CN112030684A - 一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法,包括以下步骤:根据不规则起伏路的设计纵断面波形,提取坐标数据,建立设计不规则三维曲面;获取施工控制纵断面波形;设置找平基准;摊铺设备就位;路面摊铺;路面碾压。该施工方法采用改进的摊铺设备和压路机,配合施工工艺设计,可以精准、高效地施工表面呈不规则三维曲面的沥青路面,成型精度高,能够满足设计要求,施工操作方便快捷,工效高,可有效降低施工成本。
Description
技术领域
本发明属于路面施工技术领域,具体涉及一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法。
背景技术
不规则起伏路的路表呈波形不规则的三维曲面,主要设计在一些特殊场地,如试车场,在试车场中测试整车NVH性能的测试车道就需要设计成波形不规则的起伏路,其中,NVH是噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写,NVH特性研究主要用于改进汽车乘坐舒适性,不仅适用于整个汽车新产品的开发过程,而且适用于改进现有车型的乘坐舒适性,找出对乘坐舒适性影响最大的因素,通过改善激励源振动状况(降幅或移频)或控制激励源振动噪声向车室内的传递来提高乘坐舒适性。不规则起伏路路面不仅在行车方向上起伏不平,横向也是起伏不平的,使得测试车辆在其上行驶时每个轮胎的高度位置都是不同的,变化趋势也不尽相同,以此满足车辆NVH相关的特定测试需求。
不规则起伏路路面材料为沥青混凝土,以契合当前道路广泛采用沥青混凝土铺设的实际情况。现阶段针对不规则起伏路路面的施工并没有开发出对应的施工方法能够一次性全幅摊铺碾压成型这种特殊路面。
发明内容
有鉴于此,本发明有必要提供一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法,该施工方法可以精准、高效地施工表面呈不规则三维曲面的沥青路面,成型精度高,能够满足设计要求,施工操作方便快捷,工效高,可有效降低施工成本,以解决上述问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法,包括以下步骤:
根据不规则起伏路的设计纵断面波形,提取坐标数据,建立设计不规则三维曲面;
获取施工控制纵断面波形:其中,熨平装置的熨平板由铰接板和熨平板节段组成,所述铰接板均匀间隔设置,所述熨平板节段设于相邻的所述铰接板之间,所述铰接板的上端面转动连接有第一伸缩部,所述熨平板节段与所述铰接板滑动铰接使得所述熨平板线型可调;根据所述设计不规则三维曲面和所述熨平板节段、铰接板的数量、位置,重新定义得到施工控制纵断面波形;
设置找平基准:在所述不规则起伏路的路面两侧挂设钢线,所述钢线的挂设高度大于所述不规则起伏路的波峰最高值;
摊铺设备就位:所述熨平装置包括机载电脑,所述机载电脑与所述第一伸缩部相连,将所述施工控制纵断面波形导入所述机载电脑中,并按照各施工控制纵断面波形所处位置对应分配给所述第一伸缩部,在各所述铰接板的下方设置垫块,所述垫块的高度正好契合起铺断面该点处的松铺高程,手动驱动所述第一伸缩部伸缩使得所述铰接板接触到其下方对应的所述垫块,使所述熨平板总体就位,开启自动找平,并设置好起铺断面里程的初始值;
路面摊铺:所述摊铺设备为轮胎摊铺设备,行走摊铺过程中所述熨平装置在所述机载电脑的控制下按照设定程序自动找平并形成所需曲面,摊铺过程中同时检查熨平装置的高度、各铰接板对应位置的松铺面的高度;
路面碾压:采用具有曲面追从功能的轮胎压路机对已铺路面进行压实,所述轮胎压路机的各个滚轮均采用独立轮轴通过各自的压力传感器与车体相连,其中,各排的外侧滚轮为固定滚轮,各排的中间滚轮上设有第二伸缩部。
进一步的,所述根据不规则起伏路的设计纵断面波形,提取坐标数据,建立设计不规则三维曲面的具体步骤为:根据数条给定的不规则起伏路的设计纵断面波形,提取所述设计纵断面波形的纵向距离和高度坐标,以各条设计纵断面波形在道路横向上的距离为X坐标、纵向距离为Y坐标、高度为Z坐标,通过三维制图软件生成所述设计不规则三维曲面。
