CN110700065B - 一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法，包括以下步骤：检测路面坑槽；启动沥青路面坑槽修复车，使其在路面上进行移动，在车体前部的路面扫描仪对路面路况进行扫描；路面预加热；加工添加修复材料并摊平，储料仓内的沥青坑槽修复胶囊由出料口排出，材料落入修复机械臂结构中的搅拌容器中，接着通过缠绕在搅拌容器上的感应线圈对材料进行感应加热，然后通过温度感应器感应出已经预加热的坑槽的位置进行填补及摊平；振动压实；清扫与验收。本发明利用基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车结合坑槽修复胶囊对沥青混凝土路面中的坑槽进行电磁感应修复，实现对沥青混凝土路面的快速修复。

Description

一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法
技术领域
本发明属于沥青路面坑槽修技术领域，具体涉及一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法。
背景技术
现有沥青路面的修复采用微波加热墙，为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于沥青路面坑槽修复的电磁加热沥青路面坑槽修复车。借助修复机械臂配合路面扫描仪则可以精确的实现点对点的坑槽修复，更加适用于路面的坑槽修复，使得工作效率最大化和能量利用最大化；利用感应加热技术结合坑槽修复胶囊对沥青混凝土路面中的坑槽进行电磁感应修复，在不降低其路用和力学性能的前提下，可实现对沥青混凝土路面的快速修复和预防性养护，经济性好，延长沥青路面使用性能；借助机械臂实现多角度修复各种类型的坑槽，位置多样，具有良好工况的适应性，能很好的解决沥青路面坡道施工难题；同时无需在修复时先对坑槽进行处理，极大的缩短了修复时间，从而提高了施工效率，并极大地提高了施工便利性；在进行坑槽修补时，本发明同时对提前制备的坑槽修复胶囊和坑槽底部进行加热，可减少沥青混合料和下承面之间因温度产生的断层，从而提高加热效率和坑槽修补质量；同时本发明在对胶囊进行加热时，同时用容器与搅拌刀对其进行感应加热，使得加热效率得到了更加明显的提高；结合使用不同比例原料制备的胶囊修复不同大小类型的坑槽，以及对处在不同层位的坑槽进行修复，适用于各种等级的沥青路面坑槽病害的修补工作，适用性广，针对性和实用性强；电磁感应加热技术配合沥青路面坑槽修复胶囊，既提高了环保指数，又改善了工人劳动环境，降低了劳动强度，加快养护工程进度，大幅提高坑槽修补质量，具有效率高，质量好等优势，适用于小规模的坑槽修复，也有利于加快这种快速修补技术在沥青路面局部破损小修保养中的推广和应用。
本发明的目的在于提供一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法，解决了使用沥青路面坑槽修复车时，未对路面进行预加热，路面修复时填补料温度与路面温度不同，因填补料与路面产生的断层，以及路面修复工序复杂，路面难以及时修复，影响沥青路面的使用寿命的问题。同时，很好的解决了路面修复缺少针对性，难以根据坑槽的情况改变修复角度，从而影响沥青路面修复效果的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法，以解决使用现有沥青路面坑槽修复车时，未对路面进行预加热，路面修复时填补料温度与路面温度不同，因填补料与路面产生的断层，以及路面修复工序复杂，路面难以及时修复，影响沥青路面的使用寿命的问题。同时，解决路面修复缺少针对性，难以根据坑槽的情况改变修复角度，影响沥青路面修复的效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：检测路面坑槽；启动沥青路面坑槽修复车，使其在路面上进行移动，在车体前部的路面扫描仪对路面路况进行扫描；
S2：路面预加热；
S3：加工添加修复材料并摊平；
S4：振动压实；
S5：清扫与验收。
