接的裂缝槽，因此该施工机械能够有效提高施工效率。

Description

新老路搭接反射裂缝施工机械及路面施工方法
技术领域
本发明涉及工程施工领域，尤其是一种新老路搭接反射裂缝施工机械及路面施工方法。
背景技术
在道路建设工程中，基层材料大多用半刚性材料，其中的水泥稳定碎石，其强度高、水稳定性较好，在道路建设中得到广泛应用。但水泥稳定碎石作为基层材料，缺点是容易产生干缩、温缩裂缝，伴随着道路的整个使用期，并随着路龄的增长而加重，进而引起路面反射裂缝。
在道路养护工程中，常常采用混凝土对裂缝处铣刨后的坑槽进行填补，但填补后的新老路面基层搭接处形成了拼接缝，该拼接缝易引起路面反射裂缝，导致修复后的路再次被破坏，而且上述裂缝采用手推式切缝机，将裂缝处的路面切割出用于填补的拼接缝，然而上述手推式切缝机开完拼接缝后，上述手提式切缝机需要开设两条拼接缝，而后还需要利用破碎锤将两条拼接缝之间的路基破碎完毕，最后利用人工或者挖掘设备将破碎后的路基挖掘出去，方能实现对新老路面结合处的施工，上述的施工效率低下。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种新老路搭接反射裂缝施工机械及路面施工方法，能够有效提高裂缝的施工效率，确保新老路面搭接处使用的长久性。
本发明中的解决技术问题采用如下技术方案：
新老路搭接反射裂缝施工机械，包括设置在移动车辆上托架臂，所述托架臂上转动式设置有铣轮，所述铣轮轮芯水且与驱动机构连接，驱动机构驱动铣轮转动，所述铣轮前方两侧设置有切割盘刀，所述切割盘刀的盘芯水平且与动力机构连接，动力机构驱动切割盘刀转动。
本发明还存在以下技术特征：
所述切割盘刀转动式设置在安装臂上，所述安装臂的一端转动式与支撑悬臂的一端连接，所述安装臂与支撑悬臂之间的铰接轴与切割盘刀的轮芯平行，所述安装臂的上端与移动车辆尾端铰接，所述安装臂上设置有悬臂调整油缸，所述悬臂调整油缸的活塞杆与安装臂的中段铰接，所述悬臂调整油缸的缸体与安装臂铰接。
所述铣轮的后方设置有导土履带，所述导土履带倾斜布置且低端延伸至铣轮的后下方位置，所述导土履带的高端出料口下方设置有分土履带，所述分土履带的带面水平且延伸方向与移动车辆的长度方向垂直。
所述托架臂的一端铰接设置在悬吊臂上，所述托架臂与悬吊臂之间的铰接轴与铣轮轮芯平行，所述悬吊臂的上端位于与移动车辆尾端铰接，所述悬吊臂上设置有升降油缸，所述升降油缸的活塞杆与托架臂的中段铰接，所述升降油缸的缸体与悬吊臂铰接。
所述导土履带转动式设置在机架上，所述机架的中段转动式设置在托架臂上且转轴与铣轮的轮芯平行，所述托架臂上设置有角度调节油缸，所述角度调节油缸的缸体与托架臂铰接，所述角度调节油缸的活塞杆与导土履带的机架铰接，所述调节油缸两端的铰接轴与铣轮的轮芯平行。
所述铣轮的转轴两端转动式设置在滑架上，所述滑架滑动设置在支撑滑轨上，所述支撑滑轨长度方向水平且与铣轮的转轴平行，滑移机构驱动铣轮左右移动，所述支撑滑轨与托架臂连接。
所述滑架上转动式设置有两组支撑滑轮，所述两组支撑滑轮的轮芯与铣轮的轮芯平行，所述两组支撑滑轮滚动设置在支撑滑轨上，所述滑架上设置有两个滑移轴承，所述两个滑移轴承的转动轴心线竖直，所述滑移机构包括设置在两个滑移轴承的外壁之间的圆柱凸轮，圆柱凸轮的轮芯与铣轮的轮芯平行，所述圆柱凸轮的两侧设置有斜切面，所述两个滑移轴承的外圈外壁分别与圆柱凸轮的两侧斜切面抵靠，所述圆柱凸轮的一端伸出托架臂且与滑移油缸连接。
所述切割盘刀滑移设置在轴杆上，所述切割盘刀之间的间距可调。