进一步的,所述熨平板节段的上端面中点转动连接有可伸缩悬挂装置,所述铰接板的两端部与相邻的所述熨平板节段的端部滑动铰接;所述根据所述设计不规则三维曲面和所述熨平板节段、铰接板的数量、位置,重新定义得到施工控制纵断面波形的具体步骤为:将所述铰接板的数量记为n,相邻的铰接板中轴线间的距离记为a,则根据所述三维曲面重新定义得到施工控制纵断面波形,所述施工控制纵断面波形共有n+2个施工控制纵断面波形曲线,相邻的所述施工控制纵断面波形曲线在道路横向上的间距为a。
进一步的,所述设置找平基准的具体步骤为:在待铺设路面的两侧地面打入与地面垂直的挂线钢钎,将所述挂线钢钎与地面楔紧,沿道路纵向间隔一定距离在同一横断面的两侧设置一对所述挂线钢钎,将所述钢线挂设在所述挂线钢钎上,所述钢线的挂设高度大于所述不规则起伏路的波峰最高值。
进一步的,所述自动找平的具体步骤为:所述熨平装置还包括设于所述熨平板上的框架总成,在所述框架总成的两侧分别设有自动找平控制器,在两侧的所述钢线之间拉设基准线进行检查,使所述熨平板的横向坡度与基准路面相同,并标记好所述框架总成的两侧与对应钢线之间的距离,保证相同,且整个摊铺过程中保持不变,当各所述熨平板节段到位后,在所述机载电脑中将所述第一伸缩部的自动找平归零并开启自动控制,根据所述施工控制纵断面波形设置好起铺断面里程的初始值。
进一步的,所述检查熨平装置的高度的具体步骤为:检查所述熨平装置的两侧标记与对应钢线之间的距离,若出现误差,则通过手动调节所述自动找平控制器消除误差。
进一步的,在所述路面摊铺前,还包括在待铺设路面的两侧地面上以“米”为单位标记出里程标,并在里程标上标示出对应的里程数字的步骤;所述摊铺设备的轮胎上设有行驶距离传感器,用于对轮胎的行驶里程进行实时监测并传输给机载电脑,通过所述机载电脑实际显示的行走里程与所述里程标标示的里程对比检查是否一致,如不一致则通过机载电脑进行更正。
进一步的,所述摊铺设备的工作走行速度不超过1.5m/min。
进一步的,所述路面碾压的具体步骤为:待已摊铺的路面温度降至105℃~115℃时进行碾压,所述碾压遍数为下面层7~8遍,中面层5~6遍,上面层3遍,所述轮胎压路机的行走速度控制在2~3km/h。
进一步的,所述轮胎压路机具体碾压时,每道碾压来回行走时轮迹保持在同一碾压面上,第一遍碾压时轮迹不宜重叠,以后遍次碾压时轮迹重叠一个滚轮宽度。
本发明中的施工方法,采用熨平板线型可调的摊铺设备以及具有曲面追从功能的轮胎压路机,配合施工前数据准备、找平基准设置、摊铺设备就位、路面摊铺、摊铺过程中测量检查、误差消除、路面碾压等步骤,从而实现不规则起伏路面的全幅摊铺施工,该施工方法精准、高效,可一次性实现不规则起伏路面的全幅摊铺,成型精度高,可满足设计要求,施工操作方便快捷,工效高,可有效的降低施工成本。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中摊铺设备的结构示意图;
图2为图1中A部的局部放大示意图;
图3为图1中B部的局部放大示意图;
图4为本发明一具体实施方式中轮胎压路机的正面结构示意图;
图5为已知确定的不规则起伏路的设计纵断面波形图;
图6为根据图5得到的三维曲面;
图7为图6中三维曲面某一横断面波形曲线;
图8为根据图6中的三维曲面重新定义的用于施工控制的纵断面波形图;
图9为本发明中施工方法找平基准设置和横断面检查示意图;
图10为该施工方法中摊铺机就位示意图;
图11为该施工方法中路面摊铺示意图;
图12为该施工方法中路面碾压示意图。
图中:框架总成10、熨平板节段20、铰接板30、可伸缩悬挂装置201、滑槽202、第一伸缩部301、滑杆302、车轮40、行驶距离传感器401、机载电脑50;
自动找平控制器60、水平标尺61、钢钎62、钢线63、基准线64、基准面65、直尺66、横断面曲线67、里程标68、垫块69;
车体70、压力传感器701、独立轮轴702、滚轮703、轮架704、第二伸缩部705、处理器80、松铺面90。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。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。