优选的，所述步骤S2路面预加热通过以下步骤进行：
步骤一：在移动过程中，路面扫描仪将扫描的数据传递至计算机控制机箱内进行分析，
步骤二：当检测出坑槽时，其计算机控制机箱通过控制系统控制液压油缸活塞带动屏蔽罩面下降，红外加热器通电，红外加热器产生红外线辐射来预加热路面坑槽处。
优选的，所述步骤S3加工添加修复材料并摊平通过以下步骤进行：通过数量控制阀控制储料仓内的沥青坑槽修复胶囊由出料口排出，材料落入修复机械臂结构中的搅拌容器中，接着通过缠绕在搅拌容器上的感应线圈对材料进行感应加热，感应线圈加热10～20分钟，配合搅拌刀进行充分搅拌后，制成可直接用于坑槽修复的材料，然后通过温度传感器感应出已经预加热的坑槽的位置，通过控制系统与液压系统控制修复机械臂机构旋转与移动，使材料能够准确的放进要修复的坑槽中并摊平。
优选的，所述步骤S4振动压实通过以下步骤进行：通过压实机构，配合控制系统与液压系统，压实液压缸反复伸缩，压实滚轮在地面振动，使压实滚轮能够实现对坑槽的表面进行振动压实，使修复路面达到一定的压实度。
优选的，所述步骤S5清扫与验收包括以下步骤：压实完成后可在表面均匀撒上一层石粉或细沙，并用清扫工具来回清扫，以便石粉或细沙填满表面空隙；压实坑槽四周边角，无松散现象。
优选的，所述步骤S3中修复材料的输出方法通过以下步骤进行：修复机构的修复部分位于预加热部分的右侧，修复机械臂机构位于出料口的下方，在所述坑槽修复车上有三个；温度传感器位于修复机械臂机构的机械臂底座上，用于感应已经进行预加热的坑槽的位置。
优选的，所述步骤S3中修复机械臂控制系统的控制方法：通过修复机械臂机构控制搅拌刀以不同转速转动；搅拌容器设置在伸缩折臂二的末端，无论机械臂如何转动，搅拌容器均可保持在水平状态；感应线圈缠绕在搅拌容器的中下部；感应线圈外侧设有柔性高导磁屏蔽网；搅拌容器底部的容器开口由控制系统控制开合；同时主臂与各折臂均可伸缩，各臂部采用液压控制方式进行各臂部的伸缩旋转。
优选的，所述步骤S4中压实机构的控制方法：压实机构中的压实导轨二用螺栓固定在底盘的尾部，压实导轨一与压实导轨二之间通过一个导轨压板连接，由计算机控制机箱控制的液压系统驱动压实导轨一沿着压实导轨二作相对运动，在养护车固定的不移动的情况进行压实作业，压实摆杆-的一端固定在压实导轨一上，另一端与压实滚轮的转轴连接，压实液压缸的缸筒固定在压实导轨二的另一端、伸缩杆固定在压实摆杆的中部，由压实液压缸控制压实滚轮的起落以及压实。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)为了减少沥青混合料和下承面之间因温度产生的断层，本发明在进行坑槽修补时，同时对坑槽底部进行预加热，从而可提高加热效率和坑槽修补质量；同时本发明在对胶囊进行加热时，同时用容器与搅拌刀对其进行感应加热，使得加热效率得到了更加明显的提高，避免路面修复时填补料温度与路面温度不同，因填补料与路面产生的断层，影响沥青路面修复的效果。
(2)本发明车体上安装的路面扫描仪，对路面进行扫描获取路面信息，为后续的施工节约了时间成本，使得坑槽修复更加快速准确，修复机械臂配合路面扫描仪可以精确的实现点对点的坑槽修复，更加适用于路面的坑槽修复。
(3)本发明的红外加热器不仅可以上下升降，也可以左右移动，使得能量利用最大化，节能环保；可以让坑槽修复更加有效率，利用本发明可以提前计算并得到准确的下料的数量及类型，保证修复材料得到充分利用，减少不必要的浪费，避免路面修复缺少针对性，影响沥青路面修复的环保性。
(4)在不降低沥青混凝土路面的路用和力学性能的前提下，本发明利用感应加热技术结合坑槽修复胶囊对其中的坑槽进行电磁感应修复，可实现对沥青混凝土路面的快速修复和预防性养护，延长沥青路面使用性能，提高沥青路面的使用寿命。
(5)为了达到多角度修复各种类型坑槽的效果，进而更好的解决沥青路面坡道施工以及路面边角修复难题，本发明借助机械臂来进行坑槽修复，适应于不同路况坡度、不同车道的边角破损位置，具有良好的工况适应性；同时无需在修复时先对坑槽进行处理，极大的缩短了修复时间，从而提高了施工效率，并极大地提高了施工便利性。