所述轴杆包括方杆段，所述切割盘刀的盘芯设置有方孔滑动设置在方杆段上，所述方杆段的一端设置有支撑盘，所述支撑盘的盘缘周向方向等距分布多个滑杆，所述滑杆长度防线关于方杆段平行，所述方杆段的一端支撑连接盘，所述滑杆的一端滑动伸出连接盘的一侧盘面且杆端设置成“T”形，所述滑杆上套设有支撑弹簧，所述支撑弹簧的两端分别与支撑盘及连接盘抵靠，所述方杆段的另一端延伸设置有螺纹段，所述方杆段上还设置有顶紧盘，所述螺纹段上设置有螺纹盘，所述螺纹盘的一侧盘片与顶紧盘一侧抵靠，所述顶紧盘的另一侧与切割盘刀抵靠。
所述新老路搭接路面施工方法包括如下步骤：
第一步，利用搭接反射裂缝施工机械沿着待施工基面挖设出第一沟槽；
第二步，调节反向搭接反射裂缝施工机械的两切割盘刀之间的间距，以及铣轮的轮芯高度，并且沿沿着第一沟槽长度方向开设处第二沟槽，使得第二沟槽深度低于第一沟槽的深度，并且使得第一沟槽与第二沟槽构成台阶槽；
第三步，在第一沟槽的槽底等间距放置螺纹钢拉杆，使得螺纹钢拉杆的长度方向与第一沟槽槽底宽度防线一致；
第四步，在第一沟槽内铺设夯土层，所述夯土层与第一沟槽槽口平齐；
第五步，在第二沟槽及第一沟槽的槽口处铺设回填收缩层；
第六步，在回填收缩层上铺设多层土工布；
第七步，在土工布上铺设一层面层；使得面层与新老路面平齐
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：移动车辆托送切割盘刀移动的过程中，动力机构驱动切割盘刀转动，从而实现切缝操作，驱动机构驱动铣轮转动，从而实现对两条裂缝之间路面的挖掘操作，切割盘刀切缝完毕后，即可形成用于新老路面搭接的裂缝槽，因此该施工机械能够有效提高施工效率。
附图说明
图1是新老路搭接反射裂缝施工机械使用状态的主视图；
图2至图4是新老路搭接反射裂缝施工机械的三种视角结构示意图；
图5至图10是新老路搭接路面施工方法的六种状态示意图。
具体实施方式
参照图1至图10，对本新老路搭接反射裂缝施工机械的结构特征详述如下：
新老路搭接反射裂缝施工机械，包括设置在移动车辆10上托架臂20，所述托架臂20上转动式设置有铣轮30，所述铣轮30轮芯水且与驱动机构连接，驱动机构驱动铣轮30转动，所述铣轮30前方两侧设置有切割盘刀40，所述切割盘刀40的盘芯水平且与动力机构连接，动力机构驱动切割盘刀40转动；
结合图1所示，移动车辆10托送切割盘刀40移动的过程中，动力机构驱动切割盘刀40转动，从而实现切缝操作，驱动机构驱动铣轮30转动，从而实现对两条裂缝之间路面的挖掘操作，切割盘刀40切缝完毕后，即可形成用于新老路面搭接的裂缝槽，上述铣轮30实施对两条切切缝之间路面的挖掘时，能够有效确保裂缝槽槽底的水平度，并且该施工机械能够有效提高施工效率。
作为本发明的优选方案，为实现对切割盘刀40盘芯高度的调整，所述切割盘刀40转动式设置在安装臂50上，所述安装臂50的一端转动式与支撑悬臂70的一端连接，所述安装臂50与支撑悬臂70之间的铰接轴与切割盘刀40的轮芯平行，所述安装臂50的上端与移动车辆10尾端铰接，所述安装臂50上设置有悬臂调整油缸90，所述悬臂调整油缸90的活塞杆与安装臂50的中段铰接，所述悬臂调整油缸90的缸体与安装臂50铰接；
通过启动调节油缸90，使得安装臂50绕支撑悬臂70的铰接轴转动，从而能够方便实现对切割盘刀40高度的调整，进而方便实现对切割缝深度的调整。
为方便将铣30铣出的土渣快速转运出裂缝槽内，所述铣轮30的后方设置有导土履带31，所述导土履带31倾斜布置且低端延伸至铣轮30的后下方位置，所述导土履带31的高端出料口下方设置有分土履带32，所述分土履带32的带面水平且延伸方向与移动车辆10的长度方向垂直。
