一种公路高填方路基施工装置及施工方法与流程

本发明涉及高填方路基施工装置领域，更具体地说，它涉及一种公路高填方路基施工装置及施工方法。

背景技术：

1、高填方路堤应采用分层填筑、分层压实的方法施工，每层填筑厚度根据所采用的填料决定。

2、高填方路基常见的病害有路基整体沉陷或局部沉陷、路基纵向开裂、路基滑动或边坡滑坍，在高填方路基施工时，需要进行边坡码砌、分层填筑、分层碾压，而在碾压过程中，需要沿着边坡斜面施加垂直于斜坡面的压覆力，以防止在碾压的过程中，边坡出现突出或滑坡现象，而目前常见的方式是通过在边坡上码垛石砖，施工难度较大，耗时较长，且石砖的压覆效果也并不稳定。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种公路高填方路基施工装置及施工方法。

2、本发明提供了一种公路高填方路基施工装置，包括两个对称设置的斜向提升机构、拼接式压覆机构、若干个端面限位模板、依次设于斜向提升机构上的压实机构、贴附机构和夹持机构以及设于拼接式压覆机构上的辅助定位机构，所述端面限位模板用于限定路基长度并限制回填土的移动方向，斜向提升机构用于驱使压实机构、贴附机构和夹持机构沿着斜向提升机构的倾斜方向移动，压实机构用于压实路基斜坡，贴附机构用于将拼接式压覆机构的指定部分压覆在路基斜坡上的指定位置处，夹持机构用于限位夹持拼接式压覆机构未贴附在路基斜坡上的部分，所述辅助定位机构用于将拼接式压覆机构限位固定并使拼接式压覆机构紧密贴附在路基斜坡面上；

3、所述拼接式压覆机构包括若干个交替分布的第一压覆板和第二压覆板、若干个对称连接在第一压覆板顶端面上的第一铰接件、若干个对称连接在第二压覆板顶端面上的第二铰接件，第一铰接件和第二铰接件铰接，当第一压覆板和第二压覆板的相向侧壁接触并相互限位时，第一压覆板顶、底端面和第二压覆板顶、底端面均分别处于共面状态，第一压覆板和第二压覆板的底端面与路基斜坡面接触。

4、作为本发明的进一步优化方案，所述斜向提升机构包括斜向提升框架、设于斜向提升框架上的斜向滑动槽、从上至下依次滑动连接在斜向滑动槽内的第一滑块、第二滑块和第三滑块、设于斜向提升框架顶部的导向轮以及设于地基上的若干个牵引机，若干个牵引机的输出端分别通过第一牵引绳、第二牵引绳和第三牵引绳与第一滑块、第二滑块和第三滑块连接，第一滑块上设有供第二牵引绳和第三牵引绳穿过的穿孔，第二滑块上设有供第三牵引绳穿过的穿孔，第一牵引绳、第二牵引绳和第三牵引绳均绕过导向轮。

5、作为本发明的进一步优化方案，所述压实机构包括活动连接在第一滑块上的第一液压缸、连接在第一液压缸输出端的压板、固定连接在第一滑块上的转向电机、连接在第一液压缸与第一滑块连接的活动轴体上的第一齿轮以及连接在转向电机输出端的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合。

6、作为本发明的进一步优化方案，所述贴附机构包括连接在第二滑块上的第二液压缸、连接在第二液压缸输出端的第一连接架以及活动连接在第一连接架上的第一滚筒，第一滚筒与第一压覆板或第二压覆板的顶端面接触。

7、作为本发明的进一步优化方案，所述夹持机构包括连接在第三滑块上的第三液压缸、连接在第三液压缸输出端的第二连接架、活动连接在第二连接架上的第二滚筒、设于第二连接架上的限位滑槽、滑动连接在限位滑槽内的第四滑块、活动连接在第四滑块上的第三滚筒以及连接在第四滑块和限位滑槽内壁之间的弹簧，当第三滚筒与第一铰接件或第二铰接件接触时，弹簧处于被挤压状态，第二滚筒与第一压覆板或第二压覆板的底端面接触。

8、作为本发明的进一步优化方案，当路基斜坡面上出现外突式的转折角时，相应位置处的第一压覆板和第二压覆板相接触的侧壁上均设有倾斜切割面，第一压覆板上的倾斜切割面和第二压覆板的倾斜切割面接触并形成限位作用时，第一压覆板和第二压覆板之间的夹角度数与路基斜坡面上外突式的转折角度数相同。

