一种路基填筑施工方法及其设备与流程

本发明涉及路基填筑技术领域，尤其是涉及一种路基填筑施工方法及其设备。

背景技术：

路基是轨道或者路面的基础，是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物。路基的主要作用是为轨道或者路面铺设及列车或行车运营提供必要条件，并承受轨道及机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载，同时将荷载向地基深处传递与扩散。在纵断面上，路基必须保证线路需要的高程;在平面上，路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。在土木工程中，路基在施工数量、占地面积及投资方面都占有重要地位。

现有的路基填筑施工程序包括：填料→自卸汽车分运到填筑路段→推土机推平→人工整修→检查摊铺厚度并调整→用振动压路机碾压→检测压实度及其它。路基填筑按路基填方的3阶段、4区段，8流程的工艺流程进行施工。在摊铺和粗平后需要使用平地机进行找平工作，当通过平整机找平后的路基达到合格的平整度和松铺厚度后，就可进行下步碾压工作。

授权公告号为cn206625267u的中国专利公开了一种平地机，包括机体，机体的前端设置有用于刮地的铲刀，铲刀上表面两侧均设置有气缸，气缸连接有连杆，连杆端部固定连接有安装板。在使用时，通过铲刀将地面推平，但其不足之处在于，铲刀的长度有限，在对地面进行铲平时，其铲平范围也有限，当遇到较宽的路基时，则需要来回反复铲几次以将整个路基铲平，降低了对路基的填筑效率，当使用多台平地机时又浪费了一定的机械资源，提高了成本。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种提高路基填筑效率且能降低使用多台平地机成本的路基填筑施工设备。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种路基填筑施工设备，包括机体，所述机体上设置有横梁，所述横梁下设置有铲刀，所述铲刀包括第一刮刀和与第一刮刀平行且贴合设置的第二刮刀，所述横梁上垂直于横梁设置有第一滑槽和第二滑槽，所述第一刮刀上设置有滑动连接于所述第一滑槽内的第一滑块，所述第二刮刀上设置有滑动连接于所述第二滑槽内的第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别位于第一刮刀和第二刮刀的中部，所述第一滑槽和第二滑槽上均设置有用于分别将第一滑块和第二滑块固定至第一滑槽和第二滑槽内任意位置的固定件。

通过采用上述技术方案，在使用时，通过带动第一滑块和第二滑块于第一滑槽和第二滑槽内滑动，使得第一滑块和第二滑块带动第一刮刀和第二刮刀移动，从而使得第一刮刀和第二刮刀相互靠近或远离，使得整个铲刀调整其长度，适用于不同宽度的路基平整，提高了对路基平整时的效率并且节省了成本；采用第一滑槽和第二滑槽的设置，使得第一刮刀和第二刮刀分别位于两侧滑动，减小了第一刮刀和第二刮刀处于相互靠近状态时占据的体积，并且提高了第一刮刀和第二刮刀相互远离时的拉伸长度，提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果；将第一滑块和第二滑块置于第一刮刀和第二刮刀的中部，使得第一滑块和第二滑块在滑动至第一滑槽和第二滑槽的端部时，带动第一刮刀和第二刮刀整体呈两倍的第一刮刀的长度，提高了第一刮刀和第二刮刀相互远离后的长度，进一步提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果。

本发明进一步设置为：所述固定件包括分别转动连接于第一滑槽和第二滑槽内的螺纹丝杠，两侧所述螺纹丝杠分别沿第一滑槽和第二滑槽的长度方向转动连接于第一滑槽和第二滑槽内，所述第一滑块和第二滑块分别螺纹连接于第一滑槽和第二滑槽内的螺纹丝杠上。

通过采用上述技术方案，固定件的设置可使得第一滑块和第二滑块锁定至第一滑槽和第二滑槽内任意位置，从而带动第一刮刀和第二刮刀锁定至任意长度，防止在第一刮刀和第二刮刀对路基平整时，带动第一刮刀和第二刮刀移动，提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果；采用螺纹丝杠对第一滑块和第二滑块于第一滑槽和第二滑槽内的位置进行调整，使得第一滑块和第二滑块于第一滑槽和第二滑槽内移动至任意位置产生自锁，对第一滑块和第二滑块的调整较为简便，并且固定效果较好。

