CN219671302U - 一种高边坡道路的换填施工系统 - Google Patents
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Abstract
一种高边坡道路的换填施工系统，包括牵引机构以及依次连接在牵引机构后方的第一机架和第二机架，第一机架底部设有用于旋耕换填土表层的旋耕轮，第二机架顶部设有水箱和燃油机，水箱通过水泵连接有喷水头，喷水头位于旋耕轮后侧并用于向旋耕后的换填土层喷水以提高换填土层的混合度，燃油机与旋耕轮和水泵传动连接，第二机架底部还设有用于镇压旋耕并喷水后的换填土层的自走镇压辊，且上述第二机架和第二机架上的水箱、水箱内所盛装的水、水泵以及燃油机的自重均形成下压自走镇压辊的镇压配重。本实用新型用于提高换填土层的加固效率并保障施工安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程施工技术领域，具体的说是一种高边坡道路的换填施工系统。
背景技术
膨胀土地区的道路线上，由于大气物理风化作用和湿胀干缩效应，边坡土块崩解，土体抗剪强度衰减，造成边坡的坍塌、滑坡、线路的不均匀下沉、翻浆、冒泥等变形病害现象十分突出，常常使路基的坚实和稳定性遭受破坏，造成线路失稳，影响行车安全。我国在总结膨胀土地区修建的铁路时，就有“送堑必滑，无堤不塌”之说。膨胀土边坡变形和破坏常常具有多次反复性和长期潜在危险性的特点。膨胀土地区路基工程的稳定性，已成为当前道路工程地质中不可忽视的重要研究课题。由于膨胀土具有与正常固结粘土不同的一些工程特性，如超固结性，裂隙性和遇水膨胀、失水收缩开裂等特性，使得常规的边坡稳定分析方法不完全适用于膨胀土边坡。因此，有必要对路堤、路堑边坡稳定分析方法进行探讨。
膨胀土改造中，其主要换填法、振冲置换法和强夯置换法三种，其中换填法是最常用的处理技术。在由非膨胀土对所在区域的膨胀土进行换填后，通常需要在换填土层表面翻挖然后喷水，最后经镇压压实来提高换填土层的混合度和紧实度来实现加固。实际操作中由旋耕机先对换填土层进行旋耕作业，再经多个工人分别手持水管喷头向换填土层喷水，最后由镇压机构进场对换填土层进行镇压。施工过程效率低下，且喷水水管长，架设不便，喷水因人工操作差异导致局部积水或局部污水，产生施工质量隐患。而在高边坡道路的膨胀土的换填施工中，因道路单侧或双侧均为高边坡，导致相关设备在道路两侧辅助配合困难，同时工人站立于大倾角高边坡上进行水管夹设或喷水施工也容易产生安全隐患。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种高边坡道路的换填施工系统，提高换填土层的加固效率。
为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为：一种高边坡道路的换填施工系统，包括牵引机构以及依次连接在牵引机构后方的第一机架和第二机架，第一机架底部设有用于旋耕换填土表层的旋耕轮，第二机架顶部设有水箱和燃油机，水箱通过水泵连接有喷水头，喷水头位于旋耕轮后侧并用于向旋耕后的换填土层喷水以提高换填土层的混合度，燃油机与旋耕轮和水泵传动连接，第二机架底部还设有用于镇压旋耕并喷水后的换填土层的自走镇压辊，且上述第二机架和第二机架上的水箱、水箱内所盛装的水、水泵以及燃油机的自重均形成下压自走镇压辊的镇压配重。
优选的，第一机架和牵引机构之间以及第二机架和第一机架之间均以铰接连接方式连接。
优选的，第一机架和第二机架上均设有行走轮，行走轮包括固定在对应的第一机架或第二机架上的轮架、升降设置于轮架上的轮座以及转动设置在轮座中的轮体，轮体用于降低至越过自走镇压辊或旋耕轮后对第一机架或第二机架进行转场支撑。
优选的，轮架上沿竖向间隔设有多个穿孔，轮座上固定设有螺杆，螺杆用于穿过对应高度的穿孔后配合螺母而将轮座固定在轮架上。
优选的，喷水头的数量为多个，所有喷水头沿牵引机构的牵引方向的横向分布。
优选的，喷水头的喷口朝向旋耕轮方向分布。
优选的，在第一机架上设有与喷水头相对的溅水板，溅水板用于将喷水头喷出的水打散以实现扑灰功能。
