CN110144794A - 实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，包括双滚轮式压路机车体，双滚轮式压路机车体的前方安装有固定支架，固定支架内安装有前碾压滚轮和后碾压滚轮，固定支架的前端面两侧各固定有带滑块的升降杆，微波加热装置通过滑块安装在固定支架的前端面上；前碾压滚轮为羊足碾，包括外滚筒，外滚筒为由内筒钢板和外筒钢板组合而成的内嵌钢管结构，内筒钢板和外筒钢板之间设置有支撑层；支撑层由多块弧形板体拼接组成，弧形板体两侧面各开设有截面为半圆形安装槽。本发明提供的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置及方法，可以解决施工效率低下、不能对深层的橡皮土产生有效作用的问题，快速、高效地将橡皮土类路基深层的水、气排出。

Description

实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置及方法
技术领域
本发明涉及路面施工技术领域，尤其是一种实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置及方法。
背景技术
橡皮土是指因土含水量高于达到规定压实度所需要的含水量而无法压实的粘性土体 。从工程施工角度看，橡皮土容易引起基础的不均匀沉降，影响地面建筑结构的安全，因此无法作为路基土，需在施工前进行处理。
目前处理橡皮土的方法有以下几种：
1、光面碾反复碾压或重锤夯实。
2、在工期允许的情况下，进行较长时间的自然晾晒。
3、挖除换填。
4、掺加大量的干石灰粉。
5、将碎石或卵石压入土中，将土层挤实。
然而，上述几种常规的方法存在施工效率低下、不能对深层的橡皮土产生有效作用的缺陷，无法完全去除橡皮土对路基的影响，容易导致后期施工不能如期进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置及方法，可以解决施工效率低下、不能对深层的橡皮土产生有效作用的问题，快速、高效地将橡皮土类路基深层的水、气排出，大大缩短了雨季路基碾压施工的工期。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，包括双滚轮式压路机车体，双滚轮式压路机车体的前方安装有固定支架，固定支架内安装有前碾压滚轮和后碾压滚轮，
固定支架的前端面两侧各固定有带滑块的升降杆，微波加热装置通过滑块安装在固定支架的前端面上；
前碾压滚轮为羊足碾，包括外滚筒，外滚筒为由内筒钢板和外筒钢板组合而成的内嵌钢管结构，内筒钢板和外筒钢板之间设置有支撑层；支撑层由多块弧形板体拼接组成，弧形板体两侧面各开设有截面为半圆形安装槽，相邻两弧形板体的半圆形安装槽拼接形成分支导气管安装槽，外筒钢板的外表面均匀布设有多个凸块，凸块上设有贯穿的凸块导气管孔；
前碾压滚轮内安装有导气抽吸设备，导气抽吸设备的各凸块导气管分别穿过各凸块的凸块导气管孔。
导气抽吸设备由导气管道和与导气管道连通的抽吸设备组成，导气管道包括安装于外滚筒的内筒钢板内的竖向平行设置的轮毂状结构的上主导气管和下主导气管，上主导气管和下主导气管分别与安装在分支导气管安装槽内的各分支导气管连通，分支导气管竖向均匀设置有多个穿过凸块的凸块导气管，抽吸设备安装在上主导气管上方，抽吸设备的进气口与上主导气管的出口连通，抽吸设备的排水排气口穿过外滚筒。
微波加热器上安装有距离传感器与湿度传感器，其感应方向竖直向下。
后碾压滚轮为圆柱形空腹滚筒，穿过设置在固定支架上的中轴并与中轴旋转连接，圆柱形空腹滚筒内的中轴上安装有震动装置。
凸块为梯形体凸块。
凸块导气管的进气口处设置有两片滤网，两片滤网之间设置有单向渗透膜。
刮泥条安装在前碾压滚轮和后碾压滚轮之间的固定支架上并与凸块的上表面相配合。
一种上述碾压装置实现橡皮土类路基快速排水排气的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：在碾压过程中根据固定支架前端的距离传感器与湿度传感器分别感应土体的湿度以及微波加热装置的高度，根据数据调节微波加热装置的功率以及与启动升降杆调节微波加热装置的高度，使微波加热装置迅速加热前碾压滚轮前下方的土体；
步骤2：前碾压滚轮上的凸块刺入到土体，并且随着震动装置的震动，凸块逐渐深入土体内部，并震松土壤；
步骤3：打开抽吸设备向外抽排气体，土体中的水汽通过导气管道快速被排出；
步骤4：前碾压滚轮上碾压后的各凸块在出土后经过刮泥条，其上表面孔洞周围的泥土被刮除干净，凸块导气管的进气口被重新打开，再次进行抽气作业；
步骤5：在前碾压滚轮滚动施工的过程中，后碾压滚轮也同时滚动以平整土地，即实现橡皮土类路基快速排水排气。
本发明提供的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置及方法，有益效果如下：
