CN110284489A - 一种土石坝填筑料移动补水装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种土石坝填筑料移动补水装置及方法，它由行走机构、水罐、定位装置、喷水装置及可调支架系统组成。它通过行走机构在土石坝仓面移动，定位装置采集补水装置的位置信息并反馈到控制中心，控制中心根据预设位置的加水量反馈到定位装置，并传递到加压水箱，加压水箱根据系统指令控制水压力、喷水量等，可调支架系统调整喷水的范围。本发明克服了现有的土石坝填筑料补水方式过于粗放，补水量及补水位置较为随意，不够精细的问题，其能够较好的控制坝体填筑量的含水量，从而保证坝体填筑质量在控制标准范围内。
Description
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，尤其涉及一种土石坝填筑料移动补水装置及方法。
背景技术
近年来，我国在西南地区建设了大量的土石坝。由于土石料填筑的压实度跟其含水率有着密切关系，工程在开始填筑前会通过大量试验确定坝体填筑中含水率控制指标，即最优含水率，在填筑时要保证含水率在最优含水率附近波动。然而土石坝填筑仓面面积大，土石料在经过上坝运输、摊铺等一系列工序后会造成土石料中水分蒸发，导致含水率低于最优含水率，通常做法是在碾压之前在仓面开展补水工作。现行大坝仓面补水方式多通过洒水车水管直接喷洒或者雾炮车喷淋，洒水路径和洒水量由操作工人根据主观经验控制，这种方式容易造成局部含水量过高或部分部位未能有效补水，从而大坝填筑压实度造成一定的影响；而采用雾炮车喷淋方式，由于其喷射距离远，喷射角度固定，喷射力太大，容易对仓面作业人员和设备工作造成一定的影响，且喷射补水方式在距离上并不是均匀补水，因此补水效果也不够理想。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种土石坝填筑料移动补水装置，在后部加装加压装置，安装多个喷嘴，能够实现较为精准的补水。
本发明采用如下技术方案：
一种土石坝填筑料移动补水装置，包括土石坝仓面稳定运动的行走机构8，安装在行走机构8上部的用于储水的水罐9，以及安装在行走机构8尾部的加压水箱4及喷水装置1、安装在行走机构8车顶可调整角度的支架系统、记录和反馈运行状态的定位装置10；
可调整角度的支架系统包括固定支架7、液压杆6、喷水支架2及活动铰链5，固定支架7固定于加压水箱4的上部，主要起固定的作用，通过液压杆6连接喷水支架2，喷水支架2通过活动铰链5连接在行走机构8上，液压杆6通过伸长或缩短，从而调整喷水支架2的角度。
可根据仓面的不同补水点，不同补水需求量动态设定加压水箱4内的水压和动态设定喷水装置的开度，从而动态调整喷水水量和压力，实现快速补水；
并且可根据仓面不同补水点，不同补水范围调整支架系统，从而调整喷水装置1的喷水方向和角度，实现精准补水。
进一步的技术方案是，行走机构8是普通的水罐车车身。
进一步的技术方案是，喷水装置1为安装喷水支架2上的喷嘴，喷嘴的数量、型号及布置形式根据需要进行调整，加压水箱4实现喷嘴出水压力的调整，调整方式是根据预先设计的位置上对应的加水量来计算得到。
进一步的技术方案是，所述记录和反馈运行状态的定位装置10是安装在车顶的多星定位系统，同时包含数据传输系统，它可将补水装置的位置信息反馈到控制中心，控制中心根据预先计算好的不同补水点与补水量的关系，确定该补水点需要补充的水量，再通过定位装置10将此补水点的补水量数据发送到加压水箱4中接受装置用于控制喷水压力，以及控制液压杆的液压调整装置，用于调整支架系统。
进一步的技术方案是，所述可调整角度的支架系统采用液压及铰链的方式固定，液压杆6分别连接固定支架7和喷水支架2，喷水支架2底部通过活动铰链5连接到行走机构8上，通过液压杆6的伸长与缩短使喷水支架2可以在竖直及水平方向之间调整角度。
