一种独立施工的悬挂式水泥混凝土路面纵向传力杆压入机 【技术领域】
本实用新型涉及水泥路面施工机械。
背景技术
交通的迅速发展，特别是高速重载车辆的大量出现，对道路也提出了更高的要求。传统的水泥路面施工方法施工的水泥路面在板块和板块的伸缩缝处经常会出现错台和断板现象，严重影响了水泥路面的使用性能和寿命。经过许多水泥路面专家的长期反复试验论证，得出一致的结论：要避免水泥路面的这种缺陷，需要改进传统的水泥路面施工工艺，即在水泥路面的板块之间增加纵向传力杆和横向传力杆。当相邻的水泥板块出现不同程度的沉降时，由于纵向传力杆和横向传力杆地存在，可以减小它们之间的相对沉降，使路面维持原有状态，从而延长了路面的使用寿命。
横向传力杆的插入设备已经得到了很好的解决。纵向传力杆的插入一直没有得到很好的解决。现在使用的主要方法是：(一)人工植入，这种方法也是现阶段我国主要采用的方法。这种方法是人工预先编织好钢筋笼子，放置到路面需要安置纵向传力杆的位置，然后再铺筑路面。人工植入的主要缺点是：需要大量的人力、物力和时间，并且还不能保证植入钢筋水平和竖直位置的准确程度。(二)摊铺机自带装置植入，这种方法在国外的CMI和WIRTGEN公司已经采用。这种方法是在摊铺机上装有一套纵向传力杆插入器，该设备在施工6m以下路面时质量较好，但在施工6m以上的路面时，当插入器工作时，需要消耗大量的功率，摊铺机会出现动力不足的现象，并且影响到摊铺机的正常摊铺，破坏了稳定匀速摊铺的平衡条件，从而导致铺筑路面的平整度下降。并且该种装置的价格昂贵。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，设计一种独立施工的悬挂式水泥混凝土路面纵向传力杆压入机，它可以独立施工，不受摊铺机摊铺速度限制，不影响摊铺机的动力；且工作速度快、对纵向传力杆压入位置和深度准确，可适应较宽路面，压入纵向传力杆后能保持路面和边缘形状完好。
本实用新型的技术解决方案是，所述独立施工的悬挂式水泥混凝土路面纵向传力杆压入机有左端架和右端架，前横梁和后横梁的两端分别同所述左端架和右端架的两端对应连接而构成机架，其结构特点是，所述左端架和右端架侧面分别装有行走轮且所述行走轮位于相应侧的轨道上，分别装在机架两侧的两只卷扬机上均绕有钢丝绳，所述钢丝绳和导轨均有同摊铺机连接的连接端，位于所述前横梁和后横梁之间的压入机构横梁的两端分别经相应的液压油缸同所述左端架和右端架对应连接，该压入机构横梁的底部沿其长度方向装有至少两组并列的压入机构，每组压入机构由装有高频振动器的构架和装在该构架底部且至少为前、后两排和左、右两列的压叉组成，前振平梁经液压油缸同位于其上方的所述前横梁连接，后振平梁经液压油缸同位于其上方的所述后横梁连接，振平板的前、后两侧分别经装有减振弹簧的连接杆同位于其上方的所述前振平梁和后振平梁对应连接，且该振平板上装有振动器并设有对应于所述每列压叉的贯通槽。
以下做出进一步说明。
如图1至图4所示，本实用新型有左端架5和右端架15(参见图2)，前横梁16和后横梁2的两端分别同所述左端架5和右端架15的两端对应连接而构成机架，其结构特点是，所述左端架5和右端架15两侧分别装有行走轮30、31且所述行走轮30、31位于相应侧的导轨32、33上(参见图1)，分别装在机架两侧的两只卷扬机26上均绕有钢丝绳29，所述钢丝绳和导轨32、33均有同摊铺机连接的连接端(参见图4)，位于所述前横梁16和后横梁2之间的压入机构横梁7的两端分别经相应的液压油缸1、17同所述左端架5和右端架15对应连接(参见图1、图2)，该压入机构横梁7的底部沿其长度方向装有至少两组并列的压入机构20(参见图1)，每组压入机构20由装有高频振动器6的构架和装在该构架底部且至少为前、后两排和左、右两列的压叉9组成；参见图2与图3，前振平梁4经液压油缸35、36同位于其上方的所述前横梁16连接，后振平梁4经液压油缸3、37同位于其上方的所述后横梁2连接，振平板12的前、后两侧分别经装有减振弹簧11的连接杆同位于其上方的所述前振平梁34和后振平梁4对应连接，且该振平板12上装有振动器8并设有对应于所述每列压叉9的贯通槽38(参见图1与图3)。