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。
需要说明的是,本文中当元件被称为“固定于”、“设置于”、“安装于”另一个元件,它可以是直接在另一个元件上或者间接在所述另一个元件上。但一个元件被称为“连接于”、“相连”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至所述另一个元件上。另外,连接一般指的是用于固定作用,这里的固定、连接等可以是本领域常规的任何一种固定、连接方式,如“螺纹连接”、“铆接”、“焊接”等。
本发明首先公开了一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法,包括以下步骤:
根据不规则起伏路的设计纵断面波形,提取坐标数据,建立设计不规则三维曲面;本发明的一些实施方式中所述的不规则起伏路是由用户(如汽车生产商)根据其车辆测试及研发需求提出的,通过给出沿道路横向间隔一定距离的若干条道路纵向不规则波形曲线,从而定义出不规则起伏路的不规则三维曲面路表,路面材料为沥青混凝土,这种不规则起伏路在横断面上也呈曲线,且沿纵向前进横断面曲线形状不断在变化,起伏较大,但可以理解的是,其他类似的不规则起伏路也可以采用本发明中的施工方法进行摊铺,这里不再赘述。根据不规则起伏路的设计纵断面波形,如数条给定的路面设计纵断面波形,提取坐标数据,建立设计不规则三维曲面,作为后续机械研发、改装、施工工艺开发、施工操作和成品检查的依据。具体的操作步骤可以为:根据数条给定的不规则起伏路的设计纵断面波形,提取所述设计纵断面波形的纵向距离和高度坐标,以各条纵断面波形在道路横向上的距离为X坐标、纵向距离为Y坐标、高度为Z坐标通过三维制图软件生成所述三维曲面。
获取施工控制纵断面波形:本发明中采用的摊铺设备是针对不规则起伏路设计的,具体的,如图1中所示的,本发明中的摊铺设备包括熨平装置,熨平装置包括框架总成10,在框架总成10的下端设有熨平板节段20和铰接板30,熨平板节段20和铰接板30共同构成整个熨平板总体,具体的,铰接板30和熨平板节段20交替设置,换言之,铰接板30设于熨平板节段20之间,相邻的铰接板30或熨平板节段20之间的距离相等。铰接板30和熨平板节段20的数量和长度没有具体的限定,可根据需要施工的不规则起伏路进行设计,本发明的实施方式中,每个熨平板节段20的下端面长度为0.2m(最外侧节段为0.3m,即两端的熨平板节段),共计有10个熨平板节段,每个铰接板30的下端面长度为0.16m,共设有9个,这是由于较短的节段可以更好的拟合摊铺的曲面形状。请继续参阅图1,熨平板节段20通过可伸缩悬挂装置201与框架总成10连接,铰接板30通过第一伸缩部301与框架总成10连接,具体的,如图2中所示的,可伸缩悬挂装置201与熨平板节段20的中部转动连接,第一伸缩部301与铰接板30的中部转动连接,进一步的,熨平板节段20与铰接板30滑动铰接,具体的,在熨平板节段20的两端设有滑槽202,铰接板30的两端设有滑杆302,滑杆302可在滑槽202内滑动,且可转动,这种结构的连接,使得熨平板节段20、铰接板30的板面可自由转动,熨平板节段20和铰接板30之间也可以相互旋转,通过第一伸缩部301的伸缩实现熨平板总体的线型可调,且在行进过程中不断调整线型以完成不规则起伏形状的路面摊铺,可以理解的是,这里的第一伸缩部301可以是本领域任何常规的伸缩装置,本发明的一些实施方式中,采用液压伸缩装置。在本发明的实施方式中,相邻的铰接板30中轴线之间的距离为0.4m。按照三维曲面结合铰接板30的位置定义新的纵断面波形,记为施工控制纵断面波形,在本发明的实施方式中,由于相邻的铰接板30中轴线之间的距离为0.4m,因此,本实施方式中,以沿不规则起伏路横向间距0.4m的纵向不规则曲线作为控制对应的第一伸缩部301伸缩行程的标准。