一种土石坝填筑料移动加水方法，包括以下步骤：
步骤1.搜集土石坝填料仓面的不同补水点；
步骤2.将土石坝调料移动补水装置驶至土石坝需补水点或靠近土石坝补水点；
步骤3.将步骤1补水装置中获取的信息及土石坝填料移动补水装置的位置信息的数据通过终端装置发送至记录和反馈运行状态的定位装置；
记录和反馈运行状态的定位装置将相关信息发送控制中心，控制中心通过计算，发送信息给定位装置，再有定位装置转送信号给控制加压水箱4内的加压装置和可调可调整角度的支架系统的液压杆4，以及喷嘴的开度，通过控制加压水箱压力调节水压大小和喷水装置1的角度以及喷水的量；
步骤4.根据仓面不同补水点，不同补水量的补充情况及时更新补水信息，重复步骤1-3的操作，直至土石坝仓面上的待补水点满足补水需求。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明可对土石料仓面补水进行精细化控制，将仓面土石料的含水率控制在最优含水率附近，同时避免加水过多或不足的情况，同时能够减少对施工干扰，提高工程效率和保证仓面压实质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图Ⅰ；
图2为本发明的结构示意图Ⅱ。
图中：1-喷水装置、2-喷水支架、3-钢水管、4-加压水箱、5-活动铰链、6-液压杆、7-固定支架、8-行走机构、9-水罐、10-定位装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明的一种土石坝填料移动补水装置，包括土石坝仓面稳定运动的行走机构8，安装在行走机构8上部的用于储水的水罐9，以及安装在行走机构8尾部的加压水箱4及喷水装置1、可调整角度的支架系统、和安装在行走机构8车顶的记录和反馈运行状态的定位装置10；
可调整角度的支架系统包括固定支架7、液压杆6、喷水支架2及活动铰链5，固定支架7固定于加压水箱4的上部，主要起固定的作用，通过液压杆6连接喷水支架2，喷水支架2包含两侧支架及横杆，横杆数目为3-4排，喷水支架2通过活动铰链5连接在行走机构8上，通过液压杆6的伸长或缩短，从而调整喷水支架2的方向和角度。
可根据仓面的不同补水点，不同补水需求量动态设定加压水箱4内的水压和动态设定喷水装置的开度，从而动态调整喷水水量和压力，从而实现快速补水；
并且可根据仓面不同补水点，不同补水范围调整支架系统，从而调整喷水装置1的喷水方向和角度，从而实现精准补水。
进一步的技术方案是，行走机构8是普通的水罐车车身。
进一步的技术方案是，喷水装置1为安装喷水支架2上的多排喷嘴，喷嘴的数量、型号及布置形式根据需要进行调整，加压水箱4实现喷嘴出水压力及量的调整，调整方式是根据预先设计的位置上对应的补水量来计算得到。
进一步的技术方案是，所述记录和反馈运行状态的定位装置10是安装在车顶的多星定位系统，同时包含数据传输系统，可将补水装置的位置反馈到控制中心，控制中心根据不同补水点发送该补水点需补水量到定位装置中，定位装置再将补水量数据传送给加压水箱4中接收装置，用于控制喷水压力，以及控制液压杆的液压调整装置，用于调整喷水角度和方向。
进一步的技术方案是，所述可调整角度的支架系统采用液压及铰链的方式固定，液压杆6分别连接固定支架7和喷水支架2，喷水支架2底部通过活动铰链5连接到行走机构8上，通过液压杆6的伸长与缩短使喷水支架2可以在竖直及水平方向之间调整角度。
一种土石坝填筑料移动加水方法，包括以下步骤：
步骤1.搜集土石坝填料仓面的不同补水点位置；
步骤2.将土石坝填料移动补水装置驶至土石坝需补水点或靠近土石坝补水点；
步骤3.将步骤1中获取的信息及土石坝填料移动补水装置的位置信息的数据通过终端装置发送至记录和反馈运行状态的定位装置10；
