CN113863101B - 一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机及施工方法，滑模机包括用于根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线并监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况的滑模机行走路线监控模块、用于监控以及控制滑模机的高程和模板的高程的滑模高程控制模块、用于控制混凝土的浇筑和输送的混凝土浇筑控制模块、用于控制混凝土振捣棒工作的混凝土振捣棒控制模块、用于控制切缝工作的切缝控制模块和用于控制滑模机行走路线监控模块、滑模高程控制模块、混凝土浇筑控制模块、混凝土振捣棒控制模块、切缝控制模块工作。的集成显示控制面板。本申请的滑模机使路肩拦水带的施工效率和成品质量更有保证。

Description

一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机及施工方法
技术领域
本申请涉及道路施工领域，尤其涉及一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机及施工方法。
背景技术
路肩拦水带是指沿硬路肩外侧或路面外侧边缘设置的用来拦截并导流路面和路肩表面水的混凝土提。为防止路面积水冲刷边坡致使路基损毁。目前滑模技术应用于路缘石、边沟等方面较多，通过调查发现滑模技术相对比较单一，设备比较落后，施工受人为因素干扰较大。质量一般由人为控制。
做为路面结构层的重要组成部分的路肩拦水带，它的外观质量直接关乎路面的整体形象，当今的滑模技术施工的路肩拦水带为机械式滑模设备，存在机械使用率低过度依赖人为操作，无法将数控技术应用其中的问题。成品硬路肩拦水带存在顶面标高忽高忽低，线形弯弯曲曲，混凝土不密实等一系列质量问题。
申请内容
本申请提供一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机，能够使路肩拦水带的施工效率和成品质量更有保证。
第一方面，本申请的实施例提供了一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机，包括滑模机行走路线监控模块、滑模高程控制模块、混凝土浇筑控制模块、混凝土振捣棒控制模块、切缝控制模块和集成显示控制面板。滑模机行走路线监控模块用于根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线，并监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况。滑模高程控制模块用于监控以及控制滑模机的高程和模板的高程。混凝土浇筑控制模块用于控制混凝土的浇筑和输送。混凝土振捣棒控制模块用于控制混凝土振捣棒工作。切缝控制模块用于控制切缝工作。集成显示控制面板用于控制滑模机行走路线监控模块、滑模高程控制模块、混凝土浇筑控制模块、混凝土振捣棒控制模块、切缝控制模块工作。
在其中一些实施例中，滑模机行走路线监控模块包括一号红外线位置监控装置、二号红外线位置监控装置、行走路线计算规划模块和行走路线计算匹配模块。一号红外线位置监控装置用于探测与滑模机并列的道路内侧路缘石，并测量滑模机与道路内侧路缘石的距离。二号红外线位置监控装置用于探测位于滑模机前方预设位置的道路内侧路缘石，并测量滑模机与道路内侧路缘石的距离和夹角。行走路线计算规划模块用于根据一号红外线位置监控装置、二号红外线位置监控装置的信息规划滑模机的行走路线。行走路线计算匹配模块用于计算滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差值。
在其中一些实施例中，滑模高程控制模块包括滑模机高程监控装置、滑模机高程控制指令装置、滑模机高程液压驱动装置、模板高程监控装置、模板高程控制指令装置、模板高程液压驱动装置。滑模机高程监控装置用于监控滑模机的高程。滑模机高程控制指令装置用于输出滑模机的高程控制指令。滑模机高程液压驱动装置用于控制滑模机的高程。模板高程监控装置用于监控模板的高程。模板高程控制指令装置用于输出模板的高程控制指令。模板高程液压驱动装置用于控制模板的高程。
在其中一些实施例中，混凝土浇筑控制模块包括混凝土流量控制装置、混凝土传输驱动装置和输送装置工作状态指示灯。混凝土流量控制装置用于控制混凝土的浇筑流量。混凝土传输驱动装置用于控制混凝土的输送。输送装置工作状态指示灯用于显示混凝土输送装置的工作状态。