结合图4所示，为实现对铣轮30轮芯高度的调整，所述托架臂20的一端铰接设置在悬吊臂60上，所述托架臂20与悬吊臂60之间的铰接轴与铣轮30轮芯平行，所述悬吊臂60的上端位于与移动车辆10尾端铰接，所述悬吊臂60上设置有升降油缸80，所述升降油缸80的活塞杆与托架臂20的中段铰接，所述升降油缸80的缸体与悬吊臂60铰接；
当实现对裂缝槽的槽深铣削深度的调整，通过驱动升降油缸80，从而连动托架臂20绕悬吊臂60一端铰接轴转动，进而连动铣轮30的轮芯高度的调整，以适配切割盘刀40的盘芯高度，适配切割盘刀40切割的切割缝深度，进而确保裂缝槽的槽底平整。
具体地，所述为实现对导土履带31的调整，确保将铣轮30铣出的土渣能够顺利的落入导入履带31上，所述导土履带31转动式设置在机架上，所述机架的中段转动式设置在托架臂20上且转轴与铣轮30的轮芯平行，所述托架臂20上设置有角度调节油缸21，所述角度调节油缸21的缸体与托架臂20铰接，所述角度调节油缸21的活塞杆与导土履带31的机架铰接，所述调节油缸21两端的铰接轴与铣轮30的轮芯平行。
由于切割盘刀40之前的间距可调，为确保对较宽的切割裂缝的路面基土从一次挖掘操作，所述铣轮30的转轴两端转动式设置在滑架33上，所述滑架33滑动设置在支撑滑轨34上，所述支撑滑轨34长度方向水平且与铣轮30的转轴平行，滑移机构驱动铣轮30左右移动，所述支撑滑轨34与托架臂20连接；
滑移机构驱动转动的铣轮30位于滑架33上往复移动，从而实现对铣槽的扩口操作，进而确保铣轮30铣出的裂缝槽槽宽能够与两切割盘刀40之间的间距匹配，确保切割的裂缝的两侧整齐；
具体地，结合图3所示，所述滑架33上转动式设置有两组支撑滑轮331，所述两组支撑滑轮331的轮芯与铣轮30的轮芯平行，所述两组支撑滑轮331滚动设置在支撑滑轨34上，所述滑架33上设置有两个滑移轴承332，所述两个滑移轴承332的转动轴心线竖直，所述滑移机构包括设置在两个滑移轴承332的外壁之间的圆柱凸轮35，圆柱凸轮35的轮芯与铣轮30的轮芯平行，所述圆柱凸轮35的两侧设置有斜切面，所述两个滑移轴承332的外圈外壁分别与圆柱凸轮32的两侧斜切面321抵靠，所述圆柱凸轮35的一端伸出托架臂20且与滑移油缸36连接；
上述的圆柱凸轮35的轮芯水平且两侧面的斜切面并非严格的倾斜切平面，而是使得斜切面的轮廓满足正弦曲线轮廓，当圆柱凸轮35两侧的斜切面分别与滑架33上的滑移轴承332外壁抵靠时，启动滑移油缸36，连动滑架33位于支撑滑轨34上上往复滚动，通过改变斜切面的正弦曲线轮廓，可连动滑架33的往复远东行程处在5～10cm之间变化，正弦曲线状的圆柱凸轮35两侧轮廓会使得往复运动的速度和加速度也都以正弦函数关系进行变化，因此该正弦曲线轮廓能够有效既降低或者避免往复运动换向时产生的冲击力；
上述的铣轮30的两侧轮缘处也设置有铣刀头，以确保对裂缝槽两侧槽口的扩宽作用。
为实现对两侧切割盘刀40之间间距的调整，所述切割盘刀40滑移设置在轴杆41上，所述切割盘刀40之间的间距可调。
具体地，结合图4所示，为实现对切割盘刀40的夹紧，并且顺利实现对切割盘刀40的驱动，所述轴杆41包括方杆段411，所述切割盘刀40的盘芯设置有方孔滑动设置在方杆段411上，所述方杆段411的一端设置有支撑盘42，所述支撑盘42的盘缘周向方向等距分布多个滑杆421，所述滑杆421长度防线关于方杆段411平行，所述方杆段的一端支撑连接盘423，所述滑杆421的一端滑动伸出连接盘423的一侧盘面且杆端设置成“T”形，所述滑杆421上套设有支撑弹簧422，所述支撑弹簧422的两端分别与支撑盘42及连接盘423抵靠，所述方杆段411的另一端延伸设置有螺纹段412，所述方杆段411上还设置有顶紧盘43，所述螺纹段412上设置有螺纹盘44，所述螺纹盘44的一侧盘片与顶紧盘43一侧抵靠，所述顶紧盘43的另一侧与切割盘刀40抵靠；
