一种坑槽预制修补装置及方法

本发明涉及道路养护修补作业领域，具体涉及一种坑槽预制修补装置及方法。

背景技术：

1、坑槽是道路路面常见病害之一，也是安全隐患较大的病害之一。坑槽病害不仅会影响到行车安全性与舒适性，而且当病害持续发展，水分淤积在坑槽内，会产生更大范围的松散、剥落。坑槽病害的及早发现及修补，可以大幅提高道路行驶安全性和舒适性，有很高的实用价值和工程意义。因此，坑槽修补的智能化、自动化是延长道路使用寿命、提高安全行驶条件的重要保证。

2、为此，有许多学者开发了坑槽修补的结构、工艺和设备。如申请公布号为cn110468674a的中国发明专利“预制块坑槽修补车”采用提前工厂预制修补块，现场铣刨后放置预制块。但是大多步骤需要人工操作，坑槽的识别依赖于驾驶员的经验，自动化程度较低。如申请公布号为cn 111676788a的中国发明专利“一种道路修补结构及其施工方法”采用现场预制，同样是缺少对于坑槽的识别以及需要人工输入病害的尺寸，自动化程度较低。在坑槽修补的主要方法中预制的方法相较于喷补法、红外加热法更加高效快捷，因此本发明采用预制修补的方法。

3、传统的沥青混合料预制修补块是在室内将级配良好的沥青与集料搅拌均匀后倒入钢模内，使用压平装置将其压实成指定尺寸大小的预制块。这种预制块尺寸固定，开挖坑槽的尺寸必须与之相匹配，在实际坑槽修补中带来较大不便，因此本发明采用现场制作预制块的方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种坑槽预制修补装置及方法，以克服现有坑槽修补设备的自动化程度较低，需要大量的人工操作与经验，修补精度和修补速度低的问题。

2、一种坑槽预制修补装置，包括修补车车体、病害识别装置、切割装置和预制装置；

3、所述病害识别装置通过支架安装在修补车车体前端，所述切割装置安装在修补车车体底部，预制装置固定于修补车车体上，修补车车体上还设置有储料箱、水箱、灰尘储箱和废料收集箱，灰尘储箱的入口连接有吸气软管。

4、优选的，所述识别装置包括相机支架、单目相机和深度相机，单目相机和深度相机均通过相机支架固定于修补车车体前端。

5、优选的，所述切割装置包括切割支架、旋转装置、收缩装置、电动滑块支架和切割齿；切割装置的一端转动安装于修补车车体底部，切割装置上设置有旋转齿轮，修补车车体底部设置有驱动装置，驱动装置的输出轴上设置有输出齿轮，切割装置上的旋转齿轮与驱动装置输出轴上的输出齿轮啮合，通过驱动装置驱动切割装置转动。

6、优选的，旋转装置的底部两端分别安装一个切割支架，每个切割支架通过电动滑块支架安装一个切割齿，切割支架与旋转装置通过收缩装置连接。

7、优选的，收缩装置采用螺旋伸缩杆或者液压伸缩杆、气动伸缩杆。

8、优选的，切割支架的端部通过电动滑块支架安装有切割齿，电动滑块支架的一端与切割支架端部转动连接，切割支架的端部设置有驱动电机。

9、优选的，灰尘储箱采用除尘装置，灰尘储箱内设有负压装置，灰尘储箱的进气口连接有吸气软管，吸气软管的长度可调节。

10、优选的，所述预制装置包括预制模具和预制块放置装置；所述预制模具包括预制底板、模具外壁、模具侧壁、电机轴和压平装置；

11、模具外壁固定于预制底板上，模具外壁在预制底板上呈口字形设置，模具外壁内设置有四个呈矩形设置的模具侧壁，每个模具侧壁的一侧通过电机轴与模具外壁连接，模具侧壁为伸缩臂；相邻两个模具侧壁垂直设置，其中一个模具侧壁端部与另一个模具侧壁侧壁接触。

12、优选的，切割支架与电动滑块支架采用液压杆结构连接，液压杆的一端固定于修补车车体底部，液压杆的另一端与电动滑块支架连接，利用液压杆的伸缩调整电动滑块支架上切割齿的高度。

13、一种的坑槽预制修补方法，包括以下步骤：

14、s1，利用病害识别装置实时采集获取路面坑槽病害信息，根据路面坑槽病害信息生成路面病害修复尺寸，根据路面病害修复尺寸生成预制修补块信息；同时根据路面坑槽病害信息对待修复部位进行定位；