参见图5，可在振平板12上方得传力杆轨道41的贯通槽42一侧设置一个由横置弹簧40顶起且其上侧铰接在槽边的摆动活门39，当传力杆未受到压叉9作用时，该活动摆门39不打开，传力杆18不会掉下；而当其受到压叉9向下的压力时，则会克服横置弹簧40的张力使摆动活门39打开，传力杆18随压叉9的下压而通过所述贯通槽42，并随压叉9继续运动，通过振平板12上的贯通槽38，最后压入水泥混凝土中。
还可在振平板12上方得小车轨道19上，设置一传力杆放置小车10(参见图5)，其上装有相应数量的传力杆(钢筋)18，该小车10同装在所述机架上的该小车卷扬机的钢索相连而可由其牵引在振平板12上的小车轨道19上实现由左至右或从右到左的往复运动。
参见图6，为了使传力杆压入施工中保持水泥混凝土路面及边缘的平整，可在振平板12的左、右两侧分别设置边模板收放机构；该机构的结构是，液压油缸13的缸体后端同机架(左端架5或右端架15)相铰接，而其活塞前端经铰接销23同一弯臂连接件25的弯折部相铰接，该弯臂连接件25的一个臂前端22同机架相铰接而另一个臂前端24同边模板14的背面相铰接。当液压油缸的活塞伸出至图6所示实线位置时，边模板14设置为施工状态；而其为该图中虚线位置时，则边模板14为收回状态。
本实用新型的工作原理和过程是：
第一步：将压入机构的工作装置相对于已铺好的路面平行放平，并保证整个工作装置与已铺好的路面的相对高度。
第二步：水泥混凝土路面纵向传力杆压入机不工作时，靠摊铺机拖动其行走。当行驶到需要打纵向传力杆的位置时，伸出定位钢钎，定位钢钎插入水泥混凝土路面中，纵向传力杆压入机相对于地面静止，摊铺机继续前进，压入机在悬挂导轨上滑动。
第三步：通过分别调节振平机构四个液压油缸的伸缩，将振平机构底面与已铺好的路面表面距离固定为5mm左右的地方(可由位置传感器精确定位)。
第四步：放下边模板，边模板可以与不同的路边缘的形状适应，确保边模板在压紧的过程中不会损坏已经铺筑好的路边缘，并且可以保证已铺好路边缘形状的完好。
第五步：在机器行走和调试的过程中，由人工在小车10的钢筋笼子中放入相应数量的钢筋，通过卷扬机的带动，作横向行走，在从左边向右边行驶过程中，遇到一个拉杆放置位置时，会自动掉下一根钢筋，直至运动到最右边，刚好每一个放钢筋的位置都有一根钢筋。随后小车又在卷扬机的带动下回到最左端。
第六步：压入机构在油缸的带动下向下运动，当压入机构的压叉将钢筋(传力杆)压到混凝土的表面时，其上的振动器开始振动，钢筋在振动器的作用力和液压缸的作用力下被压到已铺好混凝土路面厚度的一半位置(压入深度可由行程开关控制)。
第七步：在压拉杆的过程中，振动板会不停地振动，振动板的作用是将钢筋压入混凝土后表面上留下的痕迹进行整平，以保证整个路面的平整度。
第八步：工作结束后，整个工作装置回复原位，定位钢钎升起，在卷扬机的带动下，压入机快速跟进摊铺机，完成一个工作循环。
由以上可知，本实用新型为一种独立施工的悬挂式水泥混凝土路面纵向传力杆压入机，其特点有：
(1)该设备设计为自带动力的结构，克服了传统的传力杆压入设备与摊铺机装在一起，拉杆压入工作时，摊铺机动力不足的缺点。该设备可以独立施工，不受摊铺机摊铺速度的限制。
(2)该设备工作速度快，整个过程约需60秒，可以与滑模摊铺机配合作业，能够保证水泥混凝土路面的正常施工。
(3)该设备进行的纵向传力杆压入过程是在摊铺路面之后，可以保证纵向传力杆压入位置和深度的准确性，偏差不大于5mm，相对于在摊铺路面之前预放置纵向传力杆机械的放置位置和深度精确度要高很多。