设置找平基准:本发明的实施方式中,在所述不规则起伏路的路面两侧挂设钢线63,钢线63的挂设高度要大于所述不规则起伏路的波峰最高值;具体的来说,在待铺设路面的两侧地面打入与地面垂直的挂线钢钎62,将挂线钢钎62与地面楔紧,沿道路纵向间隔一定距离在同一横断面的两侧设置一对挂线钢钎62,将钢线63挂设在挂线钢钎62上,钢线63的挂设高度大于所述不规则起伏路的波峰最高值,这主要是便于后续检查横断面曲线的形状。
摊铺设备就位:请继续参阅图1,本发明中的熨平装置还包括机载电脑50,机载电脑50与第一伸缩部301相连,前述得到的施工控制纵断面波形导入机载电脑50中,并按照各施工控制纵断面波形曲线所处位置对应分配给第一伸缩部301,从而将每条纵断面波形曲线作为控制第一伸缩部301的标准,在各铰接板30的下方设置垫块69,垫块69的高度正好契合起铺断面该点处的松铺高程,手动驱动第一伸缩部301伸缩使得铰接板30接触到其下方对应的垫块69,使熨平板总体就位,在机载电脑50中开启自动找平,并设置好起铺断面里程的初始值;具体的,自动找平的具体步骤为:在框架总成10的两侧分别设置自动找平控制器60,在位于路面两侧的钢线63之间拉设基准线64对熨平装置进行检查,使熨平板总体的横向坡度与基准面65相同,并标记好框架总成10的两侧与对应钢线63之间的距离,保证相同,且整个摊铺过程中保持不变,当各熨平板节段20到位后,机载电脑50控制第一伸缩部301的自动找平归零并开启自动控制,并根据所述熨平装置所处位置设置好起铺断面里程的初始值。
路面摊铺:本发明中采用的摊铺设备为轮胎摊铺设备,这主要是由于履带式摊铺机的行走机构为整体较长的长条状,在起伏不平的路面上行驶时履带不能全部与路面接触,经过凸起部分时会出现机身突然抬起的现象,影响摊铺面精度,且容易损坏路面,而采用轮胎式摊铺机,其行走机构与路面的接触为点状,能随时保证与起伏路面的均匀接触,避免履带式摊铺设备带来的问题。具体的,如图3中所示的,本发明实施方式中的摊铺设备的车轮40上设有行驶距离传感器401,行驶距离传感器401与机载电脑50连接,机载电脑50实时获得摊铺设备的行驶距离。在路面摊铺前,本发明的施工方法中还包括在待铺设路面的两侧地面上以“米”为单位标记出里程标68,并在里程标68上标示出对应的里程数字的步骤,通过机载电脑50实际显示的行走里程与里程标68标示的里程对比检查是否一致,如不一致则通过机载电脑50进行更正。进一步的,摊铺设备在机载电脑的控制下行走摊铺,自动找平并形成所需曲面,摊铺过程中同时检查熨平装置的高度、各铰接板30对应位置的松铺面90的高度,具体的,通过在熨平装置的框架总成10的两侧设置标记,同时记录标记处与对应钢线63之间的距离,若出现误差,则通过手动调节自动找平控制器60消除误差;此外,需要说明的是,本施工方法中摊铺设备的走行速度范围与常规摊铺设备一样,但鉴于所摊铺路面的特殊性以及自动控制系统的动作延迟,走行速度越快成型精度越低,因此应根据具体的精度要求选择合理的走行速度,一般取较小值,以不超过1.5m/min为宜。优选的,本实施例中摊铺设备的走行速度为1m/min,匀速前进,不能随意变化走行速度或突然停止,以确保曲面路面的整体平顺性。
路面碾压:采用具有曲面追从功能的轮胎压路机对已铺路面进行压实,具体的,本发明的实施方式中,如图4中所示的,轮胎压路机由车体70、压力传感器701、独立轮轴702、滚轮703、轮架704和处理器80,以前排轮为例,轮架704的下端部连接独立轮轴702,滚轮703设于独立轮轴702上,滚轮703通过轮架704与车体70连接,压力传感器701设于车体70与轮架704之间,且压力传感器701分别与处理器80相连,前排轮两侧的滚轮为固定轮,位于两侧滚轮的中间滚轮为活动轮,具体的,中间滚轮的轮架704上设有第二伸缩部705,第二伸缩部705与处理器80连接,以固定轮作为主动承重轮,活动轮作为从动承重轮,轮胎压路机碾压时压力传感器701将其各自承受的压力传到处理器80,处理器80根据受力均衡的原则驱动第二伸缩部705上下动作,以使各个滚轮受力均衡,从而实现曲面追从的功能。所述路面碾压的具体步骤为:待已摊铺的路面温度降至105-115℃时,本实施例中优选为110℃时进行碾压,避免温度过高时碾压对曲面形状造成较大的改变,也不会过低而导致压实效果变差,碾压遍数根据所摊铺层次的混合料级配类型和层厚以及压实度要求,通过铺筑试验段具体确定,参考遍数可取为下面层7~8遍,中面层5~6遍,上面层3遍,轮胎压路机的行走速度控制在2-3km/h左右,优选的,本实施例中为2km/h,每道碾压来回行走时轮迹要保持在同一碾压面上,换道时采用长、大弧线行走方式,不能在碾压面上急停或者急转弯,第一遍碾压时轮迹不宜重叠,避免各个滚轮受力不均,影响曲面形状,以后遍次碾压时轮迹重叠1个滚轮宽度,以保证全断面均匀压实。