记录和反馈运行状态的定位装置10将相关信息发送控制中心，控制中心通过计算，发送仓面上该补水点需水量信息给定位装置10，并由定位装置10转送至控制加压水箱4内的接收装置和控制液压杆6的液压调整装置，用于启动加压水箱和调整液压杆伸缩，从而控制加压水箱4调节水压大小和喷水装置2的角度及方向；
步骤4.根据仓面补水点减少的情况及时更新补水信息，重复步骤1-3的操作，直至土石坝仓面上所有待补水点的补水满足补水需求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种土石坝填筑料移动补水装置，其特征在于，包括土石坝仓面稳定运行的行走机构(8)、安装在行走机构上部的用于储水的水罐(9)，安装在行走机构(8)尾部的加压水箱(4)及喷水装置(1)和可调整角度的支架系统，以及安装在行走机构(8)车顶记录和反馈运行状态的定位装置(10)；
所述储水水罐(9)和加压水箱(4)之间用钢水管相连；
动态设定加压水箱(4)内的水压和动态调整喷水装置(1)的开度实现给仓面不同位置及不同补水需求量的补水点快速补水；
调整支架系统从而间接调整喷水装置(1)的喷水方向和角度达到移动过程中补水装置给仓面不同位置及不同范围的补水点精确补水。
2.根据权利要求1所述的一种土石坝填筑料移动补水装置，其特征在于，所述行走机构(8)为水罐车车身。
3.根据权利要求1所述的一种土石坝填筑料移动补水装置，其特征在于，所述可调整角度的支架系统包括固定支架(7)、液压杆(6)、喷水支架(2)以及活动铰链(5)，活动铰链(5)固定于行走装置(8)尾部用于连接行走装置(8)和喷水支架(2)，喷水支架(2)包含两侧支架及横杆，横杆数目为3-4排，液压杆(6)连接固定支架(7)和喷水支架(2)，喷水支架(2)以液压伸缩方式实现绕活动铰链(5)旋转。
4.根据权利要求1所述的一种土石坝填筑料移动补水装置，其特征在于，所述喷水装置(1)为喷水支架(2)上的多排喷嘴，加压水箱(4)实现喷嘴出水压力及水量的调整，调整方式为根据仓面不同补水点对应的补水需求量计算得到。
5.根据权利要求1所述的一种土石坝填筑料移动补水装置，其特征在于，所述记录和反馈运行状态的定位装置(10)是多星定位系统、同时包含数据传输系统，定位装置(10)的位置通过4G网络信号或者Wifi信号反馈到控制中心，控制中心发送当前仓面补水点补水需求量值给定位装置(10)，定位装置(10)转接补水需求量信息给加压装置(4)内接收装置及控制液压杆的液压调整装置，接收装置启动加压装置(4)用于调整水压，液压调整装置用于调节液压杆的伸缩状态。
6.根据权利要求1所述一种土石坝填筑料移动补水装置，其特征在于，所述喷水支架(2)通过液压杆(6)的伸长与缩短实现在活动铰链(5)上竖直与水平方向角度的调整。
7.一种土石坝填筑料移动加水方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.搜集土石坝填料仓面的不同补水点位置；
步骤2.将土石坝填料移动补水装置驶至土石坝需补水点或靠近土石坝补水点；
步骤3.将步骤1中获取的信息及土石坝填料移动补水装置的位置信息的数据通过终端装置发送至记录和反馈运行状态的定位装置(10)；
记录和反馈运行状态的定位装置(10)将相关信息发送控制中心，控制中心通过计算，发送仓面上该补水点需水量信息给定位装置(10)，并由定位装置(10)转送至控制加压水箱(4)内的接收装置和控制液压杆(6)的液压调整装置，用于启动加压水箱和调整液压杆伸缩，从而控制加压水箱(4)调节水压大小和喷水装置(2)的角度及方向；
步骤4.根据仓面补水点减少的情况及时更新补水信息，重复步骤1-3的操作，直至土石坝仓面上所有待补水点满足补水需求。
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