在其中一些实施例中，混凝土振捣棒控制模块包括混凝土振捣棒电源开关、混凝土振捣棒工作开关、振捣棒工作状态指示灯。混凝土振捣棒电源开关用于开启混凝土振捣棒。混凝土振捣棒工作开关用于输出混凝土振捣棒的工作指令。振捣棒工作状态指示灯用于显示混凝土振捣棒的工作状态。
在其中一些实施例中，切缝控制模块包括长度计算计量模块、切缝刀具液压驱动装置和切缝刀具工作状态指示灯。长度计算计量模块用于获取切缝的长度。切缝刀具液压驱动装置用于控制切缝刀具工作。切缝刀具工作状态指示灯用于显示切缝刀具的工作状态。
第二方面，本申请的实施例提供了一种采用上述任一实施例中的全自动数控滑模机的施工方法，包括以下步骤：安装道路内侧路缘石。确定路肩拦水带的内侧边线位置，并通过标线标出。将模板的内侧边线与标线重合。通过滑模机行走路线监控模块根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线，并监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况。通过滑模高程控制模块监控以及控制滑模机的高程，并使得滑模机的高程达到路肩拦水带的顶面的高程。将混凝土输送装置在滑模机后就位。令滑模机行走，并设定行走速度，以及将混凝土输送装置的行走速度与滑模机的行走速度进行匹配。通过混凝土浇筑控制模块使得滑模机的混凝土流向模板进行混凝土的浇筑，并通过混凝土振捣棒控制模块控制混凝土振捣棒工作。通过切缝模块控制切缝工作。
在其中一些实施例中，在通过滑模机行走路线监控模块根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线之前，在滑模机前方预设位置设置标记点。在通过滑模机行走路线监控模块根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线的过程中，将一号红外线位置监控装置的红外感应探头调整至与滑模机呈90°夹角的状态，探测道路内侧路缘石，并测量滑模机与道路内侧路缘石的距离，使得二号红外线位置监控装置的红外感应探头锁定标记点，并测量滑模机与标记点的距离和夹角。
在其中一些实施例中，在监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况的过程中，监控到滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差值达到预警值时，发出警告。
在其中一些实施例中，在通过混凝土浇筑控制模块使得滑模机的混凝土流向模板进行混凝土的浇筑的过程中，通过滑模高程控制模块控制模板的高程。
根据本申请的实施例提供的一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机，包括滑模机行走路线监控模块、滑模高程控制模块、混凝土浇筑控制模块、混凝土振捣棒控制模块、切缝控制模块和集成显示控制面板。滑模机行走路线监控模块用于根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线，并监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况。滑模高程控制模块用于监控以及控制滑模机的高程和模板的高程。混凝土浇筑控制模块用于控制混凝土的浇筑和输送。混凝土振捣棒控制模块用于控制混凝土振捣棒工作。切缝控制模块用于控制切缝工作。集成显示控制面板用于控制滑模机行走路线监控模块、滑模高程控制模块、混凝土浇筑控制模块、混凝土振捣棒控制模块、切缝控制模块工作。本申请的滑模机使路肩拦水带的施工效率和成品质量更有保证。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中滑模机的控制示意图；
图2为本申请实施例中滑模机的结构示意图。
具部实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具部实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参阅图1-2，本申请的实施例提供了一种路肩拦水带3施工用全自动数控滑模机1，包括滑模机1行走路线监控模块、滑模高程控制模块、混凝土浇筑控制模块、混凝土振捣棒控制模块、切缝控制模块和集成显示控制面板。