9、作为本发明的进一步优化方案，当路基斜坡面上出现内凹式的转折角时，相应位置处的第一压覆板和第二压覆板相接触的侧壁上均焊接有直角梯形式补充材料，第一压覆板上的直角梯形材料与第二压覆板上的直角梯形式补充材料接触并形成限位作用时，第一压覆板和第二压覆板之间的夹角度数与路基斜坡面上内凹式的转折角度数相同。

10、作为本发明的进一步优化方案，所述辅助定位机构包括若干个定位杆，定位杆用于将位于路基斜坡底端处的第一压覆板或第二压覆板限位固定在地基上。

11、一种公路高填方路基施工方法，采用如上述的公路高填方路基施工装置，包括以下步骤：

12、架设端面限位模板和斜向提升机构，对两个端面限位模板或已有路基与端面限位模板之间的区域进行填土，设定高度时，进行斜坡处理，通过斜向提升机构驱使压实机构沿着路基斜坡移动并对途经的斜坡区域进行压实处理；

13、将拼接式压覆机构的一端通过辅助定位机构限位固定在地基上，然后通过斜向提升机构驱使贴附机构沿着路基斜坡移动，在移动过程中，将后续的第一压覆板、第二压覆板沿着压实过的斜坡面进行贴附；

14、当路基斜坡面出现外突式的转折角时，对相应位置处的第一压覆板和第二压覆板相接触的侧壁进行切割，并于切割处形成倾斜切割面，第一压覆板上的倾斜切割面和第二压覆板的倾斜切割面接触并形成限位作用时，第一压覆板和第二压覆板之间的夹角度数与路基斜坡面上外突式的转折角度数相同，切割下的直角梯形材料待用；

15、当路基斜坡面上出现内凹式的转折角时，将切割下的直角梯形材料焊接在相应位置处的第一压覆板和第二压覆板相接触的侧壁上，第一压覆板上的直角梯形材料与第二压覆板上的直角梯形材料接触并形成限位作用，使得第一压覆板和第二压覆板之间的夹角度数与路基斜坡面上内凹式的转折角度数始终保持在相同的状态；

16、直至整个拼接式压覆机构完全覆盖斜坡区域时结束，并对路基平行面区域进行压实处理。

17、本发明的有益效果在于：本发明通过斜向提升机构、设于斜向提升机构上的压实机构、贴附机构以及夹持机构，可对路基斜坡进行自动化压实处理，将拼接式压覆机构自动化的压覆在路基斜坡上，仅需要通过辅助定位机构对拼接式压覆机构的首尾端以及转折角处进行限位固定即可对整个路基斜坡进行压覆限位，可以使得路基顶平面压实过程中，路基斜坡不会出现外突、坍塌或滑坡，不仅提高了路基施工速率，且提高了路基的施工质量。

技术特征：

1.一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，包括两个对称设置的斜向提升机构(1)、拼接式压覆机构(5)、若干个端面限位模板(6)、依次设于斜向提升机构(1)上的压实机构(2)、贴附机构(3)和夹持机构(4)以及设于拼接式压覆机构(5)上的辅助定位机构(7)，所述端面限位模板(6)用于限定路基长度并限制回填土的移动方向，斜向提升机构(1)用于驱使压实机构(2)、贴附机构(3)和夹持机构(4)沿着斜向提升机构(1)的倾斜方向移动，压实机构(2)用于压实路基斜坡，贴附机构(3)用于将拼接式压覆机构(5)的指定部分压覆在路基斜坡上的指定位置处，夹持机构(4)用于限位夹持拼接式压覆机构(5)未贴附在路基斜坡上的部分，所述辅助定位机构(7)用于将拼接式压覆机构(5)限位固定并使拼接式压覆机构(5)紧密贴附在路基斜坡面上；