15、s2，根据预制修补块信息利用预制装置制备预制修补块；同时根据待修复部位定位信息以及路面病害修复尺寸进行坑槽病害部位切除，然后将预制修补块填充至坑槽病害部位，压实后即可完成坑槽预制修补。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

17、本发明提供一种坑槽预制修补装置，包括修补车车体、病害识别装置、切割装置和预制装置；将病害识别装置通过支架安装在修补车车体前端，所述切割装置安装在修补车车体底部，预制装置固定于修补车车体上，修补车车体上还设置有储料箱、水箱、灰尘储箱和废料收集箱，灰尘储箱的入口连接有吸气软管，通过集成于修补车车体上的病害识别装置识别出道路上的坑槽病害，能够根据坑槽的具体尺寸进行切块除料、制作预制块，放置预制块并压平处理；本发明采用集成式结构，可以节省原材料，避免了人工巡检和施工的不安全性，大幅减少巡检和施工所需时间，提高了坑槽修补的效率和经济性。

18、本发明根据坑槽的实际大小制作预制块，量体裁衣，节省材料，提高经济效益；修补车车体上设置了除料除尘装置，减少对环境的污染，并可将旧料回收，为后续回收利用打下基础。

技术特征：

1.一种坑槽预制修补装置，其特征在于，包括修补车车体(1)、病害识别装置(2)、切割装置(3)和预制装置(4)；

2.根据权利要求1所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，所述识别装置(2)包括相机支架(201)、单目相机(202)和深度相机(203)，单目相机(202)和深度相机(203)均通过相机支架(201)固定于修补车车体(1)前端。

3.根据权利要求1所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，所述切割装置(3)包括切割支架(301)、旋转装置(302)、收缩装置(303)、电动滑块支架和切割齿；切割装置(3)的一端转动安装于修补车车体(1)底部，切割装置(3)上设置有旋转齿轮，修补车车体(1)底部设置有驱动装置，驱动装置的输出轴上设置有输出齿轮，切割装置(3)上的旋转齿轮与驱动装置输出轴上的输出齿轮啮合，通过驱动装置驱动切割装置(3)转动。

4.根据权利要求3所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，旋转装置(302)的底部两端分别安装一个切割支架(301)，每个切割支架(301)通过电动滑块支架安装一个切割齿，切割支架(301)与旋转装置(302)通过收缩装置(303)连接。

5.根据权利要求4所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，收缩装置(303)采用螺旋伸缩杆或者液压伸缩杆、气动伸缩杆。

6.根据权利要求4所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，切割支架(301)的端部通过电动滑块支架安装有切割齿，电动滑块支架的一端与切割支架(301)端部转动连接，切割支架(301)的端部设置有驱动电机。

7.根据权利要求1所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，灰尘储箱(7)采用除尘装置，灰尘储箱(7)内设有负压装置，灰尘储箱(7)的进气口连接有吸气软管，吸气软管的长度可调节。

8.根据权利要求1所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，所述预制装置(4)包括预制模具和预制块放置装置；所述预制模具包括预制底板(401)、模具外壁(402)、模具侧壁(403)、电机轴(404)和压平装置；

9.根据权利要求6所述的一种坑槽预制修补装置，其特征在于，切割支架(301)与电动滑块支架采用液压杆结构连接，液压杆的一端固定于修补车车体(1)底部，液压杆的另一端与电动滑块支架连接，利用液压杆的伸缩调整电动滑块支架上切割齿的高度。

10.一种基于权利要求1所述坑槽预制修补装置的坑槽预制修补方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种坑槽预制修补装置及方法，包括修补车车体、病害识别装置、切割装置和预制装置；将病害识别装置通过支架安装在修补车车体前端，所述切割装置安装在修补车车体底部，预制装置固定于修补车车体上，修补车车体上还设置有储料箱、水箱、灰尘储箱和废料收集箱，灰尘储箱的入口连接有吸气软管，通过集成于修补车车体上的病害识别装置识别出道路上的坑槽病害，能够根据坑槽的具体尺寸进行切块除料、制作预制块，放置预制块并压平处理；本发明采用集成式结构，可以节省原材料，避免了人工巡检和施工的不安全性，大幅减少巡检和施工所需时间，提高了坑槽修补的效率和经济性。

技术研发人员：杨旭,洪翰,管进超,毕瑞雪,刘文博,景嘉煜,张建奇,赵宇航,丁玲
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4