市政道路沥青混凝土路面养护结构及其施工方法与流程

本发明涉及公路养护技术领域，具体涉及一种市政道路沥青混凝土路面养护结构。

背景技术：

随着国家对公路建设的重视，沥青混凝土路面也大量应用于公路工程领域，沥青路面开裂是沥青路面使用中遇到的主要病害之一。沥青路面开裂的原因主要为：一是公路每天承受大量车流量，在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时路面就会产生荷载型裂缝；二是地区降雨影响，昼夜温差大，由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称为非荷载裂缝；三是路基是路面的基础，承受路面结构传递下来的全部动载荷静载，地区降雨较多，造成路基下沉，基层松散，放射到路面面层形成裂缝。

沥青路面开裂不但破坏了路面的连续性、整体性及美观性,还严重影响路面的使用寿命，若不及时采取有效措施进行养护和维修，会引起道路更大面积的破坏，国内外现有的裂缝处理方法是开槽修补法，先利用开槽机开槽，然后利用灌缝机灌缝，但是现有的灌缝机存在以下问题：一是开槽后的槽很难清理干净，槽内有尘土以及其他容易留存在缝隙中的杂质，直接影响到灌缝效果；二是灌缝机不能对灌缝后的灌料进行有效压平；三是灌料在灌缝机内极易沉淀，受冷凝固，从而造成灌料流动性变差，无法较好的流出,影响修补质量。

技术实现要素：

本发明公开了一种市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，包括用于行进移动的推车，安装在推车上用于清理槽缝灰尘及杂质的清理装置，用于加热及搅拌沥青的熔融釜，用于压平及夯实沥青的的平整装置；

清理装置包括沿X正方向依次分布的用于对槽缝除尘和除杂的吸尘组件、用于对槽缝进行擦洗的擦洗组件、用于对槽缝干燥的烘干组件；

熔融釜包括用于暂存沥青的釜体及釜盖、用于对沥青进行搅拌的搅拌组件；

平整装置包括多个用于对槽缝中沥青进行压平的压平组件、用于对槽缝中沥青进行夯实的夯实组件。

本发明公开的一种优选的市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，所述吸尘组件包括吸尘器、第一风管，吸尘器安装在推车上，第一风管一端与吸尘器连接，另一端穿过推车并安装在推车上。

本发明公开的一种优选的市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，所述擦洗组件包括第一电机、固定齿轮、传动齿轮、曲柄A、曲柄B、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、支撑座、清洁棉，安装架安装在推车下方，第一电机安装在推车上，第一电机轴带动主轴转动，主轴穿过推车、安装架并通过滚动轴承与推车、安装架转动连接，固定齿轮安装在安装架上且位于推车下方，固定齿轮为内齿轮，固定齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮通过曲柄A与主轴连接，传动齿轮随主轴转动而转动；

曲柄B安装在传动齿轮上且位于传动齿轮下方，曲柄B随传动齿轮转动而传动，曲柄B通过过渡杆间接与第一连杆铰接，过渡杆通过螺栓安装在第一连杆上，过渡杆下方黏覆有用于擦洗槽缝的清洁棉；

第一连杆两端分别与第二连杆铰接，两个第二连杆之间设有第三连杆，第三连杆两端分别与第二连杆铰接；第二连杆远离第一连杆的一端与第四连杆铰接，第四连杆远离第二连杆的一端与支撑座铰接，支撑座安装在推车上；第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆形成双平行四边形结构，曲柄B带动双平行四边形运动，过渡杆随曲柄B的转动沿X方向做往复直线运动。

本发明公开的一种优选的市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，所述烘干组件包括暖风机、第二风管，暖风机安装在推车上，第二分管一端与暖风机连接，另一端穿过推车并安装在推车上。

本发明公开的一种优选的市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，所述搅拌组件包括第三电机、主搅拌轴、副搅拌轴、传动轴、过渡齿轮、第一主动齿轮、第二主动齿轮、驱动杆、转动杆；

