CN217718473U - 道路工程摊铺机的施工高程控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于道路施工设备技术领域，公开了一种道路工程摊铺机的施工高程控制装置，包括：中央控制器，其固定于摊铺机驾驶室；升降机构，其通过电液伺服系统与中央控制器电性连接；自动找平机构，其通过升降机构连接于摊铺机的左右两侧；卫星定位信号终端，其固定于自动找平机构的顶部，并且与中央控制器电性连接；全站测量仪，用于测量、存储道路施工区域的三维地理坐标信息，其在使用状态与控制器电性连接。摊铺作业时由卫星定位信号终端实时获取路面摊铺层的三维坐标信息，方便及时根据施工路面情况调整自动找平机构的高度，进而改变摊铺层厚度，使最终摊铺的路面高度值与目标设计值一致。其方便及时调整摊铺厚度，提高摊铺作业效率。

Description

道路工程摊铺机的施工高程控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种道路施工的铺路控制装置，属于道路施工设备技术领域。

背景技术

现代化公路在道路施工过程中，需要用到多种施工机械，例如使用摊铺机将路基材料摊铺开，使用压路机来回行驶将摊铺开的路基材料压平压实。其中通过摊铺机可以调节路基沥青材料的铺设宽度以及厚度。传统摊铺施工方法在作业前，先测量放样，然后在待施工道路两侧边沿打桩、拉钢丝绳，或者在路基两侧放置路沿石，作为路基材料铺设厚度的参照基准。通常摊铺施工过程中是根据路面情况，操作升降控制系统带动找平机构控制沥青材料铺设厚度，最终的结果一般是相对于路基面的高度值，而无法获得绝对的高程值(海拔高度)，且这类方式无法实时掌握摊铺厚度，后续测量值和设计目标值差距较大时再微调摊铺料至目标厚度。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的上述缺点，而提出一种道路工程摊铺机的施工高程控制装置，方便控制道路摊铺作业的高程，及时调整摊铺厚度。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种道路工程摊铺机的施工高程控制装置，包括：

中央控制器，其固定于摊铺机驾驶室；

升降机构，其通过电液伺服系统与中央控制器电性连接；

自动找平机构，其通过升降机构连接于摊铺机的左右两侧；

卫星定位信号终端，其固定于自动找平机构的顶部，并且与中央控制器电性连接；

全站测量仪，用于测量、存储道路施工区域的三维坐标信息，其在使用状态与控制器电性连接；

存储介质，其与中央控制器电性连接。

上述技术方案中，所述自动找平机构包括平衡梁，所述平衡梁通过升降机构的液压装置连接于摊铺机，平衡梁有两个且分别位于摊铺机的左右两侧，平衡梁的侧面固定有侧向电子摄像装置，所述侧向电子摄像装置与中央控制器电性连接。

上述技术方案中，所述中央控制器电性连接有第一无线信号收发装置，所述全站测量仪电性连接有第二无线信号收发装置，在全站测量仪工作状态所述第二无线信号收发装置与第一无线信号收发装置无线通讯连接。

上述技术方案中，所述平衡梁底部固定有温度传感器，所述温度传感器与中央控制器电性连接，所述温度传感器外侧可拆卸连接有遮阳罩。

上述技术方案中，所述摊铺机的顶部前端和后端分别固定有第一电子摄像装置、第二电子摄像装置，所述第一电子摄像装置、第二电子摄像装置均与中央控制器电性连接。

上述技术方案中，所述摊铺机的前部、后部均固定有测距雷达，所述测距雷达分别与中央控制器电性连接，所述测距雷达包括毫米波雷达和超声波雷达。

上述技术方案中，所述第一无线信号收发装置、第二无线信号收发装置为4G/5G通讯模块、WiFi通讯模块或WPAN通讯模块。

上述技术方案中，还包括远程操作终端，所述远程操作终端在使用状态与第一无线信号收发装置通讯连接。

上述技术方案中，所述卫星定位信号终端包括GPS定位终端、北斗定位终端其中的一种或两种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：施工前采用全站测量仪测量施工道路的三维地理坐标信息，然后将测得的三维坐标信息数据导入摊铺机的中央控制器，摊铺作业时对比测量值与设计值操作摊铺机作业，由卫星定位信号终端获取路面摊铺层的三维坐标信息并传输至中央控制器，从而方便及时根据施工路面情况调整自动找平机构的高度，进而改变摊铺层厚度，使最终摊铺的路面高度值与目标设计值一致。其方便及时调整摊铺厚度，提高摊铺作业效率。使用海拔高度控制施工，减少了局部路面起伏、不易积水；而在弯道施工时，使用海拔高度比使用相对路面高度控制摊铺施工作业，摊铺后的路面高度变化相对更平缓。

