本發(fā)明涉及公路施工的，特別涉及一種公路橋梁施工用整平裝置及其整平方法。

背景技術(shù)：

1、在公路橋梁施工領(lǐng)域，路面整平是保障工程質(zhì)量和行車(chē)安全的核心工序。傳統(tǒng)整平設(shè)備多采用固定式結(jié)構(gòu)，其整平寬度無(wú)法靈活調(diào)節(jié)，難以適應(yīng)不同橋梁斷面寬度的施工需求，常需頻繁更換設(shè)備或進(jìn)行人工二次修補(bǔ)，導(dǎo)致施工效率低下。此外，現(xiàn)有設(shè)備多依賴(lài)純?nèi)斯げ僮?，操作人員需全程把控行進(jìn)方向與整平精度，尤其在長(zhǎng)直線路段或復(fù)雜彎道區(qū)域，易因人力疲勞或經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致路面波浪形起伏、接縫錯(cuò)臺(tái)等缺陷。

2、常規(guī)設(shè)備缺乏智能化定位系統(tǒng)，施工路徑主要依靠人工放線標(biāo)記，存在基準(zhǔn)偏差累積放大的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，針對(duì)特殊構(gòu)造部位(如伸縮縫、超高漸變段)的整平作業(yè)，傳統(tǒng)設(shè)備往往需要額外配置輔助工具或多次調(diào)整，不僅拖慢施工進(jìn)度，還易造成材料浪費(fèi)。在后期維護(hù)方面，傳統(tǒng)整平裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，刮板、驅(qū)動(dòng)部件等關(guān)鍵模塊拆裝困難，維護(hù)成本較高。

3、傳統(tǒng)整平裝置在實(shí)際使用的過(guò)程中存在以下的技術(shù)問(wèn)題：

4、1寬度適應(yīng)性不足：現(xiàn)有整平裝置無(wú)法快速調(diào)節(jié)工作寬度，難以匹配不同橋梁斷面的施工要求，導(dǎo)致設(shè)備利用率低、施工成本增加。

5、2人工依賴(lài)度過(guò)高：傳統(tǒng)設(shè)備缺乏自動(dòng)化控制功能，行進(jìn)方向與整平質(zhì)量過(guò)度依賴(lài)操作人員經(jīng)驗(yàn)，易產(chǎn)生人為誤差，影響路面平整度。

6、3路徑控制精度低：缺少實(shí)時(shí)定位與糾偏系統(tǒng)，長(zhǎng)距離施工中易產(chǎn)生路徑偏移，需反復(fù)校準(zhǔn)基準(zhǔn)線，延長(zhǎng)工期。

7、為此，提出一種公路橋梁施工用整平裝置及其整平方法來(lái)解決以上問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種公路橋梁施工用整平裝置及其整平方法，解決背景技術(shù)中提出的技術(shù)問(wèn)題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

5、一種公路橋梁施工用整平裝置，包括

6、支撐組件和移動(dòng)組件，支撐組件包括有車(chē)架和前支撐架，全流程承載移動(dòng)組件包括有前輪和后輪，前支撐架中部固定安裝有前輪固定架，前輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在前輪固定架兩端，車(chē)架兩端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有后輪，通過(guò)兩組前輪和后輪來(lái)將車(chē)體整體進(jìn)行移動(dòng)和控制，前輪固定架上端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有推把，推把末端設(shè)置有推桿，通過(guò)推桿來(lái)將車(chē)體進(jìn)行移動(dòng)控制。

7、優(yōu)選的，車(chē)架底部設(shè)置有刮板，通過(guò)刮板來(lái)將下方的路面進(jìn)行平整，另外可以根據(jù)使用的要求在車(chē)架下方還設(shè)置有噴水組件，提升刮平的平整度。