(4)该设备左右两侧最大宽度和距离与水泥混凝土滑模式摊铺机两侧履带的宽度和距离一致，在运行过程中不需要另外铺设模板或为行走机构铺设道路，就能保证该设备的正常运行。
(5)该设备的横向的最大宽度可达12.5m，可以满足12m以内宽度的水泥混凝土路面纵向传力杆施工的要求。
(6)该设备的纵向长度可为1.5m，高度为2.5m，可以在长距离运输时整体装到半挂车上，可以做到不超长、超宽、超高。
(7)该设备采用外置式发电机组提供动力，减少了操作人员工作时的噪音影响。
(8)该设备自带振平装置，可消除传力杆压入路面以后对路面平整度和粗造度的影响。
(9)该设备装有浮动边模板，可以与不同的路边缘的形状适应，确保边模板在压紧的过程中不会损坏已经铺筑好的路边缘，并且可以保证已铺好路边缘形状的完好。
(10)可采用反变形梁结构，消除梁的挠度变形对整个工作装置平行度的影响。
【附图说明】
图1是一种实施例正视结构示意图(带局部剖视)；
图2是图1所示装置的俯视图(未画出卷扬机26、液压泵站27)；
图3是图1中A-A向剖视结构；
图4是图1所示装置左视图(连接摊铺机的结构示意图)；
图5是振平板上贯通槽及传力杆放置小车的一种实施例结构；
图6是边模板收放结构的一种实施例结构。
在附图中：
1、17-液压油缸， 2-后横梁，
3、37-液压油缸， 4-后振平梁，
5-左端架， 6-高频振动器，
7-压入机构横梁， 8-振动器，
9-压叉， 10-传力杆放置小车，
11-减振弹簧， 12-振平板，
13-液压油缸， 15-右端架，
16-前横梁， 18-传力杆，
19-小车轨道， 20-压入机构，
21-水泥混凝土路面， 22-臂前端，
23-铰接销， 24-臂前端，
25-弯臂连接件， 26-卷扬机，
27-液压泵站， 28-滑轮，
29-钢丝绳， 30、31-行走轮，
32、33-导轨， 34-前振平梁，
35、36-液压油缸， 38-贯通槽，
39-摆动活门， 40-横置弹簧，
41-传力杆轨道， 42-贯通槽。
【具体实施方式】
按照附图及上述结构的本实用新型装置，前横梁16和后横梁2两端分别同左端架5和右端架15连接构成机架，左端架5和右端架15两侧分别装有行走轮30、31且其分别置于相应侧导轨32、33上，分别装在机架两侧的两只卷扬机26上均绕有钢丝绳29，所述钢丝绳29和导轨32、33均同摊铺机连接，位于前、后横梁16、2之间的压入机构横梁7的两端分别经液压油缸1、17同左端架5和右端架15相连接，该横梁7上装有至少两组并列的压入机构20，每组压入机构20由装有高频振动器6的构架和装在该构架底部且为前、后两排和左、右两列的压叉9组成，前振平梁4经两只液压油缸35、36同位于其上方的前横梁16连接，后振平梁4经两只液压油缸3、37同位于其上方的后横梁2连接，振平板12的前、后两侧分别经两根装有减振弹簧11的连接杆同位于其上方的前振平梁34和后振平梁4对应连接，振平板12上装有振动器8并设有对应于每列压叉9的贯通槽38。所述贯通槽38一侧设有一个由横置弹簧40顶起且上侧铰接在槽侧边上的摆动活门39。在振平板12左、右两侧各设有边模板收放机构，其结构是，两只液压油缸13的缸体后端同机架相铰接而其活塞前端经铰接销23同一弯臂连接25的弯折部相铰接，该弯臂连接件25的一个臂前端22同机架相铰接而另一个臂前端24同边模板14的背面相铰接。
该设备的主要性能指标
(1)插入传力杆后的路面和传力杆的评价指标： 评价指标 数值 插入纵向传力杆后路面的平整度 5mm 传力杆的插入深度误差 ±10mm 传力杆插入后水平面内倾斜误差 ±1° 传力杆插入后垂直面内倾斜误差 ±1° 两组传力杆之间的间隔距离误差 (可根据具体施工的要求调整) ±100mm 一组传力杆中相邻两根之间的距离误差 ±5mm 最边缘一根传力杆距路面边缘距离误差 ±10mm
(2)传力杆插入装置的考核指标： 传力杆装置就位和调整时间 ≤30sec 整个传力杆装置的工作时间 ≤1min