优选的，旋耕轮和水泵分别通过链条与燃油机的输出轴传动连接。
优选的，在第一机架上设有对于旋耕轮和燃油机间的链条进行张紧的张紧组件。
优选的，所述牵引机构为拖拉机。
本实用新型经牵引机构连接有旋耕、喷水以及镇压相关组件，整体系统在牵引机构的作用下进而在行进过程中完成对于膨胀土换填土层的旋耕、喷水以及镇压作业，无需利用道路两侧边坡场地，无需架设水管作业，施工效率和安全性大幅提高，特别适合高边坡膨胀土道路施工作业。
本实用新型自带水箱，可经水泵和喷水头在旋耕过程中，对旋耕组件所翻挖的换填土层进行同步喷水，避免了人力喷水导致的水体分布不均产生水体浪费或局部换填土层结合度较差的问题。在本实用新型的优选实施方式中，喷水头前方还设有溅水板，由喷水头喷出的水体与溅水板碰撞后被打散，从而可对旋耕轮产生的扬尘进行拦截，进而提高了施工环境质量。
本实用新型中具有自走镇压辊，而除牵引机构和旋耕轮外，包括用于驱动旋耕轮行进的燃油机和其它组件的自重均压迫于自走镇压辊上，并形成镇压配重来满足自走镇压辊的镇压效果，简化了镇压相关组件的结构，降低了设备投入。在施工过程中，水箱中水体的自重同样也压迫于自走镇压辊上，进一步提高了经自走镇压辊镇压后的换填土层的结合程度和密实性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标记：1、行走轮，101、轮体，102、轮座，103、螺杆，104、轮架，2、第一机架，3、喷水头，4、水泵，5、水箱，6、自走镇压辊，7、第二机架，8、溅水板，9、旋耕轮。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种高边坡道路的换填施工系统，主要包括牵引机构、旋耕机构、喷水机构以及镇压机构。旋耕机构、喷水机构以及镇压机构依次连接在牵引机构上，并在经牵引机构牵引行进的过程中同步完成换填土层的旋耕、喷水以及镇压作业，提高施工效率和安全性。本实施例中的牵引机构为常规拖拉机，在图1中并未示出。
旋耕机构主要包括常规的旋耕轮9和可驱动旋耕轮9转动的燃油机，从而使本实用新型在行进过程中对换填土层实施旋耕作业。其中的旋耕轮9设置在连接于拖拉机后方的第一机架2上，而燃油机则设置在铰连于第一机架2后侧的第二机架7上，以利用燃油机自重辅助提供后续镇压机构的镇压配重。因第二机架7与第一机架2之间铰接连接，故在第一机架2上位于燃油机输出轴和旋耕轮9之间的传动链条处设有张紧机构，以保证燃油机扭矩的传递。因燃油机自身、燃油机与旋耕轮9之间的链条传动以及张紧机构均为本领域常规技术手段，不再进行赘述，图1中也未示出。
本实施例中，在第一机架2底部还设有行走轮1，该行走轮1包括固定在第一机架2上轮架104、升降设置于轮架104上的轮座102以及转动设置在轮座102中的轮体101。轮架104为直杆状并沿竖向分布，在轮架104上沿自身长度方向间隔开设有多个穿孔。在轮座102上设有螺杆103，螺杆103穿过某一穿孔并配合螺母来将轮座102固定在轮架104上，并可通过调整轮座102的固定位置来调整轮体101高度，从而使本实用新型满足不同的应用场景，即在施工作业中提升轮体101至旋耕轮9以上，使旋耕轮9触地，而在经牵引机构拖动转移或转场过时将轮体101下降以触地，从而进行对本实用新型进行转场支撑。
喷水机构包括水箱5、水泵4以及喷水头3。水箱5固定在上述第二机架7的顶部，其进水口位于自身顶部以便于补充水体，其出水口位于自身底部左侧并与水泵4相连。喷水头3的数量为多个，且多个喷水头3沿第二机架7的宽度方向分布，从而全面覆盖旋耕轮9的旋耕作业范围。所有喷水头3的前端均穿过第二机架7后指向旋耕轮9后部，从而对于经旋耕轮9旋耕后的换填土层进行喷水。本实施例中，在第一机架2底部的后侧还设有格栅状的溅水板8，溅水板8正对喷水头3并用于将喷水头3喷出的水打散，打散后的水滴可吸附经旋耕轮9翻起的细小土壤颗粒，从而产生扑尘效果，利于施工环境质量的提高。
