土工材料自动摊铺装置的制作方法

本发明涉及一种公路路基路面上土工材料的摊铺装置，尤其是一种省时省力的土工材料自动摊铺装置，属于公路施工设备技术领域。

背景技术：

随着国家经济快速发展，交通运输行业也得到大力发展，现有高速公路越来越不适应现代交通运输车辆的通行，高速公路或国道改扩建项目越来越多。改扩建时，由于新旧路基及路面搭接处极易发生不均匀沉降，致使路面产生反射裂缝，影响行车质量，因此不论是路基帮宽处，还是路面结构层台阶搭接处均铺设一层或多层土工合成材料，土工合成材料具有优良的加筋、抗裂、过滤和防渗等性能，可有效避免裂缝的产生。

目前，土工材料铺设要么依靠人工摊铺，要么使用简易的辅助工具铺设，上述两种方法在铺设前，均需人工在作业面上对路基基层进行二次清扫，清除路基基层上的杂物，整个铺设过程均是人工摊铺操作，需要大量人工配合才能完成铺设，不仅劳动强度高，作业效率低，施工速度慢，无形中增加了成本，而且铺设后还存在摊铺材料不平整，土工材料与基层贴合不紧密，铺设线性差，基层在铺设过程中极易二次污染等诸多问题，铺设质量十分堪忧，严重影响了施工质量和施工进度。此外，人工或辅助工具铺设只能单卷铺设，一卷铺完后需要停顿更换才能继续铺设，无法实现连续作业，在纵坡较大路段铺设更是困难，有时根本无法铺设。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种土工材料自动摊铺装置，该装置不仅结构简单，操作省时省力，作业效率高，而且铺设质量好，可实现连续铺设作业。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种土工材料自动摊铺装置，包括行走机、连接机构、铺装架、设置在铺装架后侧的压实机构、设置在铺装架上的自动摊铺机构以及设置在铺装架前侧下方的排杂橡胶垫；连接机构包括固定架、摇臂和数个斜置的支撑油缸，固定架垂直固定在行走机前侧上，摇臂后端与固定架上端铰接，摇臂前端与铺装架后侧固连，数个支撑油缸对称设置在摇臂两侧，支撑油缸固定在行走机上，支撑油缸的活塞杆与摇臂一侧中部铰接；所述压实机构包括数个调节组合、横置钢板和压实橡胶垫，数个调节组合间隔固定在铺装架的后侧竖粱上，包括上杆、下杆和弹簧，上杆与铺装架后侧固连，下杆上端伸进上杆内，弹簧下端与下杆顶部固连，弹簧上端抵靠在上杆内的挡板上，横置钢板顶部与数个下杆的下端固连，压实橡胶垫的上端与横置钢板固连，压实橡胶垫的下端压在地面上的土工材料上；自动摊铺机构包括转轴和数个传动组合，转轴两端分别支撑在铺装架两侧上，数个传动组合分别设置在铺装架的数个斜梁上，包括电机、主动轮和被动轮，电机固定在斜梁上，电机输出轴上的链轮与主动轮轴上的链轮皮带连接，主动轮轴一端支撑在斜梁上，主动轮位于转轴的斜上侧，被动轮浮动支撑在斜梁上，位于转轴的斜下侧，数卷土工材料的卷轴两端分别支撑在铺装架前端两侧的支撑槽内，土工材料一端绕过主动轮和转轴间的间隙铺装在地面上，被动轮一侧压靠在土工材料上。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的土工材料自动摊铺装置，其中所述的转轴包括外钢管和内钢管，所述外钢管转动套装在内钢管上，外钢管和内钢管之间设有若干钢珠。

前述的土工材料自动摊铺装置，其中所述的主动轮和被动轮圆周上均设有橡胶层。

前述的土工材料自动摊铺装置，其中所述的被动轮通过支撑弹簧与斜梁连接，支撑弹簧一端与被动轮轴固连，支撑弹簧另一端与斜梁固连。

前述的土工材料自动摊铺装置，其中所述的支撑槽外侧间隔设有数个可拆卡扣，可拆卡扣上下端分别与铺装架固连，数个可拆卡扣将支撑槽分隔成数个槽口。

前述的土工材料自动摊铺装置，其中所述的压实橡胶垫和排杂橡胶垫的厚度均为4cm～8cm。

本发明利用行走机进行土工材料的摊铺，边行走边摊铺边压实，前方铺设完成后，行走机在后方可进一步压实已铺设完成的土工材料，进一步增强了土工材料的压实结合效果。整个铺设过程全程机械化施工，不仅结构简单，成本低，而且铺设时仅需少量人工配合即可完成，操作省时省力，劳动强度低，铺设效率高，铺设质量好。铺设后摊铺材料平整，土工材料与基层贴合紧密，铺设线性好，基层在铺设过程中不易二次污染，彻底解决了原有人工和辅助工具铺设的弊端，保证了施工质量和施工进度。此外，本发明可根据作业面长度安装数卷土工材料，铺设中途无需停顿更换即可实现连续作业，同时行走机可在各种地形行走，满足复杂环境摊铺要求，在纵坡较大路段可正常进行摊铺，行走机还可在场地内快速移动至另一个作业面，无需其余运输机械协助运输。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明铺装架的局部剖视图；