第三电机安装在釜盖上，第三电机带动传动轴转动；传动轴伸入釜盖并通过滚动轴承与釜盖转动连接；过渡齿轮通过支杆安装在釜盖内，传动轴穿过过渡齿轮并通过滚动轴承与过渡齿轮转动连接；

过渡齿轮同时与第一主动齿轮、第二主动齿轮啮合；驱动杆位于过渡齿轮下方且安装在传动轴上；转动杆位于驱动杆下方且通过主滑块与弧形滑轨滑动连接，弧形滑轨安装在釜体内；

第一曲柄上端穿过驱动杆安装在第一主动齿轮上，且第一曲柄通过滚动轴承与第一主动齿轮转动连接；第一曲柄下端通过第一滑块与转动杆滑动连接，且转动杆内设有与第一滑块相互配合的第一滑槽；

第二曲柄上端穿过驱动杆安装在第二主动齿轮上，且第二曲柄通过滚动轴承与第二主动齿轮转动连接；第二曲柄下端通过第二滑块与转动杆滑动连接，且转动杆内设有与第二滑块相互配合的第二滑槽；

主搅拌轴位于转动杆下方且安装在转动杆上，螺旋状的主搅拌叶安装在主搅拌轴上；

副搅拌轴A位于第一滑块下方且安装在第一滑块上，副搅拌轴B位于第二滑块下方且安装在第二滑块上；

多个副搅拌叶A沿副搅拌轴A长度方向设置，多个副搅拌叶B沿副搅拌轴B长度方向设置。

本发明公开的一种优选的市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，所述副搅拌叶A包括多个搅拌翅片A，搅拌翅片A通过支撑臂A安装在副搅拌轴A上，搅拌翅片A围绕副搅拌轴A中心轴线环形阵列；搅拌翅片A上设置多个通孔，搅拌翅片A与水平面夹角为10-60°，搅拌翅片A与垂直面夹角为10-60°；

所述副搅拌叶B包括多个搅拌翅片B，搅拌翅片B通过支撑臂B安装在副搅拌轴B上，搅拌翅片B围绕副搅拌轴B中心轴线环形阵列；搅拌翅片B上设置多个通孔，搅拌翅片B与水平面夹角为10-60°，搅拌翅片B与垂直面夹角为10-60°。

本发明公开的一种优选的市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，所述压平组件包括位于推车下方的压筒，压筒安装在转轴上，转轴两端安装在安装座上且通过滚动轴承与安装座转动连接，安装座安装在推车上。

本发明公开的一种优选的市政道路沥青混凝土路面养护结构，其特征在于，所述夯实组件包括主架、第二电机、夯实板、上滑盘、下滑盘；

主架安装在推车上，主架包括导向杆、底座、顶盖，导向杆两端分别通过螺栓安装在底座、顶盖上，底座位于顶盖下方；

第二电机安装在主架上，第二电机带动第三曲柄转动，第三曲柄与连杆A上端铰接；

上滑盘位于连杆A下方且与连杆A铰接，连杆A带动上滑盘在Z方向往复运动；上滑盘穿过导向杆且通过滑动轴承与导向杆滑动连接；导向柱位于上滑盘下方且安装在上滑盘上，限位块安装在导向柱下端；

下滑盘穿过导向杆、导向柱且通过滑动轴承与导向杆、导向柱滑动连接；

第一弹簧位于上滑盘与下滑盘之间且套设在导向杆上，第一弹簧两端分别安装在上滑盘、下滑盘上；

第二弹簧位于下滑盘下方且套设在导向柱上，第二弹簧两端分别安装在下滑盘、限位块上；

安装杆安装在下滑盘下端面，安装杆下端穿过底座、推车与夯实板连接。

本发明的工作原理如下：工作时，用户推动推车，将第一风管与槽缝对齐后，用户推动推车沿槽缝方向前进；前进过程中吸尘组件先将槽缝内的灰尘及杂质吹出，然后擦洗组件对槽缝进行擦洗，烘干组件接着对擦洗过的槽缝进行烘干；接着沥青从出料管灌入槽缝内，灌入完成后，压平组件对灌入的沥青进行一次压平，接着夯实组件对灌入的沥青进行击打夯实，压平组件再对灌入的沥青进行二次压平；整个过程中搅拌组件不断对釜体内的沥青进行搅拌