8、優(yōu)選的，對(duì)于整平機(jī)構(gòu)的寬度會(huì)根據(jù)橋梁施工的要求來(lái)進(jìn)行控制，車(chē)架為主體支撐結(jié)構(gòu)，集成刮板與延長(zhǎng)桿，車(chē)架中部設(shè)置有延長(zhǎng)桿，延長(zhǎng)桿為兩組可以滑動(dòng)的導(dǎo)向滑桿，延長(zhǎng)桿調(diào)節(jié)整平寬度，施工前寬度調(diào)節(jié)，通過(guò)延長(zhǎng)桿的伸縮來(lái)將車(chē)架兩側(cè)的長(zhǎng)度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)于整平長(zhǎng)度的控制。

9、優(yōu)選的，延長(zhǎng)桿中設(shè)置有鎖緊螺栓，通過(guò)鎖緊螺栓來(lái)將兩組滑動(dòng)的導(dǎo)向滑桿進(jìn)行限位固定，實(shí)現(xiàn)對(duì)于車(chē)架長(zhǎng)度的鎖止和限定。

10、優(yōu)選的，其中后輪中部還可以設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，來(lái)將人工驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)整，可以根據(jù)使用的要求改成助力電機(jī)或者自動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)于整平組件的移動(dòng)和控制，推把為人工操作桿，模式切換與手動(dòng)控制。

11、優(yōu)選的，車(chē)架兩端均設(shè)置有定位塊，定位塊中設(shè)置有定位器，通過(guò)控制定位器來(lái)對(duì)車(chē)體移動(dòng)的路徑進(jìn)行控制，通過(guò)測(cè)量定位塊來(lái)將車(chē)架的橫向長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，可以更好地輔助進(jìn)行位置以及控制，基準(zhǔn)校準(zhǔn)與軌跡控制。

12、一種公路橋梁施工用整平方法，具體步驟如下：

13、一、施工前準(zhǔn)備階段

14、1.裝置部件聯(lián)動(dòng)：

15、定位塊(內(nèi)含定位器)：通過(guò)定位塊內(nèi)的定位器接收全站儀或激光發(fā)射器的基準(zhǔn)信號(hào)，校準(zhǔn)施工路徑，操作人員通過(guò)推把末端的推桿調(diào)整車(chē)架方向，使定位塊與地面基準(zhǔn)線對(duì)齊。

16、延長(zhǎng)桿：根據(jù)施工寬度需求，松開(kāi)鎖緊螺栓，滑動(dòng)導(dǎo)向滑桿調(diào)節(jié)車(chē)架橫向長(zhǎng)度，利用定位塊的測(cè)量反饋確保兩側(cè)對(duì)稱(chēng)。

17、2.關(guān)鍵部件檢查：

18、前輪與后輪：檢查轉(zhuǎn)動(dòng)軸潤(rùn)滑度，確保前輪固定架與前支撐架連接穩(wěn)固。若啟用后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，需測(cè)試電機(jī)啟停響應(yīng)及調(diào)速功能。

19、刮板(車(chē)架底部)：調(diào)節(jié)刮板傾角，通過(guò)車(chē)架底部的液壓桿固定角度，確保與待整平面平行或預(yù)設(shè)傾角。

20、噴水組件(可選)：連接水箱管路，測(cè)試噴嘴噴霧覆蓋范圍，確保與刮板作業(yè)區(qū)匹配。

21、優(yōu)選的，二、裝置參數(shù)調(diào)節(jié)與模式設(shè)置

22、3.寬度調(diào)節(jié)與固定

23、操作流程：

24、延長(zhǎng)桿：向外滑動(dòng)導(dǎo)向滑桿至目標(biāo)寬度，觀察車(chē)架兩側(cè)定位塊的橫向間距是否符合設(shè)計(jì)要求。

25、鎖緊螺栓：旋緊螺栓固定滑桿，施加扭矩防止施工中滑移。

26、4.驅(qū)動(dòng)模式切換

27、部件協(xié)同：

28、后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)：切換至電動(dòng)模式時(shí)，通過(guò)控制面板激活后輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

29、推把：人工模式下，操作人員手握推把的推桿，推動(dòng)車(chē)架前行，并通過(guò)前輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)控制方向。

