一种道路桥梁修补加固装置
技术领域
本发明涉及桥梁道路施工技术领域,具体涉及一种道路桥梁修补加固装置。
背景技术
在道路以及桥梁长时间使用期间,会因为局部过压导致其产生裂缝,但因为不影响整体运行,因此不会进行整体改造。
传统的修补方式,采用将裂缝局部加固,将浆料直接浇筑入裂缝内,该方式,随着冬夏温差的不同,在热胀冷缩的情况下,导致裂缝依旧出现,甚至加大;因此为了解决这一问题,工程师采用额钢板修补加固的方式,通过将钢板固定在裂缝两边,在用浆料及填料来填充裂缝。但是该修补方式,采用钢板修补加固的方式,钢板在加固水泥中,需要对水泥地基面进行破碎,这样一来,随着修补区域的增多,加固的钢板越多,同时在多处破碎的情况下,越会导致桥面与地面的加速破碎,钢板加固在水泥地面中,在过往车辆的碾压下,不同材料带来的振动不一,更会加速已固定钢板的松动。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种道路桥梁修补加固装置,以提高在对桥梁及路面修补后的抗压能力,延长其使用寿命。
本发明提供的一种道路桥梁修补加固装置,包括:固定架;
浆料部,所述浆料部安装在所述固定架中,所述浆料部能够将填充裂缝的浆料注入裂缝中;及
掘进部,所述掘进部安装在所述固定架中,所述掘进部轴向呈非直线形,所述掘进部包括掘进机构和液驱机构,所述掘进机构与所述液驱机构传动连接;所述掘进机构包括导向管、动力管和掘进头;所述掘进头转动安装在所述动力管中,所述动力管安装在所述导向管中,并延伸至导向管管口外;
所述掘进头包括前锋刀头、转动架和液驱叶轮,所述液驱叶轮固定安装在所述转动架一端,所述前锋刀头安装在所述转动架另一端,且靠近动力管管口位置,所述转动架转动安装在所述动力管中,其中动力管与外部动力机构通过介质传动连接;所述叶盘刀轮具有多处,且沿转动架的轴向方向,依次转动安装;所述叶盘刀轮转动安装在所述前锋刀头内侧,靠近液驱叶轮方向,且沿靠近液驱叶轮的轴向方向,相邻叶片刀盘的轴向距离,逐渐减小。
进一步的,所述动力管包括外管、软接管和内管,所述软接管一端与所述外管连接相通,所述软接管另一端与所述内管连接相通。实际运用中,通过该设置,利用软接管的特性,使得掘进头在掘进过程中,所产生的的振动,将会在软接管处得到减弱,不会传递给其他机构,这样就通过减少振动大大的保护了其他机构。
进一步的,还包括:转弯头和电磁半圈,所述转弯头固定安装在所述外管上,且靠近外管与软接管口位置;所电磁半圈固定安装在所述内管上;所述转弯头与所述电磁电磁连接。实际运用中,所采用的转弯头和电磁半圈通过电磁连接,实现了通过电控制电磁半圈的磁性,进而控制固定有转弯头的外管,使得安装有掘进头的外管能够实现掘进过程中的转向。
进一步的,所述电磁半圈具有两处,并相对设置,且经过两处的电磁半圈电流不同。实际运用中,所采用的该方式,目的通过两处电流的不同,进而实现控制转弯头,利用电流的可控性,就能够控制掘进头转向角度,这样一来,在实际的过程中,利用了掘进头在掘进过程中的转向,使得被钻孔后的孔截面呈弯曲及不规则状,这样一来,当取出该修补加固装置后,通过向裂缝填充浆料时,该浆料在外压的作用下,将会流向上述的弯曲孔内,直至完全填满。如此一来,其浆料所形成的填充部与需要加固的裂缝处,形成类似于树根长于底面的无规则交叉状,相较于传统的钢板加固,或其他螺栓类加固,该加固方式,固定效果更好,更能杜绝刚性结构件与水泥路基面的摩擦使得裂缝加剧。
进一步的,所述导向管包括管网层和软质层,所述管网层包覆于所述软质层中,所述管网层具有两层。实际运用中,该软质层多采用橡胶,通过橡胶的软将管网层包覆,并采用双层设计,这样一来当被修补过后的裂缝在遇到热胀冷缩时,也会因为双层设计的管网,使其具有适当的收缩性,通过该收缩性,能够对热胀冷缩进行一定的补偿,这就就能够减少裂缝由于一年四季的气候变化而带来的热胀冷缩,并且所采用的双层管网也可以对填充管网处的浆料起到支撑作用,避免由于钻孔过深而导致浆料固化后没有支撑,这样就容易受到由过往车辆而导致的应力变化,引发钻孔塌陷,该方式就能够保持长久的支撑。