下面结合附图和具体的施工过程对本发明中的施工方法进行更进一步的说明。
一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法,具体包括有以下步骤:
(1)根据确定的不规则起伏路路面设计三维曲面:具体为本实施例中不规则起伏路设计沿横断面从左至右间隔一定距离给出7条纵断面波形图(具体参见图5,竖向比例100:1),以横断面最左侧为0m,有0m处纵断面波形曲线b1、0.6m处纵断面波形曲线b2、1.3m处纵断面波形曲线b3、2m处纵断面波形曲线b4、2.7m处纵断面波形曲线b5、3.4m处纵断面波形曲线b6、4m处纵断面波形曲线b7,根据图5中的设计纵断面波形图提取纵向距离-高度坐标,为了更精确地拟合设计情况,纵向距离的间距可取较小的值,比如0.05m;然后以各条纵断面波形在道路横向上的距离为X坐标,纵向距离为Y坐标,高度为Z坐标通过三维制图软件生成不规则起伏路路面设计三维曲面,如图6中所示的三维曲面c(Z坐标比例10:1);进而可通过图6中的三维曲面c,得到任意纵、横断面的曲线形状,如图7中所示的,即为该三维曲面c中某一横断面的曲线形状。
(2)根据步骤(1)中得到的三维曲面c,按照图1中所示的线型可调熨平板的铰接板30之间的中轴线的距离0.4m和铰接板30的数量对应提取11组施工控制纵断面波形图见图8(竖向比例100:1),同样以横断面最左侧为0m,有0m处实际纵断面波形曲线h1、0.4m处设计纵断面波形曲线h2、0.8m处实际纵断面波形曲线h3、1.2m处实际纵断面波形曲线h4、1.6m处实际纵断面波形曲线h5、2.0m处实际纵断面波形曲线h6、2.4m处实际纵断面波形曲线h7、2.8m处实际纵断面波形曲线h8、3.2m处实际纵断面波形曲线h9、3.6m处实际纵断面波形曲线h10、4m处实际纵断面波形曲线h11。
(3)设置找平基准:请参阅图9,据步骤(2)中施工控制纵断面波形曲线h1-h11的波峰最高值确定熨平板总体找平基准钢线63的挂设高度e,钢线63的挂设高度e要大于波峰最高值,以方便整个施工过程中从两侧钢线63拉设基准线64后用直尺66向下量取检查路面横断面曲线67的形状,本实施例中所有纵断面波形曲线h1-h11的波峰最高值为0.2947m,因此钢线63的挂设高度e取值0.4m,这里所说的挂设高度e指的是距离基准面65的距离;请参阅图9,事先根据步骤(1)得到的不规则起伏路路面设计三维曲面c,按照纵向1m间距提取横断面曲线67,同样,在横断面上间距0.4m计算出各点横断面曲线67的设计高度e1-e11,用挂设高度e减去各点的设计高度e1-e11即可得出从两侧钢线63拉设的基准线64到横断面曲线67间距0.4m的各点检查高度e1’-e11’;具体的,所述的钢线63是挂设在两侧的专用钢钎62上,钢钎62打入两侧地面内,与地面楔紧并垂直,钢钎62纵向间隔5m设置一根,以减少钢线63的挠度带来的误差,钢线63挂设位置在整个道路纵向保持一致,挂设钢线63的张拉力不小于70KN,用于整条道路施工的钢钎62和钢线63一次性测量设置完毕,以减少测量次数,规避不同次测量带来的误差,并且方便各个施工阶段随时测量检查曲面形状;进一步的,事先按照所提取横断面曲线67的里程,在拟铺路面两侧的地面上以“米”为单位标记出里程标68,里程标68可用颜色显眼的喷漆喷涂,同时写出里程数字,以便摊铺过程中检查时迅速定位纵向位置。
