專利名稱：混凝土路面縮縫施工軟作縫機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆谒嗷炷恋缆访鎸咏涌p的修建方法。它特別涉及一種用于水泥混凝土道路面層縮縫施工的軟作縫機。
水泥混凝土路面接縫有縮縫、縱縫、工作縫和脹縫。這四種縫往往是混凝土路面破壞的起因。其中，縮縫最多最長，且施工質(zhì)量較難保證。是水泥混凝土路面施工的技術(shù)難點之一。
目前國內(nèi)外在混凝土路面施工當中，縮縫采用三種制作形式1、人工軟作縫在混凝土路面攤鋪之后，通過振壓鋼板、抹面、多次提板、人工修縫等多道工序來加工縮縫。
2、鋸縫機硬鋸縫待混凝土硬化后，用金剛石鋸片切縫機切割縮縫。這是目前國內(nèi)混凝土路面縮縫施工使用最多的常規(guī)方式。
3、早鋸縫機鋸縫待混凝土硬化到一定程度，用高速鋸縫機切割縮縫。是美國僅兩年發(fā)展起來的較新的方法，美國專利US4889675，4903680，4929662，4938201，稱為軟成縫機。
這三種縮縫的制作方法有各自的缺點第一種方法的工序太多，工人勞動強度大，人工修整后的縮縫寬度過大，并且損害了路面原有的平整度，不能保證縮縫的施工質(zhì)量。所以，我國現(xiàn)行水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范GBJ97－87第4.6.2款限制在機場和高等級公路上使用。
第二種方法的鋸縫時間不好掌握，早了啃邊，晚了路面混凝土已發(fā)生了斷板破壞，特別是斷板將嚴重影響路面的行車質(zhì)量施工實踐證明，即使采用度時積來控制鋸縫，也很難防止斷板現(xiàn)象的發(fā)生。尤其是在路面分幾幅施工的情況下，由于縱縫拉桿的牽引作用，當前一幅縮縫已經(jīng)斷裂，后幅新鋪路面尚未鋸縫時，新鋪路面上的斷板幾乎是不可避免的。另外，由于是硬鋸縫，金剛石鋸片的磨損大，施工能耗和成本高。
第三種方法雖稱為軟作縫機，其實，它要待路面混凝土強度在1.1～5.6MPa之間，具有支撐人和機械在其上行走操作的能力時，才能鋸縫。因而，實際上它是早鋸縫而并非軟作縫。況且它的電機和鋸片的轉(zhuǎn)速高達12000轉(zhuǎn)／分，其加工和制造的難度很大。據(jù)調(diào)研，目前國內(nèi)的機制工藝水平很難保證整機的穩(wěn)定性和可靠性。
本實用新型的目的是提供一種能克服以上缺點，施工便捷、能耗和成本低、加工制造容易、并能保證縮縫施工質(zhì)量的混凝土路面縮縫施工軟作縫機。
本實用新型的工作原理是水泥混凝土路面攤鋪完畢，混凝土秘水后，初凝前，如


圖1所示，用電機1帶動偏心振子2產(chǎn)生激振力，用與電機聯(lián)動的切縫片3振切開縫，其后跟進一個與電機隔振、先后動作的抹縫板4，它與船形底板5共同工作，擠壓出規(guī)矩的兩個直角且深度和寬度均符合要求的縮縫。作出的縮縫不再需要修整。
與電機聯(lián)動的振動切縫片3的切入深度可調(diào)，在作縫開始和結(jié)束時由操作者調(diào)切縫片控制旋鈕6使其進入和收起，并能保持縮縫所要求的深度，最大深度5厘米，調(diào)整范圍0～5厘米。切縫片寬度7毫米。作出的縮縫寬度大約在5～7毫米之間。當切縫片遇到混凝土中振不動的大而硬的障礙物時，切縫片3可以自動抬升，越過障礙物，然后自動恢復(fù)到規(guī)定深度。
在切縫片3后跟進的用彈簧組7隔振的抹縫板4通過調(diào)節(jié)紐8可以單獨進入、收起和調(diào)節(jié)抹縫深度，同時可與切縫片3的聯(lián)動機構(gòu)9先后聯(lián)動，當切縫片3遇到障礙抬升時，抹縫板4可在隨后跟著自動抬升，并在越過障礙后通過恢復(fù)彈簧10自動復(fù)位。抹縫板4的寬度、深度和調(diào)整范圍與切縫片相同。
整個軟作縫機的重量靠船形底板5托浮在軟混凝土路面上。混凝土表面受壓，其壓強僅為0.25Nf／cm2左右，在混凝土初凝前可以保持路面原有的平整度，保證了實現(xiàn)混凝土在柔軟狀態(tài)軟作縮縫。
拖動方式，采用人工，以適應(yīng)國內(nèi)混凝土路面95％為人工施工的情況。通過拖動桿11手工拖動，要求拖動時的行進速度為5米／分，盡量保持勻速運動。
如圖2所示，導(dǎo)向采用軟作縫機與槽鋼12鎖定滾動機構(gòu)13，以保證縮縫的順直度。
考慮到施工安全和防塵，整機用機罩14與外界隔開，機罩14安裝在機板15上。
