一种桥梁伸缩缝修复装置及其修复方法

1.本发明涉及桥梁维修的技术领域，具体公开了一种桥梁伸缩缝修复装置及其修复方法。


背景技术：

2.随着社会的进步和国民经济的发展，交通运输中对桥梁工程的安全性能要求越来越高。而桥梁的伸缩缝则是对桥梁安全的必要保障。现有的桥梁伸缩缝由于施工及后期养护中诸多因素的影响，经常会导致伸缩缝被破坏的问题出现，不仅缩短桥梁使用寿命年限，并且威胁使用者生命财产安全。因此需要定期对桥梁伸缩缝进行修复。
3.目前现有的桥梁伸缩缝修复工艺，例如中国专利（公开号：cn112391958a）公开了一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，先对破损待修复的伸缩缝结构进行切缝处理；凿除待修复部位的破损混凝土及钢筋结构，并冲洗和清洁；在原有混凝土侧预埋锚固钢筋，并进行固定形成钢筋骨架，然后进行支模；安装伸缩缝，调整固定后与预埋钢筋进行焊接；对坑槽进行冲洗，并喷洒界面剂；拌和超早强材料并进行分层浇筑工作；待材料初凝后抹平收光，喷洒固化剂后覆进行养护；养护后可开放交通。
4.而为了保证伸缩缝在浇铸混凝土过程中避免混凝土落入伸缩缝的沟槽中，通常还会在浇铸前对伸缩缝进行铺盖防水膜。例如中国专利（公开号：cn106498849a）公开了一种桥梁伸缩缝，包括预埋钢筋、伸缩缝、安装槽、铺装层和弹性材料层；其施工工艺，包括以下步骤：根据施工要求和桥梁伸缩缝的规格，对混凝土桥面进行切缝处理；进行桥梁伸缩缝的钢筋预埋工作，进行调整后固定，保证无偏差后进行预埋钢筋焊接工作；在伸缩缝中铺垫防水膜，在防水膜上方刷涂分离界面层，然后开始铺装层混凝土浇筑工作；在完成浇筑工作48h后，取出伸缩缝中铺垫的防水膜，进行闭水检验和施工验收，合格后即完成桥梁伸缩缝的施工。
5.但是现有工艺对防水膜进行铺盖以及对伸缩缝内部的清理通常是以两根分开的步骤独立进行，存在施工效率缓慢的问题。并且由于现有的伸缩缝结构特殊，常见的清洗设备很难深入至伸缩缝的内部进行清洗，因此也存在着清洗困难的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种桥梁伸缩缝修复装置及，以解决对伸缩缝清洗困难以及防水膜铺盖效率慢的技术问题。
7.为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种桥梁伸缩缝修复装置，包括承载箱，承载箱上设有行走机构，还包括铺展机构与清洗机构；铺展机构包括铺料辊，铺料辊转动连接于承载箱内壁；清洗机构包括支撑杆，支撑杆一端转动连接在承载箱侧壁，支撑杆与承载箱转动连接处同轴转动连接有传动机构，承载箱内部还竖直滑动连接有切割刀，切割刀位于靠近铺料辊一侧，传动机构能够驱动切割刀竖直自由滑动，切割刀位于铺料辊的出料方向上方；
支撑杆另一端设有清洗辊；清洗辊位于承载箱下方。
8.本基础方案的工作原理和有益效果在于：本技术方案利用行走机构实现对承载箱移动的功能，进而使承载箱能够在桥梁伸缩缝旁的地面上自由的移动。
9.本方案利用铺展机构实现对防水膜的自动铺展的技术效果。使用人员将防水膜缠绕在铺料辊上，由于铺料辊转动连接在承载箱，因此随着铺料辊转动，能够持续不断提供向外延伸提供防水膜。使用人员仅需要将防水膜的首端固定在伸缩缝的一端，随着承载箱沿伸缩缝方向的移动，防水膜能够持续沿伸缩缝延伸方向进行覆盖固定，达到遮盖伸缩缝中间沟槽的目的本方案利用清洗机构实现对伸缩缝内部钢筋结构的清洗。由于清洗辊位于承载箱的下方，因此清洗辊能够伸入伸缩缝的内部，并与伸缩缝内部钢筋接触，进而实现清洗作业的技术效果。随着承载箱沿伸缩缝方向的移动，清洗辊能够持续沿伸缩缝延伸方向进行对伸缩缝的内部进行清洗。