(4)摊铺机就位,见图10,事先将图8中得到的11组实际纵断面波形曲线h1-h11导入机载电脑50控制程序中,按其所处位置对应分配给控制摊铺机熨平板各第一伸缩部301;在起铺断面上按照第一伸缩部301的位置设置垫块69,垫块69的顶面高度正好契合起铺断面该点处的松铺高程,按图9所示的从两侧钢线63拉设基准线64准确测量;摊铺机行驶到起铺位置就位,框架总成10按照钢线63就位,从两侧钢线63拉设的基准线64检查,使框架总成10的坡度与基准面65相同,并在框架总成10的两侧做好高度标记,本实施方式中,在框架总成10的两侧设置水平标尺61,水平标尺61距钢线63的距离k相同,且在整个摊铺过程中保持不变,注意随时检查;手动驱动第一伸缩部301,使铰接板30接触到下方对应的垫块69;熨平板总体就位后,设于框架总成10两侧的自动找平控制器60归零并打开自动控制,在机载电脑50的程序上将第一伸缩部301的自动找平归零并打开自动控制,设置好起铺断面里程的初始值;
(5)路面摊铺(见图11),摊铺控制系统全部设置好后运料车将沥青混凝土卸入摊铺机受料斗内,摊铺机将沥青混凝土输送到熨平板下后开始走行摊铺;开始摊铺后按图10所示的方式进行以下两项检查:一是检查框架总成10的高度是否符合要求(即两侧水平标尺61距钢线63的距离k始终不变);二是检查第一伸缩部301对应位置的已铺沥青混凝土松铺面90的高度是否符合所检查断面的设计横断面曲线67(该处注意用直尺66向下量取时各点检查高度e1’-e11’应扣除松铺增加厚度,松铺增加厚度由施工试验段时测量计算得到);检查发现的误差通过手动调节自动找平系统(即自动找平控制器60和机载电脑50)来消除;另外还需进行的一项检查是核对行驶距离传感器401传输给机载电脑50的里程数据,对应里程标68,机载电脑50显示的熨平板里程应与熨平板实际行走到的里程标68标记的里程一致,在机载电脑50里进行更正来消除误差;摊铺机摊铺时走行速度控制在1m/min匀速前进,不能随意变化走行速度或突然停止,以确保曲面路面的整体平顺性。
(6)路面碾压:请参阅图12,采用图4中所示的轮胎压路机对已铺沥青混凝土进行压实,在沥青混合料温度降至110℃左右时进行,避免温度过高时碾压对曲面形状造成较大的改变,也不能过低而导致压实效果变差,碾压遍数3遍,压路机行走速度控制在2km/h,每道碾压来回行走时轮迹要保持在同一碾压面上,换道时采用长、大弧线行走方式,不能在碾压面上急停或者急转弯,第一遍碾压时轮迹不宜重叠,避免各个滚轮受力不均,影响曲面形状,后两遍碾压时轮迹重叠1个滚轮宽度,以保证全断面均匀压实。
本发明的施工方法,使该不规则起伏路沥青面层的全幅机械化摊铺压实成为可能,施工效率大大提高,成型精度得到保证,控制操作方便快捷,可在试车场同类型沥青路面施工中推广使用,能有效降低施工成本。
以上所述实施例的各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)
1.一种不规则起伏路沥青面层全幅摊铺的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据不规则起伏路的设计纵断面波形,提取坐标数据,建立设计不规则三维曲面;
获取施工控制纵断面波形:其中,熨平装置的熨平板由铰接板和熨平板节段组成,所述铰接板均匀间隔设置,所述熨平板节段设于相邻的所述铰接板之间,所述铰接板的上端面转动连接有第一伸缩部,所述熨平板节段与所述铰接板滑动铰接使得所述熨平板线型可调;根据所述设计不规则三维曲面和所述熨平板节段、铰接板的数量、位置,重新定义得到施工控制纵断面波形;
设置找平基准:在所述不规则起伏路的路面两侧挂设钢线,所述钢线的挂设高度大于所述不规则起伏路的波峰最高值;
摊铺设备就位:所述熨平装置包括机载电脑,所述机载电脑与所述第一伸缩部相连,将所述施工控制纵断面波形导入所述机载电脑中,并按照各施工控制纵断面波形所处位置对应分配给所述第一伸缩部,在各所述铰接板的下方设置垫块,所述垫块的高度正好契合起铺断面该点处的松铺高程,手动驱动所述第一伸缩部伸缩使得所述铰接板接触到其下方对应的所述垫块,使所述熨平板总体就位,开启自动找平,并设置好起铺断面里程的初始值;