本发明进一步设置为：所述横梁上且位于横梁的两侧固定设置有气缸，所述第一滑槽和第二滑槽固定连接且连接至两侧气缸的驱动端上。

通过采用上述技术方案，气缸的设置可带动第一刮刀和第二刮刀调整其与路基之间的间距，从而使得第一刮刀和第二刮刀对不同高度的路基进行平整，进一步提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果；采用气缸的设置结构简单行程可控，对第一刮刀和第二刮刀的升降较为简便。

本发明进一步设置为：两侧所述气缸的驱动端上设置有板体，所述板体远离第一滑槽和第二滑槽的面上固定设置有电机，所述电机的驱动端穿设板体延伸至第一滑槽和第二滑槽所在的位置，所述电机的驱动端上与板体平行设置有驱动板，所述第一滑槽和第二滑槽固定设置在驱动板上。

通过采用上述技术方案，气缸和驱动板的设置可调整第一滑槽和第二滑槽与横梁之间的间距，从而间接调整第一刮刀和第二刮刀的长度，使得第一刮刀和第二刮刀以不同的角度对路基进行平整，进一步提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果；并且当机体带动第一刮刀和第二刮刀对路基进行平整时，可驱动电机持续带动第一刮刀和第二刮刀转动，使得机体在移动时，带动第一刮刀和第二刮刀反复对路基进行平整，进一步提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果。

本发明进一步设置为：所述板体上沿板体的周向位置环向设置有导向槽，所述驱动板上设置有滑动连接于导向槽内的导向块。

通过采用上述技术方案，导向槽和导向块的设置可对驱动板的转动起到导向的作用，使得第一刮刀和第二刮刀保持与路基之间的相同间距，防止第一刮刀和第二刮刀倾斜，导致第一刮刀和第二刮刀平整出现偏差，间接提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果。

本发明进一步设置为：所述第一刮刀和第二刮刀相对的面上分别设置有相互配合的防脱槽和防脱块，所述防脱槽沿第一刮刀或第二刮刀的长度方向贯穿第一刮刀或第二刮刀设置。

通过采用上述技术方案，防脱槽和防脱块的设置可防止第一刮刀和第二刮刀之间产生脱离，当带动第一滑块和第二滑块于第一滑槽和第二滑槽内移动时，可对第一刮刀和第二刮刀的相互远离或靠近起到导向的作用，防止第一刮刀和第二刮刀于竖直方向产生偏差，进一步提高了第一刮刀和第二刮刀的使用效果。

本发明进一步设置为：所述第一刮刀和第二刮刀分别通过螺栓连接至所述第一滑块和第二滑块上。

通过采用上述技术方案，螺栓的设置方便将第一刮刀和第二刮刀于第一滑块和第二滑块上取下，并且采用螺栓连接的第一刮刀和第二刮刀于第一滑块和第二滑块上具有较好的牢固性，可防止第一刮刀和第二刮刀于第一滑块和第二滑块上脱离。

本发明的第二目的是提供一种提高路基填筑效率的路基填筑施工工艺。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

s1：根据护桩设置图，恢复填方中心控制点；

s2：测设中心桩，按每10m-20m一个桩号和曲线起讫点等控制路基中心的各点测设中心桩，桩面用红漆标明里程桩号，同时测量各断面高程；

s3：布土,布土时根据试验段得出的松铺厚度和单辆车拉土方量,计算单辆车的松铺面积,按照此面积在填土区段内用白灰线撒出网格，自卸汽车把土运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，在网格内布土；

s4：摊铺、粗平，路基填筑采用水平分层，纵向分段，以机械施工为主，人工为辅的作业方法进行施工，纵向分段长度按实际施工地形而定，每层路基的摊铺宽度大于设计宽度每侧不少于30厘米；