10.当承载箱移动至伸缩缝的一端时，承载箱下方的清洗辊会抵靠在伸缩缝的侧壁上，随着承载箱继续向前移动，清洗辊会在伸缩缝侧壁的作用力下通过支撑杆与承载箱发生周向转动，直至清洗辊转动至同伸缩缝顶端持平，进而达到清洗辊从伸缩缝中移出的技术效果。
11.并且在清洗辊转动的过程中还能够通过传动机构实现对切割刀的传动功能，进而使切割刀能够沿竖直方向进行向下运动。由于切割刀位于铺料辊的出料方向上方，因此随着切割刀向下运动，进而实现对铺料辊上防水膜自动切断，实现在铺设完毕防水膜后自动切割防水膜的技术效果。
12.相比于现有技术，本技术方案承载箱的移动同时实现对伸缩缝的沟槽进行遮盖以及对伸缩缝内部清洁的两个功能。有效节约人力成本，缩短施工时间，提高桥梁伸缩缝修复施工的进程。并且本技术方案还能够在对伸缩缝清洁完成后自动实现对防水膜的切割，实现相关步骤的自动化处理，有效提高施工效率。
13.进一步，所述传动机构包括第一齿轮与第二齿轮，所述第一齿轮同轴固定连接支撑杆远离铺料辊的一端，所述第二齿轮啮合于所述第一齿轮，所述切割刀一侧开有齿条，所述齿条啮合于所述第二齿轮。
14.有益效果：本技术方案在清洗辊抵靠伸缩缝侧壁转动的过程中带动第一齿轮转动，第一齿轮转动进而带动第二齿轮的转动，以实现转换转动方向的目的。第二齿轮转动进而带动切割刀上齿条的竖直移动，进而实现有周向转动转化为竖向移动的目的，以最终实现切割刀竖直向下运动的技术效果。
15.进一步，所述承载箱的内壁固定连接有导向箱，所述导向箱内壁开有导向槽，所述齿条竖直滑动连接于所述导向槽内。
16.有益效果：本技术方案通过开设导向箱以及导向槽，以实现对齿条的导向作用，确保齿条沿竖直方向进行向下运动，避免切割刀发生偏移。
17.进一步，所述第一齿轮与第二齿轮均为直齿轮。
18.有益效果：本技术方案用过采用直齿轮进行啮合以提高齿轮的传动效率。
19.进一步，所述传动机构包括转盘，所述转盘同轴固定连接于支撑杆远离铺料辊的一端，所述转盘上铰接有连杆，所述连杆远离转盘的一端铰接于所述切割刀。
20.有益效果：本技术方案利用转盘、连杆以及切割刀之间的铰接关系构成一个曲柄滑块机构，在清洗辊转动的过程中带动转盘转动，转盘转动的过程中通过连杆带动切割刀竖直向下运动，最终实现切割刀竖直向下切割防水膜的技术效果。
21.进一步，所述支撑杆能够沿自身轴向自由伸缩，所述支撑杆内部同轴固定连接能够使支撑杆轴向自由伸缩的压簧。
22.有益效果：本技术方案利用压簧进而实现支撑杆的自由伸缩功能，以实现当清洗辊在行进的过程中遇到较低钢筋障碍物时能够受到挤压并收缩，避免清洗辊受到较低的障碍物阻碍无法前进的情况发生。
23.进一步，所述承载箱内壁焊接固定有装料箱，所述铺料辊转动连接于所述装料箱内壁，所述装料箱侧壁开有出料口。
24.有益效果：本技术方案通过在承载箱内部增设装料箱，以便于使用人员能够便捷地对铺料辊上的防水膜进行替换，同时也起到对防水膜储存保护的作用。
25.进一步，所述装料箱底部靠近出料口的一侧焊接固定有导料板。
26.有益效果：本技术方案通过在装料箱底部增设导料板以实现对防水膜铺展方向引导的作用。
27.进一步，所述装料箱的顶部开有开口，所述装料箱的顶部铰接有用于遮挡开口的挡盖。
28.有益效果：本技术方案通过在装料箱顶部增设开口以及盖板，以便于使用人员对铺料辊进行更换。
29.本发明的目的之二在于提供一种桥梁伸缩缝修复方法，利用上述的桥梁伸缩缝修复装置，包括以下步骤：s1、切缝，对破损待修复的伸缩缝结构进行切缝处理，直至伸缩缝内部的钢筋结构暴露在外部；s2、修复，对破损的钢筋进行替换或者焊接加固处理；s3、清理与铺膜，将所述桥梁伸缩缝修复装置放置在伸缩缝上进行移动，并利用所述桥梁伸缩缝修复装置将防水膜遮盖桥梁伸缩缝；s4、浇筑混凝土，将混凝土浇注在伸缩缝内，并对伸缩缝内的混凝土进行振捣；s5、养护、将浇筑完成的伸缩缝静置不少于7天。
附图说明