本发明具有有益效果：本发明克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于公路灌缝的市政道路沥青混凝土路面养护结构，该设备结构合理、灌缝效果好、修补质量高。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明仰视图；

图3为本发明推车结构示意图。

图4为本发明擦洗组件仰视图；

图5为本发明擦洗组件俯视图；

图6为本发明熔融釜剖视图；

图7为图6中A部分的放大图；

图8为图6中B部分的放大图；

图9为本发明过渡齿轮与第一主动齿轮、第二主动齿轮啮合的仰视图；

图10为本发明过渡齿轮与第一主动齿轮、第二主动齿轮啮合的俯视图；

图11为本发明搅拌翅片A结构示意图；

图12为本发明搅拌翅片B结构示意图；

图13为本发明夯实组件结构示意图。

图中标记如下：

100-推车，101-底盘，102-推手，103-万向轮，104-轮座，105-轮轴。

200-清理装置，201-吸尘组件，202-擦洗组件，203-烘干组件，204-吸尘器，205-第一风管，206-第一电机，207-安装架，208-主轴，209-固定齿轮，210-传动齿轮，211-曲柄A，212-曲柄B，213-过渡杆，214-第一连杆，215-清洁棉，216-第二连杆，217-第三连杆，218-第四连杆，219-支撑座，220-暖风机，221-第二风管。

300-熔融釜，301-釜体，302-釜盖，303-出料口，304-排气口，305-出料管，306-夹套，307-电加热丝，308-搅拌组件，309-第三电机，311-传动轴，312-过渡齿轮，313-第一主动齿轮，314-第二主动齿轮，315-驱动杆，316-转动杆，317-弧形滑轨，318-第一曲柄，319-第一滑块，320-第一滑槽，321-第二曲柄，322-第二滑块，323-第二滑槽，324-主搅拌轴，325-主搅拌叶，326-副搅拌轴A，327-副搅拌轴B，328-副搅拌叶A，329-副搅拌叶B，330-搅拌翅片A，331-搅拌翅片B，332-通孔，333-进料口。

400-平整装置，401-压平组件，402-夯实组件，403-压筒，404-转轴，405-安装座，406-主架，407-导向杆，408-底座，409-顶盖，410-第二电机，411-第三曲柄，412-连杆A，413-上滑盘，414-第一弹簧，415-下滑盘，416-导向柱，417-第二弹簧，418-限位块，419-安装杆，420-夯实板。

500-触摸屏，600-摄像头。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，一种市政道路沥青混凝土路面养护结构，包括用于行进移动的推车100、从前到后顺次安装在推车100上用于清理槽缝灰尘及杂质的清理装置200，用于加热及搅拌沥青的熔融釜300，用于压平及夯实沥青的的平整装置400。

如图3所示，推车100包括底盘101、推手102、万向轮103，底盘101下端面连有多个轮座104，每个轮座104均设有万向轮103，万向轮103安装在轮轴105上，轮轴105安装在轮座104上且通过滚动轴承与轮座104转动连接；底盘101右侧连有推手102。

如图1、图2所示，清理装置200包括沿X正方向依次分布的用于对槽缝除尘和除杂的吸尘组件201、用于对槽缝进行擦洗的擦洗组件202、用于对槽缝干燥的烘干组件203；

吸尘组件201包括吸尘器204、第一风管205，吸尘器204安装在推车100上，第一风管205一端与吸尘器204连接，另一端穿过推车100并安装在推车100上；吸尘组件201为槽缝的擦洗做好准备，避免灰尘及杂质残留在槽缝内；