路面摊铺:所述摊铺设备为轮胎摊铺设备,行走摊铺过程中所述熨平装置在所述机载电脑的控制下按照设定程序自动找平并形成所需曲面,摊铺过程中同时检查熨平装置的高度、各铰接板对应位置的松铺面的高度;
路面碾压:采用具有曲面追从功能的轮胎压路机对已铺路面进行压实,所述轮胎压路机的各个滚轮均采用独立轮轴通过各自的压力传感器与车体相连,其中,各排的外侧滚轮为固定滚轮,各排的中间滚轮上设有第二伸缩部。
2.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述根据不规则起伏路的设计纵断面波形,提取坐标数据,建立设计不规则三维曲面的具体步骤为:根据数条给定的不规则起伏路的设计纵断面波形,提取所述设计纵断面波形的纵向距离和高度坐标,以各条设计纵断面波形在道路横向上的距离为X坐标、纵向距离为Y坐标、高度为Z坐标,通过三维制图软件生成所述设计不规则三维曲面。
3.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述熨平板节段的上端面中点转动连接有可伸缩悬挂装置,所述铰接板的两端部与相邻的所述熨平板节段的端部滑动铰接;所述根据所述设计不规则三维曲面和所述熨平板节段、铰接板的数量、位置,重新定义得到施工控制纵断面波形的具体步骤为:将所述铰接板的数量记为n,相邻的铰接板中轴线间的距离记为a,则根据所述三维曲面重新定义得到施工控制纵断面波形,所述施工控制纵断面波形共有n+2个施工控制纵断面波形曲线,相邻的所述施工控制纵断面波形曲线在道路横向上的间距为a。
4.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述设置找平基准的具体步骤为:在待铺设路面的两侧地面打入与地面垂直的挂线钢钎,将所述挂线钢钎与地面楔紧,沿道路纵向间隔一定距离在同一横断面的两侧设置一对所述挂线钢钎,将所述钢线挂设在所述挂线钢钎上,所述钢线的挂设高度大于所述不规则起伏路的波峰最高值。
5.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述自动找平的具体步骤为:所述熨平装置还包括设于所述熨平板上的框架总成,在所述框架总成的两侧分别设有自动找平控制器,在两侧的所述钢线之间拉设基准线进行检查,使所述熨平板的横向坡度与基准路面相同,并标记好所述框架总成的两侧与对应钢线之间的距离,保证相同,且整个摊铺过程中保持不变,当各所述熨平板节段到位后,在所述机载电脑中将所述第一伸缩部的自动找平归零并开启自动控制,根据所述施工控制纵断面波形设置好起铺断面里程的初始值。
6.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述检查熨平装置的高度的具体步骤为:检查所述熨平装置的两侧标记与对应钢线之间的距离,若出现误差,则通过手动调节所述自动找平控制器消除误差。
7.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,在所述路面摊铺前,还包括在待铺设路面的两侧地面上以“米”为单位标记出里程标,并在里程标上标示出对应的里程数字的步骤;所述摊铺设备的轮胎上设有行驶距离传感器,用于对轮胎的行驶里程进行实时监测并传输给机载电脑,通过所述机载电脑实际显示的行走里程与所述里程标标示的里程对比检查是否一致,如不一致则通过所述机载电脑进行更正。
8.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述摊铺设备的工作走行速度不超过1.5m/min。
9.如权利要求1所述的施工方法,其特征在于,所述路面碾压的具体步骤为:待已摊铺的路面温度降至105℃~115℃时进行碾压,所述碾压的遍数为下面层7~8遍,中面层5~6遍,上面层3遍,所述轮胎压路机的行走速度控制在2~3km/h。
10.如权利要求9所述的施工方法,其特征在于,所述轮胎压路机具体碾压时,每道碾压来回行走时轮迹保持在同一碾压面上,第一遍碾压时轮迹不宜重叠,以后遍次碾压时轮迹重叠一个滚轮宽度。
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