滑模机1行走路线监控模块用于根据道路内侧路缘石2规划滑模机1的行走路线，并监控滑模机1当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况。滑模机1行走路线监控模块还用于对规划的行走路线进行模拟。此时，监控的偏差情况和规划路线的模拟状况均通过集成显示控制面板在操作台进行展示，为设备操作人员提供参考。
滑模机1行走路线监控模块包括一号红外线位置监控装置(即1#红外线位置监控装置)、二号红外线位置监控装置(即2#红外线位置监控装置)、行走路线计算规划模块和行走路线计算匹配模块。
一号红外线位置监控装置用于探测与滑模机1并列的道路内侧路缘石2，并测量滑模机1与道路内侧路缘石2的距离。一号红外线位置监控装置的红外线如图2中16所示。
二号红外线位置监控装置用于探测位于滑模机1前方预设位置的道路内侧路缘石2，并测量滑模机1与道路内侧路缘石2的距离和夹角。二号红外线位置监控装置的红外线如图2中17所示。
行走路线计算规划模块用于根据一号红外线位置监控装置、二号红外线位置监控装置的信息规划滑模机1的行走路线。
行走路线计算匹配模块用于计算滑模机1当前的行走路线与规划的行走路线的偏差值。
滑模高程控制模块用于监控以及控制滑模机1的高程和模板10的高程。
滑模高程控制模块包括滑模机1高程监控装置、滑模机1高程控制指令装置、滑模机高程液压驱动装置11、模板10高程监控装置、模板10高程控制指令装置、模板高程液压驱动装置12。
滑模机1高程监控装置用于监控滑模机1的高程。
滑模机1高程控制指令装置用于输出滑模机1的高程控制指令。
滑模机高程液压驱动装置11用于控制滑模机1的高程。
模板10高程监控装置用于监控模板10的高程。
模板10高程控制指令装置用于输出模板10的高程控制指令。
模板高程液压驱动装置12用于控制模板10的高程。
混凝土浇筑控制模块用于控制混凝土的浇筑和输送。具体地，混凝土浇筑控制模块通过监控模板10内的混凝土量，并与滑模机1的行走速度关联，然后计算得出混凝土需求量，接着控制混凝土的输送。
混凝土浇筑控制模块包括混凝土流量控制装置、混凝土传输驱动装置和输送装置工作状态指示灯。
混凝土流量控制装置用于控制混凝土的浇筑流量。
混凝土传输驱动装置用于控制混凝土的输送。
输送装置工作状态指示灯用于显示混凝土输送装置的工作状态。
混凝土振捣棒控制模块用于控制混凝土振捣棒工作。
混凝土振捣棒控制模块包括混凝土振捣棒电源开关、混凝土振捣棒工作开关、振捣棒工作状态指示灯。
混凝土振捣棒电源开关用于开启混凝土振捣棒。
混凝土振捣棒工作开关用于输出混凝土振捣棒的工作指令。
振捣棒工作状态指示灯用于显示混凝土振捣棒的工作状态。
切缝控制模块用于控制切缝工作。
切缝控制模块包括长度计算计量模块、切缝刀具液压驱动装置13和切缝刀具工作状态指示灯。
长度计算计量模块用于获取切缝的长度。
切缝刀具液压驱动装置13用于控制切缝刀具工作。
切缝刀具工作状态指示灯用于显示切缝刀具的工作状态。
集成显示控制面板用于控制滑模机1行走路线监控模块、滑模高程控制模块、混凝土浇筑控制模块、混凝土振捣棒控制模块、切缝控制模块工作。
本申请的滑模机1的动力系统为标配发电机和两个2.5KW电机组成，行走方式为液压履带14式，工作控制方式为全自动数控模式，也可以切换为人工操作。
参阅图1-2，本申请的实施例还提供了一种采用上述任一实施例中的全自动数控滑模机1的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、安装道路内侧路缘石2。
具体地，在摊铺完成的路面水稳层上安装道路内侧路缘石2，路缘石2安装要与设计线形相吻合。
步骤二、确定路肩拦水带3的内侧边线位置，并通过标线标出。
具体地，根据设计图纸确定路肩拦水带3的内侧边线的位置，并通过白灰构成的标线标出，标线的长度要不小于5米，以便确定滑模机1的位置。
步骤三、将模板10的内侧边线与标线重合。
具体地，将滑模机1运至现场，令滑模机1行走，将模板10的内侧边线与标线重合。
步骤四、通过滑模机1行走路线监控模块根据道路内侧路缘石2规划滑模机1的行走路线，并监控滑模机1当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况。
其中，在通过滑模机1行走路线监控模块根据道路内侧路缘石2规划滑模机1的行走路线之前，在滑模机1前方预设位置(如滑模机1前方30米左右)设置标记点。