通过旋拧顶紧盘43，从而实现对切割盘刀40位于方杆段411上位置的调整，而且还能确保切割盘刀40有效固定在方杆段411上，避免切割盘刀40出现偏移为问题。
结合图5至图10所示，下面介绍新老路搭接路面施工方法，所述新老路搭接路面施工方法包括如下步骤：
第一步，利用搭接反射裂缝施工机械沿着待施工基面挖设出第一沟槽a；
第二步，调节反向搭接反射裂缝施工机械的两切割盘刀40之间的间距，以及铣轮30的轮芯高度，并且沿沿着第一沟槽a长度方向开设处第二沟槽b，使得第二沟槽b深度低于第一沟槽a的深度，并且使得第一沟槽a与第二沟槽b构成台阶槽；
第三步，在第一沟槽a的槽底等间距放置螺纹钢拉杆c，使得螺纹钢拉杆c的长度方向与第一沟槽a槽底宽度防线一致；
第四步，在第一沟槽a内铺设夯土层d，所述夯土层d与第一沟槽a槽口平齐；
第五步，在第二沟槽b及第一沟槽a的槽口处铺设回填收缩层e；
第六步，在回填收缩层e上铺设多层土工布f；
第七步，在土工布f上铺设一层面层g；使得面层g与新老路面平齐。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：包括设置在移动车辆(10)上托架臂(20)，所述托架臂(20)上转动式设置有铣轮(30)，所述铣轮(30)轮芯水且与驱动机构连接，驱动机构驱动铣轮(30)转动，所述铣轮(30)前方两侧设置有切割盘刀(40)，所述切割盘刀(40)的盘芯水平且与动力机构连接，动力机构驱动切割盘刀(40)转动。
2.根据权利要求1所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述切割盘刀(40)转动式设置在安装臂(50)上，所述安装臂(50)的一端转动式与支撑悬臂(70)的一端连接，所述安装臂(50)与支撑悬臂(70)之间的铰接轴与切割盘刀(40)的轮芯平行，所述安装臂(50)的上端与移动车辆(10)尾端铰接，所述安装臂(50)上设置有悬臂调整油缸(90)，所述悬臂调整油缸(90)的活塞杆与安装臂(50)的中段铰接，所述悬臂调整油缸(90)的缸体与安装臂(50)铰接。
3.根据权利要求1或2所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述铣轮(30)的后方设置有导土履带(31)，所述导土履带(31)倾斜布置且低端延伸至铣轮(30)的后下方位置，所述导土履带(31)的高端出料口下方设置有分土履带(32)，所述分土履带(32)的带面水平且延伸方向与移动车辆(10)的长度方向垂直。
4.根据权利要求3所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述托架臂(20)的一端铰接设置在悬吊臂(60)上，所述托架臂(20)与悬吊臂(60)之间的铰接轴与铣轮(30)轮芯平行，所述悬吊臂(60)的上端位于与移动车辆(10)尾端铰接，所述悬吊臂(60)上设置有升降油缸(80)，所述升降油缸(80)的活塞杆与托架臂(20)的中段铰接，所述升降油缸(80)的缸体与悬吊臂(60)铰接。
5.根据权利要求4所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述导土履带(31)转动式设置在机架上，所述机架的中段转动式设置在托架臂(20)上且转轴与铣轮(30)的轮芯平行，所述托架臂(20)上设置有角度调节油缸(21)，所述角度调节油缸(21)的缸体与托架臂(20)铰接，所述角度调节油缸(21)的活塞杆与导土履带(31)的机架铰接，所述调节油缸(21)两端的铰接轴与铣轮(30)的轮芯平行。