布土完毕后，用推土机进行初步摊铺和粗平工作，人工修整边角等机械不易到达的地方，测量人员跟随推土机及时检测，根据各桩号底层标高，控制好表层的顶面标高；

s5：精平，采用一种路基填筑施工设备进行精平操作，由路段中间开始向两侧推进，如此往返三次，可以达到平整度的要求；

s6：碾压，碾压使用重型振动压路机静压或轻振稳压，而后再强振压实，遵循先低后高的原则，直线段由路基两侧向中心碾压，有超高的曲线段由弯道内侧向外侧碾压；

s7：检验签证，每层压实后，进行现场取样检测其干容重和压实度，并报监理工程师，随时抽查，保证施工质量；

s8：恢复各项标桩，按设计图检查路基中线、宽度、纵坡、横坡、标高等，并进行整修；

s9：路基填筑完毕，路基边坡按设计要求坡度，挂线自上而下人工配合机械进行坡面整修，坡面有冲沟时，自下而上分层挖台阶，加宽填筑夯实，进行刷坡。

通过采用上述技术方案，步骤s3中，通过从一端开始，左右成排，在网格内布土，可有效控制松铺厚度,提高摊铺速度，步骤s4中，将摊铺宽度大于设计宽度每侧不少于30cm，保证边坡修理的净宽和压实度，步骤s5中，采用路基填筑施工设备进行施工，可减少路基填筑施工设备平整路基时来回平整的次数，从而提高了路基平整时的效率。

本发明进一步设置为：步骤s5中采用路基填筑施工设备精平的方法为：

s501：启动气缸使得气缸带动第一滑槽和第二滑槽升降，第一滑槽和第二滑槽带动第一刮刀和第二刮刀升降至合适位置，停止驱动气缸；

s502：通过带动第一滑槽和第二滑槽内的螺纹丝杠转动，使得第一滑块和第二滑块分别于各自的螺纹丝杠上移动，使得第一滑块和第二滑块带动第一刮刀和第二刮刀移动，从而调整铲刀的长度，使得铲刀适用于不同规格宽度的路基，调整完毕后，停止转动螺纹丝杠；

s503：启动电机带动驱动板上的第一滑槽和第二滑槽转动，使得第一滑槽和第二滑槽带动第一刮刀和第二刮刀转动至指定位置或保持持续转动；

s504：启动机体带动第一刮刀和第二刮刀移动，使得第一刮刀和第二刮刀与路基抵接，将路基平整。

通过采用上述技术方案，采用第一刮刀和第二刮刀的设置可调整铲刀的长度，使得调整位置后的第一刮刀和第二刮刀可适用于不同规格的路基，当面对较大的路基时可直接调整第一刮板和第二刮板与路基的宽度相同，当面对更大的路基时，可将第一刮刀和第二刮刀调整至最长状态，从而减少机体对路基的平整次数，当遇到较窄的路基时，将第一刮刀和第二刮刀调整至适应于路基的宽度，从而提高了对路基平整时的平整效果。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.当带动第一滑块和第二滑块于第一滑槽和第二滑槽内滑动时，第一滑块和第二滑块可带动第一刮刀和第二刮刀相互靠近或远离，从而调整第一刮刀和第二刮刀之间的间距，调整整个铲刀的长度，使得铲刀适用于不同宽度的路基，提高了对路基平整时的平整效率；

2.螺纹丝杠的设置可调整第一滑块和第二滑块于第一滑槽和第二滑槽内的任意位置，并且在调整过后，第一滑块和第二滑块可自动锁定至第一滑槽和第二滑槽内的任意位置，从而防止在平整时，带动第一刮刀和第二刮刀移动；

3.导向槽、导向块、防脱槽和防脱块的设置可对第一刮刀和第二刮刀起到导向的作用，防止第一刮刀和第二刮刀在对路基平整时产生偏差或移动，导致第一刮刀和第二刮刀与路基之间的间距产生偏差，间接提高了对路基平整时的平整效果。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的隐藏机体和横梁的结构示意图。

图3是本发明的隐藏机体和横梁的半剖面结构示意图。

图4是图3中的a部放大图。

图5是图3中的b部放大图。

图中，1、机体；11、横梁；12、铲刀；121、第一刮刀；122、第二刮刀；123、第一滑块；124、第二滑块；125、防脱槽；126、防脱块；127、螺栓；13、第一滑槽；14、第二滑槽；15、螺纹丝杠；151、转动把手；16、气缸；161、板体；162、电机；163、驱动板；164、导向槽；165、导向块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