镇压机构的主体为转动设置在第二机架7底部的自走镇压辊6，自走镇压辊6经牵引机构拖行过程中滚动并对经旋耕和喷水后的换填土层产生镇压效果，提高换填土层的密实度和紧密度。本实施例中因水箱5、燃油机、水泵4均设置在第二机架7上，从而使此类结构的自重均形成自走镇压辊6的镇压压力，继而使本实施例中的较小的自走镇压辊6也能对于旋耕后的换填土层产生良好的镇压效果。而本实用新型在是实施过程中水箱5中的水体自重也作用于自走镇压辊6上，进一步提高了本实用新型的镇压效果。
需要说明的时，为避免水箱5中一次所加的水体过多，自重过大导致的自走镇压辊6与地面间的摩擦力过大，本实施例应与给水车配合使用，即给水车位于牵引机构前方待机，待本实用新型行进至给水车后进行补水，给水车即继续前进并再次待机，如此循环往复进行配合施工。
此外，本实施例中在第二机架7上位于自走镇压辊6的两侧均设有前述行走轮1。第二机架7上的行走轮1的结构与功能与前述行走轮1相同，能够形成对于第二之间的转场支撑。
Claims (10)
1.一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：包括牵引机构以及依次连接在牵引机构后方的第一机架(2)和第二机架(7)，第一机架(2)底部设有用于旋耕换填土表层的旋耕轮(9)，第二机架(7)顶部设有水箱(5)和燃油机，水箱(5)通过水泵(4)连接有喷水头(3)，喷水头(3)位于旋耕轮(9)后侧并用于向旋耕后的换填土层喷水以提高换填土层的混合度，燃油机与旋耕轮(9)和水泵(4)传动连接，第二机架(7)底部还设有用于镇压旋耕并喷水后的换填土层的自走镇压辊(6)，且上述第二机架(7)和第二机架(7)上的水箱(5)、水箱(5)内所盛装的水、水泵(4)以及燃油机的自重均形成下压自走镇压辊(6)的镇压配重。
2.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：第一机架(2)和牵引机构之间以及第二机架(7)和第一机架(2)之间均以铰接连接方式连接。
3.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：第一机架(2)和第二机架(7)上均设有行走轮(1)，行走轮(1)包括固定在对应的第一机架(2)或第二机架(7)上的轮架(104)、升降设置于轮架(104)上的轮座(102)以及转动设置在轮座(102)中的轮体(101)，轮体(101)用于降低至越过自走镇压辊(6)或旋耕轮(9)后对第一机架(2)或第二机架(7)进行转场支撑。
4.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：轮架(104)上沿竖向间隔设有多个穿孔，轮座(102)上固定设有螺杆(103)，螺杆(103)用于穿过对应高度的穿孔后配合螺母而将轮座(102)固定在轮架(104)上。
5.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：喷水头(3)的数量为多个，所有喷水头(3)沿牵引机构的牵引方向的横向分布。
6.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：喷水头(3)的喷口朝向旋耕轮(9)方向分布。
7.如权利要求6所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：在第一机架(2)上设有与喷水头(3)相对的溅水板(8)，溅水板(8)用于将喷水头(3)喷出的水打散以实现扑灰功能。
8.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：旋耕轮(9)和水泵(4)分别通过链条与燃油机的输出轴传动连接。
9.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：在第一机架(2)上设有对于旋耕轮(9)和燃油机间的链条进行张紧的张紧组件。
10.如权利要求1所述的一种高边坡道路的换填施工系统，其特征在于：所述牵引机构为拖拉机。
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