在軟作縫機不作縫行走或施工期間移動機器時，放下三個可以收起的行走輪16以便于拖動，在軟作縫機停止工作和行走時，通過機罩14上的卡子，將拖動桿11卡住收起。
本實用新型的基本思路就是將人工多道工序軟做縮縫的工藝組合在一起，通過一臺可靠的軟作縫機，在保證混凝土路面和縮縫質(zhì)量的前提下，一次軟做成縮縫。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實用新型具有下述優(yōu)點1、它保留了軟成縫工藝的基本特點，在混凝土未硬化時作縫，一是徹底根除了混凝土路面的斷板破壞，二是在混凝土成縫能量很小時既作縫，施工能耗較少。同時，它把軟成縫的多道工序合并到一臺可以保證縮縫施工質(zhì)量的整體機械上一次完成。簡化了施工工序，減輕了工人的勞動強度。
2、軟作縫機的機械制作成本、施工成本和鋸片磨耗均遠小于目前使用的鋸縫機，由于改進了混凝土路面的施工工藝，徹底根除了啃邊與路面斷板等病害。提高了混凝土路面的行車質(zhì)量。使用新研制的軟作縫機代替現(xiàn)有的鋸縫機，可為施工單位節(jié)約機械購置費和施工費用。
3、軟作縫機比國外開發(fā)的早鋸縫機加工工藝簡單、制作容易、可靠性和穩(wěn)定性高，符合我國大量的混凝土路面用人工和小型機具施工的情況，便于大量推廣應(yīng)用。
4、為水泥混凝土路面大規(guī)模機械化施工奠定了基礎(chǔ)。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
以下結(jié)合附圖，給出本實用新型的實施例，詳細敘述本實用新型的結(jié)構(gòu)本實用新型提供的混凝土路面縮縫施工軟作縫機由如下部分組成1、振動成縫機構(gòu)由電機1、偏心振子2、切縫片3、控制紐6、隔振彈簧組7組成。其連接關(guān)系是偏心振子2安裝在電機1的軸上；切縫片3固定在電機1的座上；控制紐6通過支架固定在機板15上；彈簧組7與電機1的座為彈性連接，并通過隔振板的軸與機板15活動絞接。工作時由電機1帶動偏心振子2和切縫片3產(chǎn)生激振力，振動擠壓成縫。由彈簧組7等與整機和其它機構(gòu)隔振，并與控制紐6軟連接，既可控制切縫片3的深度又能使其自動升高越過障礙，然后靠振動成縫機構(gòu)的自重和彈簧使切縫片3恢復(fù)設(shè)定位置。設(shè)計工作參數(shù)電機功率90瓦，激振頻率38Rad／s，激振力9.5Kgf。主要作用是振動切縫。
2、抹縫機構(gòu)由抹縫板4、船形底板5、調(diào)節(jié)紐8、聯(lián)動機構(gòu)9、恢復(fù)彈簧10組成。連接關(guān)系為抹縫板4與跟隨切縫片3的聯(lián)動機構(gòu)9和調(diào)節(jié)紐8為軟連接，并可在船形底板5和機板15槽內(nèi)上下運動；抹縫板4由恢復(fù)彈簧10向下頂著，彈簧10裝在彈簧套內(nèi)，固定在機板15上；當切縫片3升高時，通過跟隨聯(lián)動機構(gòu)9，抹縫板4跟著抬起，越過障礙后，由彈簧頂回原位；調(diào)節(jié)紐8通過支架固定在機板15上，它可以調(diào)節(jié)抹縫板4的吃入深度。其功能是抹縫，做成規(guī)矩的縮縫形狀。
3、拖動行走機構(gòu)由拖動桿11、機板15和行走輪16組成，連接關(guān)系是拖動桿11與機板15成活動絞接；拖動桿11的旋轉(zhuǎn)角度約80度，便于人拉拖動桿11牽引整機行進；在不用時將其卡住收起；三個行走輪16是摺疊式的，一個安在尾部，兩個在前部，均與機板15螺栓連接。可在作縫時收起，移動時放下行走。作用是在軟作縫時通過拖動桿11牽引整機行進。不作縫時，由拖動桿11和行走輪16牽引軟作縫機行走。
4、托浮支撐機構(gòu)由船形底板5和機板15組成。船形底板5固定在機板15上。作用是支撐整機的重量，保持軟混凝土路面原有的平整度。
5、導(dǎo)向機構(gòu)由槽鋼12和鎖定滾動機構(gòu)13組成。鎖定滾動機構(gòu)13一側(cè)固定在機板15上，另一側(cè)安裝滾輪，施工時卡定在槽鋼12的兩側(cè)。作用是通過此機構(gòu)使軟作縫機做出順直的縮縫并限制軟作縫機工作時產(chǎn)生傾斜位移。
上述五部分機構(gòu)和機罩14均安裝在機板15上，如
圖1～2所示，組裝成軟作縫機整體。