结合图1和图2，为本发明公开的一种路基填筑施工设备，包括机体1，机体1上设置有横梁11，横梁11下设置有铲刀12，铲刀12包括第一刮刀121和与第一刮刀121平行且贴合设置的第二刮刀122。

结合图1和图2，横梁11上且位于横梁11的两侧固定设置有气缸16，两侧气缸16的驱动端上设置有板体161，板体161朝向横梁11的面上固定设置有电机162，电机162的驱动端垂直且穿设于板体161设置，电机162的驱动端上与板体161平行设置有驱动板163，驱动板163上固定设置有第一滑槽13和第二滑槽14，第一滑槽13和第二滑槽14相互平行且垂直于横梁11设置。

通过驱动气缸16带动第一滑槽13和第二滑槽14移动，使得第一滑槽13和第二滑槽14带动第一刮刀121和第二刮刀122调整与路基之间的间距，使得第一刮刀121和第二刮刀122可以对路基进行不同的平整操作；当第一刮刀121和第二刮刀122对路基平整时，可驱动电机162带动驱动板163转动，使得驱动板163带动第一滑槽13和第二滑槽14转动，使得第一刮刀121和第二刮刀122以不同角度进行平整，提高了第一刮刀121和第二刮刀122的平整效果，并且当第一刮刀121和第二刮刀122进行平整时，可带动驱动板163持续转动，使得第一刮刀121和第二刮刀122对路基进行反复平整，进一步提高了对路基的平整效果。

结合图3和图4，为了防止在电机162带动驱动板163转动时，驱动板163于水平方向产生倾斜，在板体161上沿板体161的周向位置环向设置有导向槽164，驱动板163上设置有滑动连接于导向槽164内的导向块165；在本实施例中，为了进一步提高了导向槽164对导向块165的导向效果，将导向槽164的横截面设置为“t”形，将导向块165与“t”形的导向槽164配合设置。

结合图3和图4，第一刮刀121上设置有滑动连接于第一滑槽13内的第一滑块123，第二刮刀122上设置有滑动连接于第二滑槽14内的第二滑块124，在本实施例中，为了防止第一滑块123和第二滑块124与第一滑槽13和第二滑槽14脱离，将第一滑槽13和第二滑槽14的横截面设置为“t”形，将第一滑块123和第二滑块124与第一滑槽13和第二滑槽14配合设置。

结合图3和图4，为了方便将第一刮刀121和第二刮刀122于第一滑块123和第二滑块124上拆下，将第一刮刀121和第二刮刀122分别通过螺栓127连接至第一滑块123和第二滑块124上，采用螺栓127连接的第一刮刀121和第二刮刀122具有较好的牢固性并且方便拆卸。

结合图2和图3，为了使得第一刮刀121和第二刮刀122朝向不同方向移动时，提高了第一刮刀121和第二刮刀122的整体长度，将第一滑块123和第二滑块124分别位于第一刮刀121和第二刮刀122的中部，第一滑槽13和第二滑槽14内均转动连接有螺纹丝杠15（参见图4），两侧螺纹丝杠15分别沿第一滑槽13和第二滑槽14的长度方向转动连接于第一滑槽13和第二滑槽14内，第一滑块123和第二滑块124分别螺纹连接于第一滑槽13和第二滑槽14内的螺纹丝杠15上，两侧螺纹丝杠15于第一滑槽13和第二滑槽14外的端部均固定设置有转动把手151，两个转动把手151分别位于第一滑槽13和第二滑槽14的不同端。

通过转动螺纹丝杠15，因第一滑槽13和第二滑槽14阻止了第一滑块123和第二滑块124随着螺纹丝杠15的转动而转动，使得第一滑块123和第二滑块124于螺纹丝杠15上移动，从而使得第一滑块123和第二滑块124带动第一刮刀121和第二刮刀122相互靠近或远离，从而调整第一刮刀121和第二刮刀122之间的位置，从而调整整个铲刀12的长度，使得铲刀12适用于不同宽度的路基。