进一步的,所述管网层采用电热丝材料,能够与外部电流通电,并发热将所述软质层融化。实际运用时,一方面浆料在填充进钻孔时,防止由于钻孔过于曲折,通过电热丝的持续加热,而使得浆料在没有到达底部时就避免发生固化,另一方面软质层橡胶的材质,开始融化,并形成熔融液态,填充裂缝的浆料从外部进入到孔壁时,首先与该软质层熔融液态接触,这样一来,在以软质层熔融液态的运输下,将会使得用于填充裂缝的熔融态浆料流入钻孔中时更顺畅,相当于软质层熔融液态类似于溪水,熔融态浆料类似于溪水上的树叶,溪水托起树叶,使得其流速加快,该方式就类似于这种原理,如此方式,就更加方便浆料流入进钻孔的底层。
进一步的,所述导向管还包括固定套和固定钉,所述固定套不止一处的安装在所述导向管中,且贯穿导向管,并在管网层中;所述固定钉滑动安装在所述固定套中。实际运用中,当软质层的橡胶逐步被融化时,固定钉在压力推动作用下,开始向外壁,也就是靠近孔壁方向深入,类似于钉子一样钉入孔壁;如此一来,一方面对孔壁支撑,这样就能够使得填充裂缝浆料流入进钻孔的更方便。
由上述技术方案可知,本发明提供的一种道路桥梁修补加固装置的有益效果:
(1)实际运用中,通过固定架将所述浆料部与掘进部安装在其中,一方面对整体有固定效果,另一方面,通过对固定架加装移动工具如推车、载重轮等,这样就方便整体运输。
(2)通过采用以浆料填充裂缝为主的方式,减少了对新材料的依靠,能够最大限度的利用现有填料,减少费用采购。
(3)同时,还能够通过掘进部轴向呈非直线型的掘进深入,将对路面裂缝内,进行更进一步的横向切入,使得浆料填充裂缝更细入。
(4)并且采用的动力来源,为介质动力,实际运用中,该介质可以为液体,也可以为气体,实际使用时,在初期掘钻时,通常使用以液体为主,这样一方面液流驱动液驱叶轮时,驱动效率更高,传动效率高;同时液流也对掘进部中的前锋刀头,起到降温作用。
(5)动力管安装在导向管中,使得在实际运用中,介质流,液体或气体驱动前锋刀头高速转动,此时,钻孔产生的粉末或碎屑在介质流,也就是液流或气流的推动下,从动力管流出,通过压力差,从动力管与导向管的间隙向外流出。
(6)同时,通过前锋刀头和叶盘刀轮、使得前锋刀头在切削下碎屑时,在经过叶盘刀轮进行破碎,并通过不断靠近的叶盘刀轮,使得破碎后的泥石不断被细化。
(7)而且采用介质流驱动钻头转动掘进的方式,通过液驱叶轮的转动,减少钻孔过程中,碎屑卡槽的现象,通过液流或气流的持续冲击,使其无法产生卡顿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的一种道路桥梁修补加固装置的立体图;
图2为常见的道路桥梁修补示意图;
图3为图1所示的一种道路桥梁修补加固装置的结构示意图;
图4为本发明中掘进部中掘进头的结构示意图;
图5为图4中a处的放大示意图;
图6为通过本发明完成道路修补后的示意图。
附图标记:
固定架1、浆料部2、掘进部3、掘进机构31、导向管311、动力管312、外管3121、软接管3122、内管3123、掘进头313、前锋刀头3131、叶盘刀轮3132、转动架3133、液驱叶轮3134、液驱机构32、转弯头4、电磁半圈5、管网层3111、软质层3112、固定套3113、固定钉3114、吸尘机构6、外压器7、推车100、载重轮110、电磁控制器200、主架300、导流内罩310、转轴320。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例基本如附图1至图6所示:
实施例1:
如图1-5所示,本实施例提供的一种道路桥梁修补加固装置,可以在路面地基裂缝中进行无钢板加固,其通过钻孔,实现类似于树根状的无规则方向的孔,用于将填充裂缝的浆料充入进该孔内,实现类似于树根的加固方式,其包括。固定架1;浆料部2,所述浆料部2安装在所述固定架1中,所述浆料部2能够将填充裂缝的浆料注入裂缝中;及掘进部3,所述掘进部3安装在所述固定架1中,所述掘进部3轴向呈非直线形,所述掘进部3包括掘进机构31和液驱机构32,所述掘进机构31与所述液驱机构32传动连接;所述掘进机构31包括导向管311、动力管312和掘进头313;所述掘进头313转动安装在所述动力管312中,所述动力管312安装在所述导向管311中,并延伸至导向管311管口外。