1、针对在雨季施工环境中橡皮土类地基难以压实的施工难题，通过对传统压路机的升级改造，创新性地加入了微波加热、震动、抽吸等装置，相较于原有方法能够做到快速排除橡皮土内的水、气，使得一次碾压效率明显提升，进一步的缩短了工期。
2、采用的微波加热装置可以在短时间内快速加热橡皮土中的水，使其变成水蒸气快速溢出。
3、采用的震动装置安装在后圆柱形滚筒的中轴上，由于中轴与固定支架以及车体都为固定连接，震动装置也能更好地将前碾压滚轮的凸块刺入到深层土壤，最大限度地提高抽吸设备的利用效率。
4、采用的渗透膜为单方向渗透膜，渗透效果好，且能阻止内部气体溢出，保持内部气压稳定。
5、导气管道巧妙的将所有凸块的导气管连接为一个整体，其次，轮毂状结构将整个圆筒的支导管汇接在一根主管上，简化了内部的结构设计，并且也可以进一步提高羊足碾的稳定性。
6、刮泥条置于前碾压滚轮和后碾压滚轮的中部，在凸块出土之后能尽快置于前碾压滚轮和后碾压滚轮的中部，在凸块出土之后能尽快刮掉覆盖在上方的泥土，刮泥效果较好。
7、抽吸设备的设计，能够保证在凸块刺入土层的时间内高效快速地抽吸出夹杂在土层颗粒之中的水汽，同时一次充电使用时间较长，保证在一次工作周期内持续使用。
可以解决施工效率低下、不能对深层的橡皮土产生有效作用的问题，快速、高效地将橡皮土类路基深层的水、气排出，大大缩短了雨季路基碾压施工的工期。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明带滑块的升降杆的示意图；
图3为本发明安装在升降杆上的微波加热装置的示意图；
图4为本发明导气管道的示意图；
图5为本发明凸块导气管的进气口处设置的滤网的示意图；
图6为本发明抽吸设备安装在羊足碾的示意图；
图7为本发明支撑层的示意图；
图8为本发明支撑层所用弧形板体的示意图；
图9为本发明内筒钢板的示意图；
图10为本发明中轴以及安装在其上面的震动装置的示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1-图10所示，一种实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，包括双滚轮式压路机车体8，双滚轮式压路机车体8的前方安装有固定支架3，固定支架3内安装有前碾压滚轮13和后碾压滚轮12，
固定支架3的前端面两侧各固定有带滑块2的升降杆9，微波加热装置1通过滑块2安装在固定支架3的前端面上；
前碾压滚轮13为羊足碾，包括外滚筒20，外滚筒20为由内筒钢板和外筒钢板组合而成的内嵌钢管结构，内筒钢板和外筒钢板之间设置有支撑层14；支撑层14由多块弧形板体14-1拼接组成，弧形板体14-1两侧面各开设有截面为半圆形安装槽14-2，相邻两弧形板体14-1的半圆形安装槽14-2拼接形成分支导气管安装槽14-3，外筒钢板的外表面均匀布设有多个凸块21，凸块21上设有贯穿的凸块导气管孔；
前碾压滚轮13内安装有导气抽吸设备，导气抽吸设备的各凸块导气管22分别穿过各凸块21的凸块导气管孔。
升降杆9为电动升降杆，固定支架3由多片钢片以门框式外形组合焊接而成。
导气抽吸设备由导气管道和与导气管道连通的抽吸设备7组成，导气管道包括安装于外滚筒20的内筒钢板内的竖向平行设置的轮毂状结构的上主导气管16和下主导气管18，上主导气管16和下主导气管18分别与安装在分支导气管安装槽14-3内的各分支导气管6连通，分支导气管6竖向均匀设置有多个穿过凸块21的凸块导气管22，抽吸设备7安装在上主导气管16上方，抽吸设备7的进气口与上主导气管16的出口连通，抽吸设备7的排水排气口穿过外滚筒20。
微波加热器1上安装有距离传感器4与湿度传感器17，其感应方向竖直向下。
后碾压滚轮12为圆柱形空腹滚筒，穿过设置在固定支架3上的中轴10并与中轴10旋转连接，圆柱形空腹滚筒内的中轴10上安装有震动装置5。
凸块21为梯形体凸块。
凸块导气管22的进气口处设置有两片滤网11，两片滤网11之间设置有单向渗透膜。
刮泥条15安装在前碾压滚轮13和后碾压滚轮12之间的固定支架3上并与凸块21的上表面相配合。
内筒钢板、外筒钢板和支撑层14上开设有多个供凸块导气管22穿过的孔体19。
实施例二
一种上述碾压装置实现橡皮土类路基快速排水排气的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：在碾压过程中根据固定支架3前端的距离传感器4与湿度传感器17分别感应土体的湿度以及微波加热装置1的高度，根据数据调节微波加热装置1的功率以及与启动升降杆9调节微波加热装置1的高度，使微波加热装置1迅速加热前碾压滚轮13前下方的土体；
步骤2：前碾压滚轮13上的凸块21刺入到土体，并且随着震动装置5的震动，羊足逐渐深入土体内部，并震松土壤；
步骤3：打开抽吸设备7向外抽排气体，土体中的水汽通过导气管道快速被排出；