(6)本发明利用红外加热器加热新旧料结合部，这样有利于新旧料的粘结，比传统补丁式坑槽修复具有更好的路面稳定性和平整性。同时对于不同的沥青路面所加热的时间有所不同，这样能更加区别不同沥青路面材料，最大化防止沥青路面老化。为了实现把多余泄露的电磁波屏蔽的效果，有效地避免电磁辐射污染，提升修复时的环保性，本发明在加热容器外侧设置了柔性高导磁屏蔽网。
(7)电磁感应加热技术配合沥青路面坑槽修复胶囊，可最大程度的利用坑槽修复胶囊来对不同大小类型的坑槽，以及对处在不同层位的坑槽进行修复，适用性广，针对性和实用性强，能够大幅提高坑槽修补质量，具有效率高，质量好等优势，适用于小规模的坑槽修复。也有利于加快这种快速修补技术在沥青路面局部破损小修保养中的推广和应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的修复机械臂结构结构示意图；
图4为本发明的搅拌容器结构示意图；
图5为本发明的压实机构结构示意图。
图中：1-车体、2-计算机控制机箱、3-发电机、4-液压油缸、5-红外加热器、6-位置接收器、7-温度传感器、8-修复机械臂机构、8-1-机械臂底座、8-2-主臂、8-3-机械臂电动关节一、8-4-伸缩折臂一、8-5-机械臂电动关节二、8-6-伸缩折臂二、8-7-机械臂电动关节三、8-8-容器盖、8-9-搅拌刀、8-10-搅拌容器、8-11-感应线圈、8-12-容器开口、8-13-柔性高导磁屏蔽网、9-出料口、10-数量控制阀、11-加料口、12-基座、13-出料通道、14-车底盘、15-压实机构、15-1-压实导轨一、15-2-压实导轨二、15-3-压实摆杆、15-4-压实液压缸、15-5-压实滚轮、16-路面扫描仪、17-屏蔽罩面、18-小料仓、19-中料仓、20-大料仓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-5所示，本发明提供如下技术方案：一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：检测路面坑槽；启动沥青路面坑槽修复车，使其在路面上进行移动，在车体前部的路面扫描仪16对路面路况进行扫描；
S2：路面预加热；
S3：加工添加修复材料并摊平；
S4：振动压实；
S5：清扫与验收。
优选的，S2路面预加热通过以下步骤进行：
步骤一：在移动过程中，路面扫描仪16将扫描的数据传递至计算机控制机箱2内进行分析，
步骤二：当检测出坑槽时，其计算机控制机箱2通过控制系统控制液压油缸4活塞带动屏蔽罩面7下降，红外加热器5通电，红外加热器5产生红外线辐射来预加热路面坑槽处。
优选的，S3加工添加修复材料并摊平通过以下步骤进行：通过数量控制阀10控制储料仓内的沥青坑槽修复胶囊由出料口9排出，材料落入修复机械臂结构8中的搅拌容器8-10中，接着通过缠绕在搅拌容器上的感应线圈8-11对材料进行感应加热，配合搅拌刀8-9进行充分搅拌后，制成可直接用于坑槽修复的材料，然后通过温度传感器7感应出已经预加热的坑槽的位置，通过控制系统与液压系统控制修复机械臂机构8旋转与移动使材料能够准确的放进要修复的坑槽中并摊平。
优选的，S4振动压实通过以下步骤进行：通过压实机构15，配合控制系统与液压系统，压实液压缸15-4伸长，压实滚轮15-5下降到地面，使压实滚轮15-5能够实现对坑槽的表面进行振动压实，使修复路面达到一定的压实度。
优选的，S5清扫与验收包括以下步骤：压实完成后可在表面均匀撒上一层石粉或细沙，并用清扫工具来回清扫，以便石粉或细沙填满表面空隙；压实坑槽四周边角，无松散现象。
优选的，步骤S3中修复材料的输出方法通过以下步骤进行：修复机构的修复部分位于预加热部分的右侧，修复机械臂机构8位于出料口9的下方，在坑槽修复车上有三个；温度传感器7位于修复机械臂机构8的机械臂底座8-1上，用于感应已经进行预加热的坑槽的位置。
优选的，步骤S3中修复机械臂控制系统的控制方法：通过修复机械臂机构8控制搅拌刀8-9以不同转速转动；搅拌容器8-10设置在伸缩折臂二8-6的末端，无论机械臂如何转动，搅拌容器8-10均可保持在水平状态；感应线圈8-11缠绕在搅拌容器8-10的中下部；搅拌容器8-10底部的容器开口8-12由控制系统控制开合；同时主臂与各折臂均可伸缩，各臂部采用液压控制方式进行各臂部的伸缩旋转。