所述掘进头313包括前锋刀头3131、转动架3133和液驱叶轮3134,所述液驱叶轮3134固定安装在所述转动架3133一端,所述前锋刀头3131安装在所述转动架3133另一端,且靠近动力管312管口位置,所述转动架3133转动安装在所述动力管312中,其中动力管312与外部动力机构通过介质传动连接;所述叶盘刀轮3132具有多处,且沿转动架3133的轴向方向,依次转动安装;所述叶盘刀轮3132转动安装在所述前锋刀头3131内侧,靠近液驱叶轮3134方向,且沿靠近液驱叶轮3134的轴向方向,相邻叶片刀盘的轴向距离,逐渐减小。实际运用中,通过固定架1将所述浆料部2与掘进部3安装在其中,一方面对整体有固定效果,另一方面,通过对固定架1加装移动工具如推车100、载重轮等,这样就方便整体运输。通过采用以浆料填充裂缝为主的方式,减少了对新材料的依靠,能够最大限度的利用现有填料,减少费用采购。同时,还能够通过掘进部3轴向呈非直线型的掘进深入,将对路面裂缝内,进行更进一步的横向切入,使得浆料填充裂缝更细入。并且采用的动力来源,为介质动力,实际运用中,该介质可以为液体,也可以为气体,实际使用时,在初期掘钻时,通常使用以液体为主,这样一方面液流驱动液驱叶轮3134时,驱动效率更高,传动效率高;同时液流也对掘进部3中的前锋刀头3131,起到降温作用。动力管312安装在导向管311中,使得在实际运用中,介质流,液体或气体驱动前锋刀头3131高速转动,此时,钻孔产生的粉末或碎屑在介质流,也就是液流或气流的推动下,从动力管312流出,通过压力差,从动力管312与导向管311的间隙向外流出。同时,通过前锋刀头3131和叶盘刀轮3132、使得前锋刀头3131在切削下碎屑时,在经过叶盘刀轮3132进行破碎,并通过不断靠近的叶盘刀轮3132,使得破碎后的泥石不断被细化。而且采用介质流驱动钻头转动掘进的方式,通过液驱叶轮3134的转动,减少钻孔过程中,碎屑卡槽的现象,通过液流或气流的持续冲击,使其无法产生卡顿。当然了,为了前锋刀头3131的持续工作,该前锋刀头3131采用钛合金制成。
实施例2:
如图3-图6所示,在本实施例中,为了提供更高的钻孔效率,同时该转动架3133包括主架300、导流内罩310和转轴320,转轴320转动安装在主架300内,主架300安装在外管3121中,导流内罩300呈截面向外锥形,且具有中孔,并贯穿该转轴320中。同时将液驱叶轮3134固定安装在转轴320上,在液流的冲击下,液流经过导流内罩300,在截面向外锥形导流下,液流将获得加压,更加高速的冲击液驱叶轮3134,并最终使得前锋刀头3131转速提高,提高钻孔效率。同时前锋刀头3131刀头处呈锥形,更能够方便破碎。
在本实施例中,为了方便掘进钻孔,同时也为了将外源动力传递至掘进头313中减少振动,并且能够方便转向;所述动力管312包括外管3121、软接管3122和内管3123,所述软接管3122一端与所述外管3121连接相通,所述软接管3122另一端与所述内管3123连接相通。实际运用中,通过该设置,利用软接管3122的特性,使得掘进头313在掘进过程中,所产生的的振动,将会在软接管3122处得到减弱,不会传递给其他机构,这样就通过减少振动大大的保护了其他机构,增加了掘进过程中,其他机构的使用寿命。
并且为了实现掘进头313的转弯转向,还包括:转弯头4和电磁半圈5,所述转弯头4固定安装在所述外管3121上,且靠近外管3121与软接管3122口位置;所电磁半圈5固定安装在所述内管3123上;所述转弯头4与所述电磁电磁连接。实际运用中,所采用的转弯头4和电磁半圈5通过电磁连接,实现了通过电控制电磁半圈5的磁性,进而控制固定有转弯头4的外管3121,使得安装有掘进头313的外管3121能够实现掘进过程中的转向。
同时为了更进一步的实现,更加准确的控制掘进头313的任意转向角度,所述电磁半圈5具有两处,并相对设置,且经过两处的电磁半圈5电流不同,更进一步的采用外部电磁控制器,用于控制电流大小。实际运用中,所采用的该方式,目的通过两处电流的不同,进而实现控制转弯头4,利用电流的可控性,就能够控制掘进头313转向角度,这样一来,在实际的过程中,利用了掘进头313在掘进过程中的转向,使得被钻孔后的孔截面呈弯曲及不规则状,这样一来,当取出该修补加固装置后,通过向裂缝填充浆料时,该浆料在外压的作用下,将会流向上述的弯曲孔内,直至完全填满。如此一来,其浆料所形成的填充部与需要加固的裂缝处,形成类似于树根长于底面的无规则交叉状,相较于传统的钢板加固,或其他螺栓类加固,该加固方式,固定效果更好,更能杜绝刚性结构件与水泥路基面的摩擦使得裂缝加剧。