附图说明

图1为本实用新型实施例中摊铺机的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电子控制原理示意图；

图3为本实用新型实施例中远程控制原理示意图。

图中：1、中央控制器；2、升降机构；3、自动找平机构；301、平衡梁；4、卫星定位信号终端；5、全站测量仪；6、存储介质；7、侧向电子摄像装置；8、第一无线信号收发装置；9、第二无线信号收发装置；10、温度传感器；11、受料区；12、输料机构；13、分料机构；14、熨平机构；15、驾驶室；16、测距雷达；17、远程操作终端；18、第一电子摄像装置；19、第二电子摄像装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。其中“第一”、“第二”等术语仅为描述上方便而已，并非暗示其有先后顺序之分或重要程度之分，其在一定条件下可以互换。

参阅图1至图3，本实施例中的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，包括：

中央控制器1，其固定于摊铺机驾驶室15，用于接收下位电子器件包括传感器、电磁阀等的反馈信息，以及向下位电子器件发送动作指令；中央控制器1可选用工控机，防尘、耐高温和紫外线，例如IPC-610H型工控机；

升降机构2，其通过电液伺服系统与中央控制器1电性连接，由中央控制器1控制液压机构完成升降即竖直方向的高度调整；

自动找平机构3，其通过升降机构2连接于摊铺机的左右两侧，自动找平机构3的衡梁上固定有多组对地测距传感器，信号实时传输至找平仪，进而由电磁阀控制找平油缸的活塞伸缩，使衡梁保持水平状态；

卫星定位信号终端4，其固定于自动找平机构3的顶部，并且与中央控制器1电性连接，卫星定位信号终端4包括GPS定位终端、北斗定位终端其中的一种或两种；

全站测量仪5，用于测量、存储道路施工区域的三维坐标信息，其在使用状态与控制器电性连接，全站测量仪5采用目前市售的全站型电子测距仪，例如徕卡TCR型全站仪；

存储介质6，其与中央控制器1电性连接，用于存储数据，包括施工路线的三维地理坐标数据。

进一步的，自动找平机构3包括平衡梁301，平衡梁301通过升降机构2的液压装置连接于摊铺机，平衡梁301有两个且分别位于摊铺机的左右两侧，平衡梁301的侧面固定有侧向电子摄像装置7，侧向电子摄像装置7与中央控制器1电性连接，中央控制器1将图像输出至显示屏，摊铺机驾驶室15人员可通过前方的显示屏查看摊铺机两侧的实况。

进一步的，中央控制器1电性连接有第一无线信号收发装置8，全站测量仪5电性连接有第二无线信号收发装置9，在全站测量仪5工作状态第二无线信号收发装置9与第一无线信号收发装置8无线通讯连接。全站测量仪5获取的施工道路的三维地理坐标信息能够以无线传输的方式导出至摊铺机的中央控制器1，比有线电缆连接更便捷。第一无线信号收发装置8、第二无线信号收发装置9为同一种类型的信号模块，可以选择4G/5G通讯模块、WiFi通讯模块或WPAN(Wireless Personal Area Network Communication，无线个人局域网)通讯模块。

进一步的，平衡梁301底部固定有温度传感器10，温度传感器10与中央控制器1电性连接，温度传感器10外侧可拆卸连接有遮阳罩，温度传感器10不仅可以感知道路摊铺作业场所的温度，也便于在超出常规温度范围时校正对地测距传感器的测距结果。

进一步的，还包括远程操作终端17，远程操作终端17在使用状态与第一无线信号收发装置8通讯连接。远程操作终端17可采用工业级PDA(Personal Digital Assistant，又称为掌上电脑)、平板电脑或者智能手机(安装摊铺机控制软件)。远程操作终端17与中央控制器1之间以无线通讯的方式传递指令和反馈信息，中央控制器1根据远程指令控制摊铺机作业。摊铺机的顶部前端和后端分别固定有第一电子摄像装置18、第二电子摄像装置19，第一电子摄像装置18、第二电子摄像装置19均与中央控制器1电性连接，第一电子摄像装置18、第二电子摄像装置19的图像可经由无线方式及时传回远程操作终端17的屏幕，利于远程操作者掌握摊铺机施工场所的作业状况。