优选的，步骤S4中压实机构的控制方法：压实机构15中的压实导轨二15-2用螺栓固定在底盘14的尾部，压实导轨一15-1与压实导轨二15-2之间通过一个导轨压板连接，由计算机控制机箱2控制的液压系统驱动压实导轨一15-1沿着压实导轨二15-2作相对运动，在养护车固定的不移动的情况进行压实作业，压实摆杆15-3的一端固定在压实导轨一15-1上，另一端与压实滚轮15-5的转轴连接，压实液压缸15-4的缸筒固定在压实导轨二15-2的另一端、伸缩杆固定在压实摆杆15-3的中部，由压实液压缸15-4控制压实滚轮15-5的起落以及压实。
一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车，包括车体1，其特征在于：车体1上设置有修复系统、压实机构15和料仓机构，车体1的基座12的底端设置有修复系统、压实机构15、液压系统，基座12的顶端设置有料仓机构，修复系统包括预加热机构与填补修复机构，预加热机构包括位置接收器6、液压油缸4、红外加热器5、屏蔽罩面17，填补修复机构包括温度传感器7、修复机械臂机构8、出料口9和数量控制阀10，压实机构15包括压实滚轮15-5、压实液压缸15-4、压实摆杆15-3、压实导轨一15-1、压实导轨二15-2。
基座12的底端固定安装有修复机械臂机构8，修复机械臂机构8包括机械臂底座8-1、主臂8-2、机械臂电动关节一8-3、伸缩折臂一8-4、机械臂电动关节二8-5、伸缩折臂二8-6、机械臂电动关节三8-7、容器盖8-8、搅拌刀8-9、搅拌容器8-10、感应线圈8-11和容器开口8-12，修复机械臂机构8的机械臂底座8-1底端设置有温度传感器7。
机械臂底座8-1的底端固定连接有主臂8-2，主臂8-2的末端通过机械臂电动关节一8-3连接有伸缩折臂一8-4，伸缩折臂一8-4的末端通过机械臂电动关节二8-5连接有伸缩折臂二8-6，伸缩折臂二8-6的末端通过机械臂电动关节三8-7连接有容器盖8-8，容器盖8-8的底端通过转轴转动连接有搅拌刀8-9，伸缩折臂二8-6的一侧通过连接架固定连接有搅拌容器8-10，搅拌刀8-9位于搅拌容器8-10的内部，搅拌容器8-10的外侧中下部绕设有感应线圈8-11，搅拌容器8-10的底端设置有容器开口8-12。
出料口9贯穿于基座12的内侧并延伸至基座12的底端，出料口9的顶端连接有数量控制阀10。
料仓机构包括小料仓18、中料仓19和大料仓20，小料仓18、中料仓19和大料仓20的顶端分别设置有加料口11，小料仓18、中料仓19和大料仓20的底端分别设置有出料通道13，三个出料通道13的底端均连接到出料口9。
基座12的底端连接有液压油缸4，液压油缸4的活塞杆连接到屏蔽罩面17的顶端，屏蔽罩面17的底端设置有红外加热器5，液压油缸4的一侧设置有位置接收器6。
压实机构15包括压实导轨一15-1、压实导轨二15-2、压实摆杆15-3、压实液压缸15-4和压实滚轮15-5，基座12的底端固定安装有车底盘14，车底盘14的底端安装有压实导轨一15-1和压实导轨二15-2，压实导轨一15-1的外侧通过转轴转动连接有压实摆杆15-3，压实摆杆15-3的末端通过转轴转动连接有压实滚轮15-5，压实摆杆15-3的一侧通过转轴转动连接有压实液压缸15-4，压实液压缸15-4的顶端通过转轴与压实导轨二15-2可转动的连接。
车体1上设置有发电机3和计算机控制机箱2，车体1的前方安装有路面扫描仪16