30、3.輔助功能配置

31、噴水組件(車(chē)架下方)：根據(jù)材料類(lèi)型(混凝土/瀝青)設(shè)置噴水頻率：

32、混凝土整平：間歇噴淋，每2分鐘噴水5秒；

33、瀝青整平：持續(xù)微量噴霧，防止材料粘附刮板。

34、優(yōu)選的，三、整平作業(yè)實(shí)施流程

35、1.基準(zhǔn)線引導(dǎo)與路徑控制

36、部件配合：

37、定位塊：?jiǎn)?dòng)自動(dòng)導(dǎo)航模式，定位塊的定位器實(shí)時(shí)接收路徑信號(hào)，通過(guò)后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)糾偏，確保車(chē)架沿預(yù)設(shè)基準(zhǔn)線行進(jìn)。

38、推把：在彎道或復(fù)雜路段切換至人工模式，操作人員通過(guò)推把微調(diào)前輪轉(zhuǎn)向角度。

39、2.分層整平作業(yè)

40、粗平階段：

41、刮板(車(chē)架底部)：將刮板調(diào)整至距基層2-3cm高度，后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)以0.8m/s速度前行，快速刮除顯著凹凸。

42、精平階段：

43、噴水組件：?jiǎn)?dòng)噴水功能，保持路面濕潤(rùn)；

44、刮板：貼緊路面進(jìn)行二次刮平，車(chē)速降至0.4m/s，確保表面光滑。

45、3.特殊區(qū)域處理

46、伸縮縫施工：

47、延長(zhǎng)桿：收縮單側(cè)滑桿繞過(guò)預(yù)埋件，鎖緊螺栓臨時(shí)固定；

48、刮板：手動(dòng)調(diào)節(jié)刮板跨越伸縮縫，避免邊緣破損。

49、超高漸變段：

50、定位塊：聯(lián)動(dòng)坡度傳感器，實(shí)時(shí)調(diào)整車(chē)架橫坡角度；

51、后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)：降低車(chē)速至0.2m/s，實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。

52、優(yōu)選的，四、過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)與修正

53、1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋

54、定位塊：記錄車(chē)架行進(jìn)軌跡，生成平整度偏差熱力圖；

55、激光測(cè)距儀(集成在車(chē)架)：掃描已整平面，輸出高程誤差值。

56、2.缺陷原位修復(fù)

57、刮板調(diào)整：針對(duì)局部凹陷，調(diào)節(jié)刮板傾角至負(fù)角度，啟動(dòng)后輪7電機(jī)低速回退補(bǔ)料；

58、高頻振搗器(車(chē)架內(nèi)置)：對(duì)修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行振動(dòng)密實(shí)。

59、(三)有益效果

60、1自適應(yīng)寬度調(diào)節(jié)：通過(guò)延長(zhǎng)桿與鎖緊螺栓的配合，實(shí)現(xiàn)車(chē)架寬度快速調(diào)節(jié)(6-16米)，適應(yīng)不同橋梁斷面需求，導(dǎo)向滑桿結(jié)構(gòu)使設(shè)備可快速適配8-16米不同路幅需求，較傳統(tǒng)固定式整平機(jī)減少設(shè)備配置數(shù)量60％以上。

61、2多模態(tài)控制體系：后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)與推6的協(xié)同設(shè)計(jì)，兼容自動(dòng)巡航與人工精細(xì)操控。人工干預(yù)與自動(dòng)導(dǎo)航的智能切換，既保證直線段施工效率(日均處理量達(dá)800延米)，又滿(mǎn)足復(fù)雜部位的精準(zhǔn)控制要求。

62、3全過(guò)程質(zhì)量閉環(huán)：定位塊與激光測(cè)距儀形成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保整平精度≤3mm，從實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到原位修復(fù)的一體化解決方案，使驗(yàn)收合格率提升至98.5％，返工率降低至1.2％以下。

63、該方法已成功應(yīng)用于多座跨江大橋橋面施工，相比傳統(tǒng)工藝縮短整平工期35％，減少人工成本42％，具有顯著的工程應(yīng)用價(jià)值。