本實用新型的工作過程分為兩種情況1、混凝土路面施工支模板時，如人工、小型機具和軌道攤鋪的情況。在這種情況下軟做縮縫，路面混凝土模板尚未拆除，為防止塌邊不能早拆模板。在縮縫的兩端有模板阻擋，本軟作縫機的切縫片3和抹縫板4裝有控制紐6和調(diào)節(jié)紐8。在作縫開始先折起行走輪16；將槽鋼12和滾動機構(gòu)13鎖定；打開電機1的開關(guān)；用手工調(diào)節(jié)控制鈕6和調(diào)節(jié)紐8，使切縫片3抹縫板4到達縮縫指定深度；勻速牽引軟作縫機行進做縮縫；在行進中，遇到澆注在混凝土中的大而硬的障礙物，切縫片3和抹縫板4可以自動先后越過；當縮縫做到頭，關(guān)閉電機1的開關(guān)；用控制紐6，調(diào)節(jié)紐8將切縫片3和抹縫板4全部收進船形底板5；離開軟混凝土表面。一條縮縫制作完成。
2、混凝土路面攤鋪當中和過后，無需支模板，如滑模攤鋪機施工的情況。此時，制作縮縫的工序與上述略有不同?？上仍诼访嫦峦ㄟ^控制紐6、調(diào)節(jié)紐8，將切縫片3和抹縫板4調(diào)到指定深度；折起行走輪16；將滾動機構(gòu)13與槽鋼12鎖定；打開電機1的開關(guān)；勻速牽引軟作縫機行進做縮縫；縮縫做到頭，關(guān)閉電機1的開關(guān)；將整機搬離軟混凝土路面，結(jié)束。這時，要特別注意縮縫啟始和結(jié)束，不能引起縮縫兩端軟混凝土塌邊。但是，由于有滾動機構(gòu)13與槽鋼12鎖定，機構(gòu)13與整機為固定連接，較大的塌邊變位不可能發(fā)生。
在上述兩種情況下，本實用新型提供的混凝土路面縮縫施工軟作縫機均能保證縮縫的制作質(zhì)量，保持混凝土路面原有的平整度，避免了混凝土路面施工期間的斷板。并為將來水泥混凝土路面的大規(guī)模機械化施工奠定了基礎(chǔ)。
權(quán)利要求1.一種混凝土路面縮縫施工軟作縫機，其特征是它由下述五部分機構(gòu)所組成振動成縫機構(gòu)由電機(1)、偏心振子(2)、切縫片(3)、控制紐(6)、隔振彈簧組(7)組成；連接關(guān)系是偏心振子(2)安裝在電機(1)的軸上；切縫片(3)固定在電機(1)底座上；控制紐(6)通過支架固定在機板(15)上；彈簧組(7)與電機(1)底座為彈性連接，并通過隔振板的軸與機板(15)活動絞接；抹縫機構(gòu)由抹縫板(4)、船形底板(5)、調(diào)節(jié)紐(8)、聯(lián)動機構(gòu)(9)、恢復(fù)彈簧(10)組成；連接關(guān)系為抹縫板(4)與跟隨切縫片(3)的聯(lián)動機構(gòu)(9)和調(diào)節(jié)紐(8)為軟連接；抹縫板(4)由恢復(fù)彈簧(10)向下頂著，彈簧(10)裝在彈簧套內(nèi)，固定在機板(15)上；調(diào)節(jié)紐(8)通過支架固定在機板(15)上；拖動行走機構(gòu)由拖動桿(11)、機罩(14)、機板(15)和褶疊行走輪(16)組成；連接關(guān)系是拖動桿(11)與機板(15)活動絞接；三個行走輪(16)一個安在尾部，兩個在前部，均與機板(15)螺栓連接；托浮支撐機構(gòu)由船形底板(5)和機板(15)組成；船形底板(5)固定在機板(15)上；導(dǎo)向機構(gòu)由槽鋼(12)和鎖定滾動機構(gòu)(13)組成；鎖定滾動機構(gòu)(13)一側(cè)固定在機板(15)上，另一側(cè)安裝滾輪；上述五部分機構(gòu)均安裝在機板(15)上，組成軟作縫機整體。
專利摘要本實用新型是水泥混凝土道路面層施工縮縫的軟作縫機。它可在路面混凝土攤鋪后柔軟狀態(tài)制作縮縫，根除混凝土路面施工中的斷板。其結(jié)構(gòu)由振動成縫、抹縫、拖動行走、托浮支撐和導(dǎo)向五大機構(gòu)組成。本實用新型的工作過程電機帶偏心振子和切縫片振動開縫；隔振抹縫板行進抹縫；人工拖行；滾動鎖定導(dǎo)向；整機托浮在軟混凝土表面。作縮縫不影響混凝土路面原有的平整度。一次做出深度和寬度符合要求、規(guī)矩順直的混凝土路面縮縫。
文檔編號E01C23/09GK2146512SQ9321082
公開日1993年11月17日 申請日期1993年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月27日
發(fā)明者傅智, 王彥瑩, 杭伯安 申請人:交通部公路科學(xué)研究所