2.根据权利要求1所述的一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，所述斜向提升机构(1)包括斜向提升框架(101)、设于斜向提升框架(101)上的斜向滑动槽(102)、从上至下依次滑动连接在斜向滑动槽(102)内的第一滑块(103)、第二滑块(105)和第三滑块(107)、设于斜向提升框架(101)顶部的导向轮以及设于地基上的若干个牵引机，若干个牵引机的输出端分别通过第一牵引绳(104)、第二牵引绳(106)和第三牵引绳(108)与第一滑块(103)、第二滑块(105)和第三滑块(107)连接，第一滑块(103)上设有供第二牵引绳(106)和第三牵引绳(108)穿过的穿孔，第二滑块(105)上设有供第三牵引绳(108)穿过的穿孔，第一牵引绳(104)、第二牵引绳(106)和第三牵引绳(108)均绕过导向轮。

3.根据权利要求2所述的一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，所述压实机构(2)包括活动连接在第一滑块(103)上的第一液压缸(201)、连接在第一液压缸(201)输出端的压板(202)、固定连接在第一滑块(103)上的转向电机、连接在第一液压缸(201)与第一滑块(103)连接的活动轴体上的第一齿轮以及连接在转向电机输出端的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，所述贴附机构(3)包括连接在第二滑块(105)上的第二液压缸(301)、连接在第二液压缸(301)输出端的第一连接架(302)以及活动连接在第一连接架(302)上的第一滚筒(303)，第一滚筒(303)与第一压覆板(501)或第二压覆板(502)的顶端面接触。

5.根据权利要求4所述的一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，所述夹持机构(4)包括连接在第三滑块(107)上的第三液压缸(401)、连接在第三液压缸(401)输出端的第二连接架(402)、活动连接在第二连接架(402)上的第二滚筒(403)、设于第二连接架(402)上的限位滑槽(404)、滑动连接在限位滑槽(404)内的第四滑块、活动连接在第四滑块上的第三滚筒(405)以及连接在第四滑块和限位滑槽(404)内壁之间的弹簧(406)，当第三滚筒(405)与第一铰接件(503)或第二铰接件(504)接触时，弹簧(406)处于被挤压状态，第二滚筒(403)与第一压覆板(501)或第二压覆板(502)的底端面接触。

6.根据权利要求5所述的一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，当路基斜坡面上出现外突式的转折角时，相应位置处的第一压覆板(501)和第二压覆板(502)相接触的侧壁上均设有倾斜切割面，第一压覆板(501)上的倾斜切割面和第二压覆板(502)的倾斜切割面接触并形成限位作用时，第一压覆板(501)和第二压覆板(502)之间的夹角度数与路基斜坡面上外突式的转折角度数相同。

7.根据权利要求6所述的一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，当路基斜坡面上出现内凹式的转折角时，相应位置处的第一压覆板(501)和第二压覆板(502)相接触的侧壁上均焊接有直角梯形式补充材料，第一压覆板(501)上的直角梯形材料与第二压覆板(502)上的直角梯形式补充材料接触并形成限位作用时，第一压覆板(501)和第二压覆板(502)之间的夹角度数与路基斜坡面上内凹式的转折角度数相同。

8.根据权利要求7所述的一种公路高填方路基施工装置，其特征在于，所述辅助定位机构(7)包括若干个定位杆(701)，定位杆(701)用于将位于路基斜坡底端处的第一压覆板(501)或第二压覆板(502)限位固定在地基上。

9.一种公路高填方路基施工方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的公路高填方路基施工装置，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及高填方路基施工装置领域，公开了一种公路高填方路基施工装置及施工方法，其中，一种公路高填方路基施工装置，包括斜向提升机构、拼接式压覆机构、若干个端面限位模板、压实机构、贴附机构、夹持机构以及辅助定位机构；本发明通过斜向提升机构、设于斜向提升机构上的压实机构、贴附机构以及夹持机构，可对路基斜坡进行自动化压实处理，将拼接式压覆机构自动化的压覆在路基斜坡上，仅需要通过辅助定位机构对拼接式压覆机构的首尾端以及转折角处进行限位固定即可对整个路基斜坡进行压覆限位，可以使得路基顶平面压实过程中，路基斜坡不会出现外突、坍塌或滑坡，不仅提高了路基施工速率，且提高了路基的施工质量。

技术研发人员：黄建秋,王海平,刘云龙,达伟,何栋,张泉,向征华,汤宇,彭学军,凌涛,吴钢,鲁新,马守峰,赵瑞峰,李春霖,陈卓,张锐彬,王铭锦,孜克力亚·木哈麦提,尹来容,余关龙,喻波
受保护的技术使用者：中铁五局集团第一工程有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15