图3是本发明调节组合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本实施例中，行走机前进方向为前，反之为后。

如图1、图2和图3所示，本发明包括行走机1、连接机构2、铺装架3、设置在铺装架3后侧的压实机构4、设置在铺装架3上的自动摊铺机构5以及设置在铺装架3前侧下方的排杂橡胶垫6。行走机1的轮胎可碾压在已铺设完成的土工材料7上，进一步压实整平土工材料7，保证土工材料7与结合面粘结良好。连接机构2包括固定架21、摇臂22和两个斜置的支撑油缸23，固定架21垂直固定在行走机1的前侧上，摇臂22的后端与固定架21的上端铰接，其前端与铺装架3的后侧固连，两个支撑油缸23对称设置在摇臂22的两侧，支撑油缸23固定在行走机1的机架上，支撑油缸23的活塞杆与摇臂22的一侧中部铰接，上述结构可根据地形随时调整整个装置的坡度和高度，便于在纵坡较大路段铺设。铺装架3采用方钢、钢管和钢板焊接成性能稳定的三角桁架结构。

压实机构4包括四个调节组合41、横置钢板42和压实橡胶垫43，四个调节组合41间隔固定在铺装架3的后侧竖粱上，包括上杆411、下杆412和弹簧413，上杆411与铺装架3的后侧竖粱焊连，下杆412的上端伸进上杆411内，弹簧413的下端与下杆412的顶部固连，弹簧413的上端抵靠在上杆411内的挡板414上，下杆412可根据地形变化上下伸缩，起到微调的作用，保证作业面压力。横置钢板42顶部与四个下杆412的下端焊连，压实橡胶垫43的上端通过紧固件与横置钢板42固连，压实橡胶垫43的下端压在地面上的土工材料7上，可摊平压实土工材料7，增大其与基层的结合强度。

自动摊铺机构5包括转轴51和两个传动组合52，转轴51包括外钢管511和内钢管512，外钢管511转动套装在内钢管512上，两端通过钢板封闭，外钢管511和内钢管512之间设有若干钢珠513，外钢管511可绕内钢管512转动，可加快土工材料7的铺设速度，减小阻力，内钢管512的两端分别支撑在铺装架3的两侧上。两个传动组合52分别设置在铺装架3的两个斜梁上，包括电机521、主动轮522和被动轮523，电机521固定在斜梁上，电机521输出轴上的链轮与主动轮轴上的链轮皮带连接，主动轮轴一端转动支撑在斜梁上，主动轮522位于转轴51的斜上侧，被动轮523浮动支撑在斜梁上，位于转轴51的斜下侧，被动轮523通过支撑弹簧524与斜梁连接，支撑弹簧524的一端与被动轮轴焊连，其另一端与斜梁焊连，其中主动轮522和转轴51的转动方向相反，主动轮522和被动轮523的转动方向相同。三卷土工材料7的卷轴两端分别支撑在铺装架3前端两侧的支撑槽31内，土工材料7的一端绕过主动轮522和转轴51之间的间隙铺装在地面上，被动轮523的右侧压靠在土工材料7上，并与作业面形成一定角度，起缓冲作用，避免土工材料7在铺设面上直接拉扯，主动轮522和被动轮523的圆周上均设有橡胶层，可增大摩擦力。支撑槽31的外侧间隔设有三个可拆卡扣32，可拆卡扣32的上下端分别与铺装架3固连，三个可拆卡扣32将支撑槽31分隔成三个槽口，也可根据作业面长度设置多个槽口，以便放置多卷土工材料7。排杂橡胶垫6固定在铺装架3前侧下方的钢板上，可将作业面上的碎石杂物等清理干净，保证作业面干净整洁。压实橡胶垫43和排杂橡胶垫6的厚度均为4cm～8cm，本实施例中，二者的厚度均为5cm。

本发明施工时，行走机1沿作业面前进，排杂橡胶垫6首先将作业面清理干净，然后启动电机521，电机521通过皮带带动主动轮522转动，在主动轮522转动摩擦作用力下，土工材料7沿转轴51的外周面向下展开铺设，与此同时压实橡胶垫43将铺好的土工材料7摊平压实。当遇到纵坡时，支撑油缸23的活塞杆伸出，活塞杆通过摇臂22将整个铺装架3向上缓慢抬起，然后正常进行铺设，直至铺设完成。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

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