结合图3和图5，为了防止呈贴合状态的第一刮刀121和第二刮刀122之间产生脱离，并且提高了第一刮刀121和第二刮刀122之间的相对移动效果，在第一刮刀121和第二刮刀122相对的面上分别设置有相互配合的防脱槽125和防脱块126，防脱槽125和防脱块126分别位于第一刮刀121和第二刮刀122的上部，防脱槽125沿第一刮刀121或第二刮刀122的长度方向贯穿第一刮刀121或第二刮刀122设置；在本实施例中，将防脱槽125的横截面设置为“t”形，防脱块126与“t”形的防脱槽125配合设置。

本实施例的实施原理为：在使用路基填筑施工设备时，首先通过驱动气缸16调整第一刮刀121和第二刮刀122与路基之间的间距，调整完毕后驱动电机162调整第一刮刀121和第二刮刀122的倾斜度，或直接驱动电机162持续带动第一刮刀121和第二刮刀122转动，此时通过分别转动第一滑槽13和第二滑槽14内的螺纹丝杠15，调整第一滑块123和第二滑块124于第一滑槽13和第二滑槽14内的位置，使得第一滑块123和第二滑块124调整第一刮刀121和第二刮刀122之间的位置，从而使得整个铲刀12调整其长度适应于不同宽度的路基，调整完毕后，第一刮刀121和第二刮刀122自动锁定至调整后的状态，此时通过驱动机体1移动，使得机体1带动第一刮刀121和第二刮刀122对路基进行平整，调整位置的第一刮刀121和第二刮刀122节省了平整的次数从而提高了平整的效率，并且无需使用多台平整机进行同时平整，节省了成本的使用。

一种路基填筑施工方法：

s1：根据护桩设置图，恢复填方中心控制点；

s2：测设中心桩，按每10m-20m一个桩号和曲线起讫点等控制路基中心的各点测设中心桩，桩面用红漆标明里程桩号，同时测量各断面高程；

s3：布土,布土时根据试验段得出的松铺厚度和单辆车拉土方量,计算单辆车的松铺面积,按照此面积在填土区段内用白灰线撒出网格，自卸汽车把土运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，在网格内布土；

s4：摊铺、粗平，路基填筑采用水平分层，纵向分段，以机械施工为主，人工为辅的作业方法进行施工，纵向分段长度按实际施工地形而定，每层路基的摊铺宽度大于设计宽度每侧不少于30厘米；

布土完毕后，用推土机进行初步摊铺和粗平工作，人工修整边角等机械不易到达的地方，测量人员跟随推土机及时检测，根据各桩号底层标高，控制好表层的顶面标高；

s5：精平，采用一种路基填筑施工设备进行精平操作，由路段中间开始向两侧推进，如此往返三次，可以达到平整度的要求；

s501：启动气缸16使得气缸16带动第一滑槽13和第二滑槽14升降，第一滑槽13和第二滑槽14带动第一刮刀(121)和第二刮刀(122)升降至合适位置，停止驱动气缸16；

s502：通过带动第一滑槽13和第二滑槽14内的螺纹丝杠15转动，使得第一滑块123和第二滑块124分别于各自的螺纹丝杠15上移动，使得第一滑块123和第二滑块124带动第一刮刀(121)和第二刮刀(122)移动，从而调整铲刀12的长度，使得铲刀12适用于不同规格宽度的路基，调整完毕后，停止转动螺纹丝杠15；

s503：启动电机162带动驱动板163上的第一滑槽13和第二滑槽14转动，使得第一滑槽13和第二滑槽14带动第一刮刀(121)和第二刮刀(122)转动至指定位置或保持持续转动；

s504：启动机体1带动第一刮刀(121)和第二刮刀(122)移动，使得第一刮刀(121)和第二刮刀(122)与路基抵接，将路基平整。

s6：碾压，碾压使用重型振动压路机静压或轻振稳压，而后再强振压实，遵循先低后高的原则，直线段由路基两侧向中心碾压，有超高的曲线段由弯道内侧向外侧碾压；

s7：检验签证，每层压实后，进行现场取样检测其干容重和压实度，并报监理工程师，随时抽查，保证施工质量；

s8：恢复各项标桩，按设计图检查路基中线、宽度、纵坡、横坡、标高等，并进行整修；

s9：路基填筑完毕，路基边坡按设计要求坡度，挂线自上而下人工配合机械进行坡面整修，坡面有冲沟时，自下而上分层挖台阶，加宽填筑夯实，进行刷坡。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。