步骤4：前碾压滚轮13上碾压后的各凸块21在出土后经过刮泥条15，其上表面孔洞周围的泥土被刮除干净，凸块导气管22的进气口被重新打开，再次进行抽气作业；
步骤5：在前碾压滚轮13滚动施工的过程中，后碾压滚轮12也同时滚动以平整土地，即实现橡皮土类路基快速排水排气。
还可安装PLC控制器分别与升降杆9、距离传感器4与湿度传感器17连接，实现微波加热器的功率的自动控制以及升降杆9高度的自动调节。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，包括双滚轮式压路机车体（8），双滚轮式压路机车体（8）的前方安装有固定支架（3），固定支架（3）内安装有前碾压滚轮（13）和后碾压滚轮（12），其特征在于：
固定支架（3）的前端面两侧各固定有带滑块（2）的升降杆（9），微波加热装置（1）通过滑块（2）安装在固定支架（3）的前端面上；
前碾压滚轮（13）为羊足碾，包括外滚筒（20），外滚筒（20）为由内筒钢板和外筒钢板组合而成的内嵌钢管结构，内筒钢板和外筒钢板之间设置有支撑层（14）；支撑层（14）由多块弧形板体（14-1）拼接组成，弧形板体（14-1）两侧面各开设有截面为半圆形安装槽（14-2），相邻两弧形板体（14-1）的半圆形安装槽（14-2）拼接形成分支导气管安装槽（14-3），外筒钢板的外表面均匀布设有多个凸块（21），凸块（21）上设有贯穿的凸块导气管孔；
前碾压滚轮（13）内安装有导气抽吸设备，导气抽吸设备的各凸块导气管（22）分别穿过各凸块（21）的凸块导气管孔。
2.根据权利要求1所述的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，其特征在于：导气抽吸设备由导气管道和与导气管道连通的抽吸设备（7）组成，导气管道
包括安装于外滚筒（20）的内筒钢板内的竖向平行设置的轮毂状结构的上主导气管（16）和下主导气管（18），上主导气管（16）和下主导气管（18）分别与安装在分支导气管安装槽（14-3）内的各分支导气管（6）连通，分支导气管（6）竖向均匀设置有多个穿过凸块（21）的凸块导气管（22），抽吸设备（7）安装在上主导气管（16）上方，抽吸设备（7）的进气口与上主导气管（16）的出口连通，抽吸设备（7）的排水排气口穿过外滚筒（20）。
3.根据权利要求1所述的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，其特征在于：微波加热器（1）上安装有距离传感器（4）与湿度传感器（17），其感应方向竖直向下。
4.根据权利要求1所述的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，其特征在于：后碾压滚轮（12）为圆柱形空腹滚筒，穿过设置在固定支架（3）上的中轴（10）并与中轴（10）旋转连接，圆柱形空腹滚筒内的中轴（10）上安装有震动装置（5）。
5.根据权利要求1所述的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，其特征在于：凸块（21）为梯形体凸块。
6.根据权利要求1所述的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，其特征在于：凸块导气管（22）的进气口处设置有两片滤网（11），两片滤网（11）之间设置有单向渗透膜。
7.根据权利要求1所述的实现橡皮土类路基快速排水排气的碾压装置，其特征在于：刮泥条（15）安装在前碾压滚轮（13）和后碾压滚轮（12）之间的固定支架（3）上并与凸块（21）的上表面相配合。
8.一种上述权利要求1-7中任一项所述的碾压装置实现橡皮土类路基快速排水排气的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：在碾压过程中根据固定支架（3）前端的距离传感器（4）与湿度传感器（17）分别感应土体的湿度以及微波加热装置（1）的高度，根据数据调节微波加热装置（1）的功率以及与启动升降杆（9）调节微波加热装置（1）的高度，使微波加热装置（1）迅速加热前碾压滚轮（13）前下方的土体；
步骤2：前碾压滚轮（13）上的凸块（21）刺入到土体，并且随着震动装置（5）的震动，羊足逐渐深入土体内部，并震松土壤；
步骤3：打开抽吸设备（7）向外抽排气体，土体中的水汽通过导气管道快速被排出；
步骤4：前碾压滚轮（13）上碾压后的各凸块（21）在出土后经过刮泥条（15），其上表面孔洞周围的泥土被刮除干净，凸块导气管（22）的进气口被重新打开，再次进行抽气作业；
步骤5：在前碾压滚轮（13）滚动施工的过程中，后碾压滚轮（12）也同时滚动以平整土地，即实现橡皮土类路基快速排水排气。
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