30.图1为本发明实施例一的一种桥梁伸缩缝修复装置工作状态下的侧视剖示图；图2为本发明实施例一的一种桥梁伸缩缝修复装置的正视图；图3为本发明实施例二的一种桥梁伸缩缝修复装置的侧视剖示图；图4为本发明实施例三的一种桥梁伸缩缝修复装置工作状态下的侧视剖示图。
具体实施方式
31.下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：承载箱1、行进轮2、履带3、底座4、第一机械臂5、第二机械臂6、机械爪7、第一气缸8、第二气缸9、第三气缸10、第一直齿轮11、第二直齿轮12、清
洗辊13、支撑杆14、导向箱15、传动条16、铺料辊17、导料板18、盖板19、防水膜20、切割刀21、齿条22、伸缩缝23、转盘24、连杆25、轮胎26、液压伸缩缸27、橡胶管28。
32.实施例一基本如附图1与附图2所示：一种桥梁伸缩缝修复装置及其修复方法，包括车架，车架上焊接固定有承载箱1。承载箱1的相对两侧分别设有行走机构，行走机构包括四个行进轮2，行进轮2分别转动连接在承载箱1的侧壁，四个行进轮2的外侧配合有一条履带3，承载箱1内螺纹固定有用于驱动行进轮2转动的驱动电机。
33.承载箱1的顶部设有夹持机构，夹持机构包括底座4，底座4的顶部转动连接有第一机械臂5，底座4上螺栓固定有用于驱动第一机械臂5转动的第一气缸8。第一机械臂5远离底座4的一端转动连接有第二机械臂6，第一机械臂5上螺栓固定有用于驱动第二机械臂6转动的第二气缸9。第二机械臂6远离第一机械臂5的一端机械爪7，第二机械臂6上螺栓固定有用于驱动机械爪7夹取的第三气缸10。
34.承载箱1的内壁转动连接有第一直齿轮11，第一直齿轮11同轴键连接固定有第一销轴，第一销轴同轴键连接固定有支撑杆14，支撑杆14能够沿轴向自由伸缩。支撑杆14内部同轴设有能够使支撑杆14轴向自由伸缩的压簧。承载箱1的底部开有缺口，支撑杆14远离第一直齿轮11的一端延伸于承载箱1的下方。支撑杆14远离第一直齿轮11的一端同轴键连接固定有第二销轴，第二销轴同轴键连接固定有清洗辊13。清洗辊13同轴固定连接有伺服电机，伺服电机用于驱动清洗辊13的转动。承载箱1开有用于支撑杆14以顶端为圆心周向转动的活动空间。
35.承载箱1的内壁转动连接有第二直齿轮12，第二直齿轮12啮合于相邻第一直齿轮11的一侧。承载箱1的内壁还螺纹固定有导向箱15，导向箱15内竖直开有导向槽，导向槽内滑动连接有传动条16，传动条16的右侧开有齿条22，齿条22啮合于第一直齿轮11的左侧。传动条16的底端焊接固定有切割刀21，切割刀21的刀刃朝向正下方。
36.承载箱1内还设有铺展机构。铺展机构包括装料箱，装料箱焊接固定在承载箱1的内壁。装料箱的顶部开有开口，装料箱的顶部铰接有用于遮挡开口的挡盖。装料箱内部转动连接有铺料辊17，铺料辊17上缠绕有防水膜20。装料箱的左侧开有能够使防水膜20排出的出料口，装料箱底部靠近出料口的一侧焊接固定有导料板18。
37.一种桥梁伸缩缝修复方法，利用上述的桥梁伸缩缝修复装置，包括以下步骤：s1、切缝，对破损待修复的伸缩缝结构进行切缝处理，直至伸缩缝内部的钢筋结构暴露在外部；s2、修复，对破损的钢筋进行替换或者焊接加固处理；s3、清理与铺膜，将所述桥梁伸缩缝修复装置放置在伸缩缝上进行移动，并利用所述桥梁伸缩缝修复装置将防水膜遮盖桥梁伸缩缝；s4、浇筑混凝土，将混凝土浇注在伸缩缝内，并对伸缩缝内的混凝土进行振捣；s5、养护、将浇筑完成的伸缩缝静置不少于7天。
38.具体实施桥梁伸缩缝修复装置的方式：在使用桥梁伸缩缝修复装置的过程中，首先使用人员将桥梁伸缩缝23修复辅助装置放置在伸缩缝23的一端的正上方，并且将清洁辊放置在伸缩缝23内部。接着操作人员将防水膜20从装料箱的出料口中拉出，并将防水膜20的端部固定在伸缩缝23的顶端。接着操作人员启动驱动电机，如附图1所示，行进轮2在驱动