具体地，开启一号红外线位置监控装置，并将一号红外线位置监控装置的红外感应探头调整至与滑模机1呈90°夹角的状态，探测道路内侧路缘石2，并通过一号红外线位置监控装置自带红外测距功能测量滑模机1与道路内侧路缘石2的距离，开启二号红外线位置监控装置，使得二号红外线位置监控装置的红外感应探头锁定标记点，并通过二号红外线位置监控装置自带红外测距功能测量滑模机1与标记点的距离和夹角。然后滑模机1行走路线监控模块根据上述两组信息规划滑模机1的行走路线，并监控滑模机1当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况，还对规划的行走路线进行模拟，监控的偏差情况和规划路线的模拟状况均上传至集成显示控制面板中。其中，在监控滑模机1当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况的过程中，监控到滑模机1当前的行走路线与规划的行走路线的偏差值达到预警值时，滑模机1行走路线监控模块发出警告，提醒操作人员及时修正路线。当运行状况均正常时，可以无需人工操作。
步骤五、通过滑模高程控制模块监控以及控制滑模机1的高程，并使得滑模机1的高程达到路肩拦水带3的顶面的高程。
具体地，开启滑模高程控制模块，操作滑模机高程液压驱动装置11，使得其中的液压泵压力变化，实现滑模机1对行走面的高低起伏状况的自动适配，同时达到路肩拦水带3顶面高程精准控制的目的。
步骤六、将混凝土输送装置在滑模机1后就位。
具体地，采用混凝土运输车将满足设计要求的细石混凝土运输现场，在滑模机1后就位。其中，混凝土运输车与滑模机1的行走速度同步，将混凝土送入滑模机1内，然后通过滑模机1将混凝土推送至输料管道15内，接着由模板10完成混凝土浇筑。
步骤七、令滑模机1行走，并设定行走速度，以及将混凝土输送装置的行走速度与滑模机1的行走速度进行匹配，以保证不断料。
步骤八、通过混凝土浇筑控制模块使得滑模机1的混凝土流向模板10进行混凝土的浇筑，并通过混凝土振捣棒控制模块控制混凝土振捣棒工作，实现路肩拦水带3滑模施工。
具体地，当混凝土充满混凝土输料管道15后，在压力的作用下，流向模板10进行混凝土浇筑，同时，通过混凝土振捣棒控制模块控制混凝土振捣棒工作。
步骤九、通过滑模高程控制模块控制模板10的高程。
具体地，在路肩拦水带3滑模施工的过程中，通过滑模高程控制模块控制模板10的高程，避免固结方式引起的操作不便。
步骤十、通过切缝模块控制切缝工作。
具体地，在滑模机1开始行走之前，在集成显示控制面板上输入切缝长度信息。在通过切缝模块控制切缝工作的过程中，当切缝长度达到预设长度时，完成切缝工作，切缝深度可调整。
本申请的技术方案具有如下有益效果：
(1)通过探测道路内侧路缘石2，计算路面全宽，然后确定路肩拦水带3的位置，使路肩拦水带3线形与设计线形保持一致，有效解决了硬路肩拦水带3线型差的质量通病。
(2)通过将滑模机1的行走线路提前规划，在行走时实时监控，将规划路线图、行走路线和规划路线的偏差值在集成显示控制面板上显示，为设备操作提供了操控依据。
(3)通过加入包括长度计算计量模块的切缝控制模块，使硬路肩拦水带3滑模施工一次完成，避免了后期切缝对路肩拦水带3造成的损坏。
(4)通过数控技术消除了人为操作误差对成品质量的影响。
(5)通过加入混凝土浇筑控制模块，实现混凝土用量的智能控制，大大降低混凝土的损耗。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具部情况理解上述术语的具部含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种路肩拦水带施工用全自动数控滑模机，其特征在于，包括：
滑模机行走路线监控模块，用于根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线，并监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况；其中，所述滑模机行走路线监控模块包括一号红外线位置监控装置、二号红外线位置监控装置、行走路线计算规划模块和行走路线计算匹配模块，一号红外线位置监控装置用于探测与滑模机并列的道路内侧路缘石，并测量滑模机与道路内侧路缘石的距离；二号红外线位置监控装置用于探测位于滑模机前方预设位置的道路内侧路缘石，并测量滑模机与道路内侧路缘石的距离和夹角；行走路线计算规划模块用于根据所述一号红外线位置监控装置、所述二号红外线位置监控装置的信息规划滑模机的行走路线；行走路线计算匹配模块用于计算滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差值；