如图4、图5所示，擦洗组件202包括第一电机206、固定齿轮209、传动齿轮210、曲柄A211、曲柄B212、第一连杆214、第二连杆216、第三连杆217、第四连杆218、支撑座219、清洁棉215，第一电机206安装在推车100上，安装架207安装在推车100下端面，第一电机206轴与主轴208连接，主轴208远离第一电机206的一端穿过推车100、安装架207，并通过滚动轴承与推车100、安装架207转动连接；固定齿轮209位于安装架207下方，固定齿轮209安装在安装架207上，固定齿轮209为内齿轮，固定齿轮209与传动齿轮210啮合，传动齿轮210通过曲柄A211与主轴208连接；

曲柄B212位于传动齿轮210下方，曲柄B212一端与传动齿轮210圆心位置连接，另一端通过过渡杆213间接与第一连杆214铰接，过渡杆213通过螺栓安装在第一连杆214上，过渡杆213下端面黏覆有清洁棉215；利用过渡杆213与第一连杆214的螺栓连接，在使用过程中可以将过渡杆213取下来，对清洁棉215进行清洗、更换；曲柄A211长度为Q1，曲柄B212长度为Q2，固定齿轮209的节圆半径为R，传动齿轮210的节圆半径为r，R=2r，Q1=Q2=r；

第一连杆214两端分别与第二连杆216铰接，两个第二连杆216之间设有第三连杆217，第三连杆217两端分别与第二连杆216铰接；第二连杆216远离第一连杆214的一端与第四连杆218铰接，第四连杆218远离第二连杆216的一端与支撑座219铰接，支撑座219安装在推车100上；

第一连杆214长度为L1，第三连杆217长度为L2，第四连杆218之间的距离为L3，L1=L2=L3，第一连杆214、第二连杆216、第三连杆217之间形成一组平行四边形机构，第三连杆217、第四连杆218之间形成另一组平行四边形机构，两组平行四边形机构保证了过渡杆213运动的平稳性；

通过擦洗组件202将槽缝内残留的灰完全擦拭干净，避免因灰尘及杂质导致灌缝后的路面不平整不结实，提高修补质量；利用第一电机206带动主轴208转动，曲柄A211带动传动齿轮210转动，传动齿轮210同时与固定齿轮209啮合，曲柄B212跟随传动齿轮210转动，曲柄B212为两组平行四边形结构的运动提供动力，过渡杆213沿X方向做往复直线运动，清洁棉215对槽缝来回进行擦洗；

如图1、图2所示，烘干组件203包括暖风机220、第二风管221，暖风机220安装在推车100上，第二分管一端与暖风机220连接，另一端穿过推车100并安装在推车100上，暖风机220对槽缝进行干燥，避免因清洁棉215擦拭后的水分影响沥青灌缝，进一步提高修补效果。

如图6、图7、图8、图9、图10所示，熔融釜300包括釜体301、釜盖302、用于对沥青进行搅拌的搅拌组件308；

釜体301上部设有进料口333、排气口304；釜体301下部设有出料口303，出料口303连有出料管305，出料管305远离出料口303的一端穿过底盘101；

釜体301外设有夹套306，夹套306上端设有出油口，夹套306下端设有进油口；夹套306内充满导热油，夹套306内设有电加热丝307，电加热丝307螺旋分布；为沥青进行加热，避免沥青出现凝固的情况；

搅拌组件308包括第三电机309、过渡齿轮312、第一主动齿轮313、第二主动齿轮314、驱动杆315、主搅拌轴324；

第三电机309安装在釜盖302上，传动轴311上端与第三电机309轴连接；传动轴311下端伸入釜盖302内并通过滚动轴承与釜盖302转动连接；过渡齿轮312通过支杆安装在釜盖302内，传动轴311穿过过渡齿轮312并通过滚动轴承与过渡齿轮312转动连接；