电机的作用下带动履带3转动，进而实现承载箱1的自左向右移动。同时启动伺服电机，进而实现清洗辊13的高速转动。
39.在承载箱1移动的过程中，操作人员通过第一气缸8、第二气缸9以及第三气缸10进而控制第一机械臂5、第二机械臂6以及机械爪7的活动，以实现利用机械爪7在伸缩缝23内对较大异物夹取的效果。
40.在承载箱1移动的过程中，清洗辊13对伸缩缝23内部钢筋接触，进而实现对伸缩缝23内部清洗作业。随着承载箱1水平向右移动，清洗辊13能够持续对伸缩缝23的内部进行清洗。当清洗辊13在行进的过程中遇到较低钢筋障碍物时能够受到挤压并收缩，以实现通过障碍物，避免清洗辊13受到较低的障碍物阻碍无法前进的情况。通过障碍后支撑杆14在压簧的作用下复位，进而继续对伸缩缝23内部进行清洗。
41.最后当承载箱1移动至伸缩缝23的末端时，承载箱1下方的清洗辊13会抵靠在伸缩缝23的侧壁上，随着承载箱1继续向前移动，清洗辊13会在伸缩缝23侧壁的作用力下通过支撑杆14与承载箱1发生周向转动，直至清洗辊13转动至同伸缩缝23顶端持平，进而使清洗辊13脱离伸缩缝23。在此过程中带动第一直齿轮11转动，第一直齿轮11转动进而带动第二直齿轮12的转动，以实现转换转动方向的目的。第二直齿轮12转动进而带动切割刀21上齿条22沿导向箱15内的导向槽的竖直向下移动，进而使切割刀21竖直向下运动。随着切割刀21向下运动的过程，切割刀21对正下方延伸出来的防水膜20进行切断，以达到铺设完毕防水膜20后自动切割防水膜20的技术效果。
42.实施例二本实施例与实施例一的不同之处在于，如附图3所示，行走机构包括四个轮胎26，四个轮胎26分别转动连接于承载箱1相对的两个侧壁，承载箱1内固定有用于驱动轮胎26转动的驱动电机。
43.传动机构包括转盘24，转盘24同轴键连接固定于支撑杆14的顶端，转盘24的侧壁偏心处铰接有一根连杆25，连杆25的左端铰接在切割刀21顶部的传动条16上。
44.具体实施过程：在承载箱1移动的过程中，驱动电机带动轮胎26转动，进而带动承载箱1的前进。
45.最后当承载箱1移动至伸缩缝23的末端时，承载箱1下方的清洗辊13会抵靠在伸缩缝23的侧壁上，随着承载箱1继续向前移动，清洗辊13会在伸缩缝23侧壁的作用力下通过支撑杆14与承载箱1发生周向转动，直至清洗辊13转动至同伸缩缝23顶端持平，进而使清洗辊13脱离伸缩缝23。在支撑杆14转动的过程中带动转盘24转动。由于转盘24、连杆25以及切割刀21之间的铰接关系构成一个曲柄滑块机构，因此转盘24转动并利用连杆25带动切割刀21竖直向下运动，进而使切割刀21竖直向下运动。随着切割刀21向下运动的过程，切割刀21对正下方延伸出来的防水膜20进行切断。
46.实施例三本实施例与实施例一的不同之处在于如附图4所示，支撑杆14的滑动内部还开设有液压腔，液压腔内装填有压力液。支撑杆14的自由伸缩能够使液压腔的体积自由变化。承载箱1在切割刀21的左侧螺栓固定有液压伸缩缸27。液压伸缩缸27的伸缩端朝向正下方竖直伸缩。液压伸缩缸27的自由端螺纹固定有挤压板。
47.支撑杆14与液压伸缩缸27之间连通有橡胶管28，橡胶管28将支撑杆14内部的液压
腔与液压伸缩缸27之间相互连通。
48.具体实施过程：在随着承载箱1移动的过程中，支撑杆14会由于不断地遇到伸缩缝23内部的钢筋而竖直伸缩。每当支撑杆14收缩的过程中，都会对支撑杆14内部的液压腔形成挤压，被挤压的压裂液通过橡胶管28进入液压伸缩缸27内部，进而实现对液压伸缩缸27顶出的作用。液压伸缩缸27将挤压板竖直向下顶出，最终达到挤压铺设防水膜20的作用，使铺设的防水膜20更加的平整的技术效果。
49.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。