6.根据权利要求4所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述铣轮(30)的转轴两端转动式设置在滑架(33)上，所述滑架(33)滑动设置在支撑滑轨(34)上，所述支撑滑轨(34)长度方向水平且与铣轮(30)的转轴平行，滑移机构驱动铣轮(30)左右移动，所述支撑滑轨(34)与托架臂(20)连接。
7.根据权利要求6所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述滑架(33)上转动式设置有两组支撑滑轮(331)，所述两组支撑滑轮(331)的轮芯与铣轮(30)的轮芯平行，所述两组支撑滑轮(331)滚动设置在支撑滑轨(34)上，所述滑架(33)上设置有两个滑移轴承(332)，所述两个滑移轴承(332)的转动轴心线竖直，所述滑移机构包括设置在两个滑移轴承(332)的外壁之间的圆柱凸轮(35)，圆柱凸轮(35)的轮芯与铣轮(30)的轮芯平行，所述圆柱凸轮(35)的两侧设置有斜切面，所述两个滑移轴承(332)的外圈外壁分别与圆柱凸轮(35)的两侧斜切面抵靠，所述圆柱凸轮(35)的一端伸出托架臂(20)且与滑移油缸(36)连接。
8.根据权利要求7所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述切割盘刀(40)滑移设置在轴杆(41)上，所述切割盘刀(40)之间的间距可调。
9.根据权利要求8所述的新老路搭接反射裂缝施工机械，其特征在于：所述轴杆(41)包括方杆段(411)，所述切割盘刀(40)的盘芯设置有方孔滑动设置在方杆段(411)上，所述方杆段(411)的一端设置有支撑盘(42)，所述支撑盘(42)的盘缘周向方向等距分布多个滑杆(421)，所述滑杆(421)长度防线关于方杆段(411)平行，所述方杆段的一端支撑连接盘(423)，所述滑杆(421)的一端滑动伸出连接盘(423)的一侧盘面且杆端设置成“T”形，所述滑杆(421)上套设有支撑弹簧(422)，所述支撑弹簧(422)的两端分别与支撑盘(42)及连接盘(423)抵靠，所述方杆段(411)的另一端延伸设置有螺纹段(412)，所述方杆段(411)上还设置有顶紧盘(43)，所述螺纹段(412)上设置有螺纹盘(44)，所述螺纹盘(44)的一侧盘片与顶紧盘(43)一侧抵靠，所述顶紧盘(43)的另一侧与切割盘刀(40)抵靠。
10.新老路搭接路面施工方法，其特征在于：所述新老路搭接路面施工方法包括如下步骤：
第一步，利用搭接反射裂缝施工机械沿着待施工基面挖设出第一沟槽(a)；
第二步，调节反向搭接反射裂缝施工机械的两切割盘刀(40)之间的间距，以及铣轮(30)的轮芯高度，并且沿沿着第一沟槽(a)长度方向开设处第二沟槽(b)，使得第二沟槽(b)深度低于第一沟槽(a)的深度，并且使得第一沟槽(a)与第二沟槽(b)构成台阶槽；
第三步，在第一沟槽(a)的槽底等间距放置螺纹钢拉杆(c)，使得螺纹钢拉杆(c)的长度方向与第一沟槽(a)槽底宽度防线一致；
第四步，在第一沟槽(a)内铺设夯土层(d)，所述夯土层(d)与第一沟槽(a)槽口平齐；
第五步，在第二沟槽(b)及第一沟槽(a)的槽口处铺设回填收缩层(e)；
第六步，在回填收缩层(e)上铺设多层土工布(f)；
第七步，在土工布(f)上铺设一层面层(g)；使得面层(g)与新老路面平齐。
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