过渡齿轮312同时与第一主动齿轮313、第二主动齿轮314啮合；驱动杆315位于过渡齿轮312下方且安装在传动轴311上；转动杆316位于驱动杆315下方且通过主滑块与弧形滑轨317滑动连接，弧形滑轨317安装在釜体301内；

第一曲柄318上端穿过驱动杆315安装在第一主动齿轮313上，且第一曲柄318通过滚动轴承与第一主动齿轮313转动连接；第一曲柄318下端通过第一滑块319与转动杆316滑动连接，且转动杆316内设有与第一滑块319相互配合的第一滑槽320；

第二曲柄321上端穿过驱动杆315安装在第二主动齿轮314上，且第二曲柄321通过滚动轴承与第二主动齿轮314转动连接；第二曲柄321下端通过第二滑块322与转动杆316滑动连接，且转动杆316内设有与第二滑块322相互配合的第二滑槽323；

过渡齿轮312与第一主动齿轮313、第二主动齿轮314的齿数相等；第一主动齿轮313与第二主动齿轮314完全相同，第一主动齿轮313的半径与模数相等；通过第三电机309带动传动轴311转动，驱动杆315转动，第一主动齿轮313、第二主动齿轮314转动，第一主动齿轮313、第二主动齿轮314分别与过渡齿轮312啮合，第一主动齿轮313、第二主动齿轮314围绕过渡齿轮312做圆周运动；第一曲柄318、第二曲柄321也随之转动，第一齿轮与第一曲柄318、第一滑块319之间形成一组连杆机构，第二齿轮与第二曲柄321、第二滑块322之间形成另一组连杆机构，第一滑块319随第一曲柄318转动的同时在第一滑槽320内做往复直线运动，第二滑块322随第二曲柄321转动的同时在第二滑槽323内做往复直线运动，转动杆316在第一滑块319、第二滑块322作用下转动；

主搅拌轴324位于转动杆316下方且安装在转动杆316上，螺旋状的主搅拌叶325安装在主搅拌轴324上；

副搅拌轴A326位于第一滑块319下方且安装在第一滑块319上，副搅拌轴B327位于第二滑块322下方且安装在第二滑块322上；

多个副搅拌叶A328沿副搅拌轴A326长度方向设置，多个副搅拌叶B329沿副搅拌轴B327长度方向设置；

副搅拌叶A328包括两个搅拌翅片A330，搅拌翅片A330通过支撑臂A安装在副搅拌轴A326上；搅拌翅片A围绕副搅拌轴轴A326中心轴线环形阵列；如图11所示，搅拌翅片A330上设置多个通孔332，搅拌翅片A330与水平面夹角为10-60°，搅拌翅片A330与垂直面夹角为10-60°；

副搅拌叶B329包括两个搅拌翅片B331，搅拌翅片B331通过支撑臂B安装在副搅拌轴B327上；搅拌翅片B331围绕副搅拌轴B327中心轴线环形阵列；如图12所示，搅拌翅片B331上设置多个通孔332，搅拌翅片B331与水平面夹角为10-60°，搅拌翅片B331与垂直面夹角为10-60°；

通过设置副搅拌轴A326、副搅拌轴B327，增加了搅拌范围，副搅拌轴A326、副搅拌轴B327分别随第一滑块319、第二滑块322运动，搅拌轨迹密度增加，在同样的搅拌时间内，搅拌密度提高，搅拌效率提高，保证沥青充分搅拌；通过搅拌翅片A330、搅拌翅片B331使沥青既可以纵向循环，也可以横向循环，翻动釜体301内的沥青，形成多个涡流，同时利用螺旋状的搅拌叶，加大上下循环、内外循环，避免沥青沉积凝固。