滑模高程控制模块，用于监控以及控制所述滑模机的高程和模板的高程；其中，所述滑模高程控制模块包括滑模机高程监控装置、滑模机高程控制指令装置、滑模机高程液压驱动装置、模板高程监控装置、模板高程控制指令装置和模板高程液压驱动装置；滑模机高程监控装置用于监控滑模机的高程；滑模机高程控制指令装置用于输出滑模机的高程控制指令；滑模机高程液压驱动装置用于控制滑模机的高程；模板高程监控装置用于监控模板的高程；模板高程控制指令装置用于输出模板的高程控制指令；模板高程液压驱动装置用于控制模板的高程；
混凝土浇筑控制模块，用于控制混凝土的浇筑和输送；
混凝土振捣棒控制模块，用于控制混凝土振捣棒工作；
切缝控制模块，用于控制切缝工作；和
集成显示控制面板，用于控制所述滑模机行走路线监控模块、所述滑模高程控制模块、所述混凝土浇筑控制模块、所述混凝土振捣棒控制模块、所述切缝控制模块工作。
2.如权利要求1所述的全自动数控滑模机，其特征在于，所述混凝土浇筑控制模块包括：
混凝土流量控制装置，用于控制混凝土的浇筑流量；
混凝土传输驱动装置，用于控制混凝土的输送；
输送装置工作状态指示灯，用于显示混凝土输送装置的工作状态。
3.如权利要求1所述的全自动数控滑模机，其特征在于，所述混凝土振捣棒控制模块包括：
混凝土振捣棒电源开关，用于开启混凝土振捣棒；
混凝土振捣棒工作开关，用于输出混凝土振捣棒的工作指令；
振捣棒工作状态指示灯，用于显示混凝土振捣棒的工作状态。
4.如权利要求1所述的全自动数控滑模机，其特征在于，所述切缝控制模块包括：
长度计算计量模块，用于获取切缝的长度；
切缝刀具液压驱动装置，用于控制切缝刀具工作；
切缝刀具工作状态指示灯，用于显示切缝刀具的工作状态。
5.一种采用权利要求1-4任一所述的全自动数控滑模机的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
安装道路内侧路缘石；
确定路肩拦水带的内侧边线位置，并通过标线标出；
将模板的内侧边线与标线重合；
通过滑模机行走路线监控模块根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线，并监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况；
通过滑模高程控制模块监控以及控制所述滑模机的高程，并使得滑模机的高程达到路肩拦水带的顶面的高程；
将混凝土输送装置在滑模机后就位；
令滑模机行走，并设定行走速度，以及将混凝土输送装置的行走速度与滑模机的行走速度进行匹配；
通过所述混凝土浇筑控制模块使得滑模机的混凝土流向模板进行混凝土的浇筑，并通过所述混凝土振捣棒控制模块控制混凝土振捣棒工作；
通过所述切缝模块控制切缝工作。
6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，
在通过滑模机行走路线监控模块根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线之前，在滑模机前方预设位置设置标记点；
在通过滑模机行走路线监控模块根据道路内侧路缘石规划滑模机的行走路线的过程中，将一号红外线位置监控装置的红外感应探头调整至与滑模机呈90°夹角的状态，探测道路内侧路缘石，并测量滑模机与道路内侧路缘石的距离，使得二号红外线位置监控装置的红外感应探头锁定所述标记点，并测量滑模机与标记点的距离和夹角。
7.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，
在监控滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差情况的过程中，监控到滑模机当前的行走路线与规划的行走路线的偏差值达到预警值时，发出警告。
8.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，
在通过所述混凝土浇筑控制模块使得滑模机的混凝土流向模板进行混凝土的浇筑的过程中，通过滑模高程控制模块控制模板的高程。
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