本发明的工作原理及使用流程：本发明在使用时，位置接收器6接收到来路面扫描仪16检测到的的坑槽的位置信息，车体1行驶到液压油缸4对准坑槽的位置上方；红外加热器5的上表面和车体基座12之间设置有液压油缸4，液压油缸4带动红外加热器5上升或下降运动，加热路面时，液压油缸4带动屏蔽罩面17下降到路面坑槽位置，屏蔽罩面17设计成弹性的具有隔热作用的高密度金属罩面，使红外加热器5在进行预加热时加热效率提高；路面加热完成后，液压油缸4带动屏蔽罩面17上升，数量控制阀10控制储料仓内的沥青坑槽修复胶囊由出料口9排出，材料落入修复机械臂结构8中的搅拌容器8-10中，接着通过缠绕在搅拌容器上的感应线圈8-11对材料进行感应加热，配合搅拌刀8-9进行充分搅拌后，制成可直接用于坑槽修复的材料。然后通过温度传感器7感应出已经预加热的坑槽的位置，通过控制系统与液压系统控制修复机械臂机构8旋转与移动使材料能够准确的放进要修复的坑槽中并摊平，振动压实。通过压实机构15，配合控制系统与液压系统，使压实滚轮15-5能够实现对坑槽的振动压实，使修复路面达到一定的压实度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种基于电磁加热的沥青路面坑槽修复车的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：检测路面坑槽；启动沥青路面坑槽修复车，使其在路面上进行移动，在车体前部的路面扫描仪(16)对路面路况进行扫描；
S2：路面预加热；
S3：加工添加修复材料并摊平；
S4：振动压实；
S5：清扫与验收；
所述步骤S2路面预加热通过以下步骤进行，步骤一：在移动过程中，路面扫描仪(16)将扫描的数据传递至计算机控制机箱(2)内进行分析；步骤二：当检测出坑槽时，其计算机控制机箱(2)通过控制系统控制液压油缸(4)活塞带动屏蔽罩面(7)下降，红外加热器(5)通电，红外加热器(5)产生红外线辐射来预加热路面坑槽处，所述步骤S4振动压实过以下步骤进行：通过压实机构(15)，配合控制系统与液压系统，压实液压缸(15-4)反复伸缩，使压实滚轮(15-5)能够实现对坑槽的表面进行振动压实，使修复路面达到一定的压实度，所述步骤S5清扫与验收包括以下步骤：压实完成后可在表面均匀撒上一层石粉或细沙，并用清扫工具来回清扫，以便石粉或细沙填满表面空隙；压实坑槽四周边角，无松散现象；所述步骤S3加工添加修复材料并摊平通过以下步骤进行：通过数量控制阀(10)控制储料仓内的沥青坑槽修复胶囊由出料口(9)排出，材料落入修复机械臂结构(8)中的搅拌容器(8-10)中，接着通过缠绕在搅拌容器上的感应线圈(8-11)对材料进行感应加热，配合搅拌刀(8-9)进行充分搅拌后，制成可直接用于坑槽修复的材料，然后通过温度传感器(7)感应出已经预加热的坑槽的位置，修复材料输出，通过控制系统与液压系统控制修复机械臂机构(8)旋转与移动使材料能够准确的放进要修复的坑槽中并摊平；所述步骤S3中修复材料的输出方法通过以下步骤进行：修复机构的修复部分位于预加热部分的右侧，修复机械臂机构(8)位于出料口(9)的下方，在所述坑槽修复车上有三个；温度传感器(7)位于修复机械臂机构(8)的机械臂底座(8-1)上，用于感应已经进行预加热的坑槽的位置；所述步骤S3中修复机械臂控制系统的控制方法：通过修复机械臂机构(8)控制搅拌刀(8-9)以不同转速转动；搅拌容器(8-10)设置在伸缩折臂二(8-6)的末端，无论机械臂如何转动，搅拌容器(8-10)均可保持在水平状态；感应线圈(8-11)缠绕在搅拌容器(8-10)的中下部；感应线圈(8-11)外侧设有柔性高导磁屏蔽网(8-13)；搅拌容器(8-10)底部的容器开口(8-12)由控制系统控制开合；同时主臂与各折臂均可伸缩，各臂部采用液压控制方式进行各臂部的伸缩旋转；所述步骤S4中压实机构的控制方法：压实机构(15)中的压实导轨二(15-2)用螺栓固定在底盘(14)的尾部，压实导轨一(15-1)与压实导轨二(15-2)之间通过一个导轨压板连接，由计算机控制机箱(2)控制的液压系统驱动压实导轨一(15-1)沿着压实导轨二(15-2)作相对运动，在养护车固定的不移动的情况进行压实作业，压实摆杆(15-3)的一端固定在压实导轨一(15-1)上，另一端与压实滚轮(15-5)的转轴连接，压实液压缸(15-4)的缸筒固定在压实导轨二(15-2)的另一端、伸缩杆固定在压实摆杆(15-3)的中部，由压实液压缸(15-4)控制压实滚轮(15-5)的起落以及压实。
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