如图1、图2所示，平整装置400包括多个用于对槽缝中沥青进行压平的压平组件401、用于对槽缝中沥青进行夯实的夯实组件102；

压平组件401位于推车100下方，压平组件401包括压筒403、转轴404、安装座405，压筒403安装在转轴404上，转轴404两端分别通过滚动轴承与安装座405转动连接，安装座405安装在推车100上；压筒403下端面与万向轮103下端面平齐，当推动推车100时，压筒403开始转动，通过转动的压筒403对刚灌入槽缝内的液态沥青进行压平，避免液态沥青在凝固过程中形成不平整与空洞；

如图13所示，夯实组件102包括主架406、第二电机410、夯实板420、上滑盘413、下滑盘415；

主架406包括导向杆407、底座408、顶盖409，导向杆407两端分别与底座408、顶盖409连接，顶盖409位于底座408上方；底座408固定在底盘101上端面；

第二电机410安装在主架406上，第二电机410轴与第三曲柄411连接，第三曲柄411远离第二电机410的一端与连杆A412铰接，连杆A412远离第三曲柄411的一端与上滑盘413铰接；上滑盘413穿过导向杆407，上滑盘413通过滑动轴承与导向杆407滑动连接；

导向杆407上套设有第一弹簧414，第一弹簧414一端与上滑盘413连接，另一端与下滑盘415连接；

下滑盘415位于上滑盘413下方，下滑盘415穿过导向杆407并通过滑动轴承与导向杆407滑动连接，上滑盘413与下滑盘415之间设有导向柱416，导向柱416一端与上滑盘413连接，另一端穿过下滑盘415，导向柱416通过滑动轴承与下滑盘415滑动连接；导向柱416下端面连有限位块418；

导向柱416外套设有第二弹簧417，第二弹簧417一端与下滑盘415连接，另一端与限位块418连接；第二弹簧417与第一弹簧414的弹性系数不相等

下滑盘415下方设有安装杆419，安装杆419一端与下滑盘415连接，另一端穿过底座408、底盘101与夯实板420连接；

通过夯实组件102夯实槽缝内的沥青，增强沥青与槽缝之间的衔接性，减少缝隙、空洞，避免二次返工增加工作量，保证一次施工一次到位；利用第二电机410带动第三曲柄411转动，第三曲柄411、连杆A412与上滑盘413之间形成曲柄滑块机构，上滑盘413在Z方向做上下往复运动，下滑盘415跟随上滑盘413运动，因第一弹簧414与第二弹簧417之间的弹性系数不相等，第一弹簧414、第二弹簧417产生弹力，下滑盘415与上滑盘413运动速度不相等，使夯实板420在冲击过程的弹性增强，避免在夯实的过程中的刚性对槽缝内的沥青及槽缝周围的路面产生破坏。

第一风管205、第二风管221、出料管305、进料口333上分别安装有阀门，推车100底部安装有摄像头600；该市政道路沥青混凝土路面养护结构的控制系统采用性能稳定的可编程数控系统（PLC）作为中央控制系统，用安装在推手102上的触摸屏500实现设备的程序输入和运行控制，实现灌缝全过程自动化；并根据不同槽缝的宽度与深度预置：吸尘器204风量、暖风机220风量等参数；摄像头600将推车100底部的画面显示在触摸屏500上，用户可以根据触摸屏500上显示的灌缝位置调节小车方向。

本发明公开的市政道路沥青混凝土路面养护结构的工作原理如下：工作时，用户推动推车100，将第一风管205与槽缝对齐后，用户推动推车100沿槽缝方向前进；前进过程中吸尘组件201先将槽缝内的灰尘及杂质吹出，然后擦洗组件202对槽缝进行擦洗，烘干组件203接着对擦洗过的槽缝进行烘干；接着沥青从出料管305道灌入槽缝内，灌入完成后，压平组件401对灌入的沥青进行一次压平，接着夯实组件102对灌入的沥青进行击打夯实，压平组件401再对灌入的沥青进行二次压平；整个过程中搅拌组件308不断对釜体301内的沥青进行搅拌。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。