同时为了更好的方便导向管311的拿取与运用,所述导向管311包括管网层3111和软质层3112,所述管网层3111包覆于所述软质层3112中,所述管网层3111具有两层。实际运用中,该软质层3112多采用橡胶,通过橡胶的软将管网层3111包覆,并采用双层设计,这样一来当被修补过后的裂缝在遇到热胀冷缩时,也会因为双层设计的管网,使其具有适当的收缩性,通过该收缩性,能够对热胀冷缩进行一定的补偿,这就就能够减少裂缝由于一年四季的气候变化而带来的热胀冷缩,并且所采用的双层管网也可以对填充管网处的浆料起到支撑作用,避免由于钻孔过深而导致浆料固化后没有支撑,这样就容易受到由过往车辆而导致的应力变化,引发钻孔塌陷,该方式就能够保持长久的支撑。同时该管网层3111也方便收纳时,将导向管311盘起,避免材料挤压导致的导向管311内部变形。
当然了,为了实现更好的支撑孔壁,增加浆料与孔壁的摩擦性,所述管网层3111采用电热丝材料,能够与外部电流通电,并发热将所述软质层3112融化。实际运用时,一方面浆料在填充进钻孔时,防止由于钻孔过于曲折,通过电热丝的持续加热,而使得浆料在没有到达底部时就避免发生固化,另一方面软质层3112橡胶的材质,开始融化,并形成熔融液态,填充裂缝的浆料从外部进入到孔壁时,首先与该软质层3112熔融液态接触,这样一来,在以软质层3112熔融液态的运输下,将会使得用于填充裂缝的熔融态浆料流入钻孔中时更顺畅,相当于软质层3112熔融液态类似于溪水,熔融态浆料类似于溪水上的树叶,溪水托起树叶,使得其流速加快,该方式就类似于这种原理,如此方式,就更加方便浆料流入进钻孔的底层。同时,浆料就能与孔壁实现接触,增加其摩擦力。进而,提高浆料填充入裂缝后的固定效果。
并且为了防止在注入浆料时,孔壁由于外部器械振动而出现塌方,所述导向管311还包括固定套3113和固定钉3114,所述固定套3113不止一处的安装在所述导向管311中,且贯穿导向管311,并在管网层3111中;所述固定钉3114滑动安装在所述固定套3113中。实际运用中,当软质层3112的橡胶逐步被融化时,固定钉3114在压力推动作用下,开始向外壁,也就是靠近孔壁方向深入,类似于钉子一样钉入孔壁;如此一来,一方面对孔壁支撑,这样就能够使得填充裂缝浆料流入进钻孔的更方便。并且,有效的防止振动带来的孔壁塌方。
实施例3:
如图3和图6所示;在本实施例中,为了更方便的解决在弯曲钻孔过程中,产生的大量碎屑以及方便浆料进入到钻孔中,还包括吸尘机构6和外压器7,该吸尘机构6安装在固定架1中,同时与导向管311相通,通过负压就可以将导向管311内的碎屑吸取。外压器7固定安装在固定架1中,且与浆料部2相通,通过外压器7向浆料部2内施加压力,使得浆料更方便的进入到钻孔中去。当然为了实现压平路面,该装置还具有一些同类产品的常见配件,压平板之类的配件,主要用于将路面裂缝修补处溢出的浆料铺平,直至与路面持平。
实际工作时,首先,将该加固装置通过载具移动至路面裂缝处;然后,将动力管312安装后掘进头313,并将装有掘进头313的动力管312安装在导向管311中;接着将动力管312与外部动力源连接,可以是空气压缩机或者液压马达,具体依据路面情况而定;再启动浆料部2和外部动力源,并通过电磁控制器控制掘进部3的转向角度。当完成钻孔后,取出动力管312;最后启动外压器7,将浆料填充进裂缝中的钻孔中,直至将裂缝填平。
综上所述,该一种道路桥梁修补加固装置,通过采用无规则可控向掘进方式,在裂缝处,钻出不止一处不规则支撑孔,最后将浆料填充进去,使得该填充裂缝处,呈现出类似于树根状,通过与地面底部的充分固定与接触,实现填充物的在裂缝处的有效固定,该装置适用于行业推广。
本发明的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。