进一步的，摊铺机的前部、后部均固定有测距雷达16，测距雷达16分别与中央控制器1电性连接，测距雷达16包括毫米波雷达和超声波雷达，当探测到摊铺机行进方向有障碍物时可及时反馈距离信息，在远程控制摊铺作业状态便于远程操作摊铺机停止或避让。

道路施工过程中，采用相对于路基面的高度值进行沥青物料摊铺作业时，由于路基面存在局部坑洼不平，摊铺完成后沥青路面的表层整体平整度与设计值误差较大，下雨也容易造成路面积水现象。本实用新型采用高程值(海拔高度)控制沥青物料摊铺作业，施工前采用全站测量仪5测量施工道路的三维地理坐标信息，然后将测得的三维坐标信息数据导入摊铺机的中央控制器1，摊铺作业时对比测量值与设计值操作摊铺机作业，输料机构12将沥青物料从摊铺机的受料区11输送至分料机构13，分料机构13将沥青物料分散至路基面，之后再由熨平机构14将沥青物料敷平压实。熨平机构14与平衡梁301的后端可拆卸连接。

路面摊铺层的高度值通过中央控制器1计算得到，其等于卫星定位信号终端4获得的海拔高度值减去卫星定位信号终端4到熨平机构14底面的垂直方向距离。摊铺作业时，卫星定位信号终端4实时获取路面摊铺点的三维坐标信息并传输至中央控制器1，从而方便及时根据施工路面情况调整自动找平机构3的高度，熨平机构14也随之移动改变了高度，进而实现改变摊铺层物料厚度，使最终摊铺的路面高度值与目标设计值趋于一致。其方便及时调整摊铺厚度，提高摊铺作业效率。使用海拔高度控制施工，减少了局部路面起伏、不易积水；而在弯道施工时，使用海拔高度比使用相对路面高度控制摊铺施工作业，摊铺后的路面高度变化相对更平缓。

上述实施例中，输料机构12、分料机构13、熨平机构14、自动找平机构3为现有摊铺机的结构，具体结构可参见本领域技术手册，如《沥青混合料摊铺机构造与拆装维修》，李战慧、何志勇主编，北京：化学工业出版社，2012.7。中央控制器1可通过其外接端口(COM端口、USB端口等)与外部电磁阀、传感器等电子器件连接。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，上述实施例还可以通过恰当组合形成新的技术方案；任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，包括：

中央控制器，其固定于摊铺机驾驶室；

升降机构，其通过电液伺服系统与中央控制器电性连接；

自动找平机构，其通过升降机构连接于摊铺机的左右两侧；

卫星定位信号终端，其固定于自动找平机构的顶部，并且与中央控制器电性连接；

全站测量仪，用于测量、存储道路施工区域的三维地理坐标信息，其在使用状态与控制器电性连接；

存储介质，其与中央控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，所述自动找平机构包括平衡梁，所述平衡梁通过升降机构的液压装置连接于摊铺机，平衡梁有两个且分别位于摊铺机的左右两侧，平衡梁的侧面固定有侧向电子摄像装置，所述侧向电子摄像装置与中央控制器电性连接。

3.根据权利要求1所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，所述中央控制器电性连接有第一无线信号收发装置，所述全站测量仪电性连接有第二无线信号收发装置，在全站测量仪工作状态所述第二无线信号收发装置与第一无线信号收发装置无线通讯连接。

4.根据权利要求2所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，所述平衡梁底部固定有温度传感器，所述温度传感器与中央控制器电性连接，所述温度传感器外侧可拆卸连接有遮阳罩。

5.根据权利要求1所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，所述摊铺机的顶部前端和后端分别固定有第一电子摄像装置、第二电子摄像装置，所述第一电子摄像装置、第二电子摄像装置均与中央控制器电性连接。

6.根据权利要求1所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，所述摊铺机的前部、后部均固定有测距雷达，所述测距雷达分别与中央控制器电性连接，所述测距雷达包括毫米波雷达和超声波雷达。

7.根据权利要求3所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，所述第一无线信号收发装置、第二无线信号收发装置为4G/5G通讯模块、WiFi通讯模块或WPAN通讯模块。

8.根据权利要求3所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，还包括远程操作终端，所述远程操作终端在使用状态与第一无线信号收发装置通讯连接。

9.根据权利要求1所述的道路工程摊铺机的施工高程控制装置，其特征在于，所述卫星定位信号终端包括GPS定位终端、北斗定位终端其中的一种或两种。

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