專利名稱：窨井井口瀝青路面智能化修補車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于修復道路的輔助設備。
背景技術：
隨著城市建設的加快，地下管線的鋪設量急劇增多，如電力、電信、燃氣、熱力、光纜以及上下水道系統等地下管線，相應的，這些情況也造成城市道路路面上布設有大量的檢查管線的檢修井口。受檢修井影響，檢修井井口浙青路面壓實度普遍偏低，加上井蓋常年受到車輛的碾壓、沖擊振動，以及雨水、污水對井口路面的滲入、侵蝕，井口周邊路面容易出現龜裂、沉陷等病害，如不及時修補，不僅影響道路的美觀和使用，還對車輛的行駛安全造成威脅，因此經常需要對井口周圍的破損路面進行修補并更換井蓋。修補時要封閉井口周 圍的路面，使正常交通受到影響。因此，對路面井口周圍浙青路面的有效維護已經成為市政建設的一大課題。在典型的井口浙青路面修復工作中先用工具將井口周圍的路面掘開，把挖出的廢料全部移除，然后對掘開的坑槽的底和壁進行清理，然后噴灑粘層油，再填入適量的浙青混合料進行修補，最后對修補路面進行壓實等處理。上述典型修補工序基本上都需要由人工完成的，存在著效率低、精度差等人力難以克服的缺點。

發明內容
本發明意在提供一種普井井口浙青路面智能化修補車，以解決現有技術中，井口周圍浙青路面的修復需要大量人工參與的問題。本發明的目的可以通過以下措施來達到本方案中的窨井井口浙青路面智能化修補車，包括路面運載工具和設于其上的掘路系統、測量系統、供料系統、夯實系統。所述掘路系統包括用于對浙青路面進行坑槽挖掘的加工中心臺，所述加工中心臺設有用于路面挖掘的切挖頭，所述切挖頭包括切割鋸頭、排鉆頭、銑刨頭、電錘頭和風鎬頭中的一種或數種的組合；所述測量系統包括用于檢測坑槽容積的三維掃描裝置；所述供料系統包括用于盛放浙青混合料的填充料倉；所述夯實系統包括用于修補后路面夯實的壓實頭。工作時，先將路面運載工具驅動至路面上需修復的井口位置，使用所述的割鋸頭、排鉆頭、銑刨頭等工具對井口周圍的含病害的浙青路面進行切挖，然后形成一個比井蓋范圍更大的坑槽，然后使用所述的三維掃描裝置(可為三維激光掃描儀或三維圖像掃描儀，所述三維圖像掃描儀通過對攝像頭采集到的圖像進行三維狀態分析)對坑槽的容積進行掃描，根據掃描結果從所述的填充料倉中取出適量的浙青混合料至所述坑槽，最后使用所述的壓實頭對填充完畢的坑槽進行夯實處理。上述方案中，用機械裝置替代了大量人力操作，而且裝置都整合在一臺路面運載工具(可為汽車、拖拉機、拖車等工具)上，操作更方便，一處施工完畢后可馬上移至下一處施工地點繼續工作，整體提高了工作效率。
進一步所述的加工中心臺通過絲桿運動機構連接在所述路面運載工具上，可以在一定范圍內任意的改變加工中心臺的空間位置。此特征有助于靈活的調整加工中心臺的工作位置，絲桿運動機構的運動平穩，移動準確度高，在部件固定的狀態下的穩定性也很不錯。當然還可以是連桿運動機構、機械手或其他能改變加工中心臺空間位置的運動機構。進一步所述加工中心臺設有切挖頭、負壓清掃頭和噴涂頭，所述路面運載工具上設有與負壓清掃頭連接的垃圾倉，垃圾倉中設有抽氣機、空氣壓縮機，所述負壓清掃頭上設有與所述空氣壓縮機連接的高壓吹氣噴槍；所述路面運載工具上設有與所述噴涂頭連接的黏層油倉。所述的切挖頭、負壓清掃頭和噴涂頭都是能與加工中心臺配合工作的部件，可以自動或人工的方式安裝在加工中心臺上，由加工中心臺控制其工作。所述黏層油倉用于盛放浙青鋪設工作中需用到的黏層油，黏層油倉與噴涂頭通過管道連接，噴涂頭在加工中心臺的控制下給修復施工區域各工作面噴涂上均勻的黏層油。
所述負壓清掃頭和垃圾倉也通過管道連接，負壓清掃頭上設有可運動的清掃頭(包括旋轉毛刷、排刷、高壓吹氣噴槍各種方式)，負壓清掃頭在工作時清掃頭不停運動掃除以對坑槽表面的渣塊進行松脫，或是利用所述的空氣壓縮機和高壓吹氣噴槍噴出高壓氣體對渣塊進行松脫。垃圾倉中設有空氣壓縮機、抽氣機和排氣口，負壓清掃頭將渣塊吸入垃圾倉內。進一步所述填充料倉包括主料倉和子料倉，所述主料倉設有攪拌裝置，所述子料倉設有稱重裝置和震動裝置。在實際的操作中，可以先把主料倉中的填充料送入子料倉中，所取的量應適當大于所需填充料的質量，然后根據稱重裝置提供的信息操作放料閥，將所需用量的填充料自子料倉中送出，這樣的操作方式可以提高稱量的準確性。所述的攪拌裝置可以是攪拌葉片或攪拌棍，用于保持主料倉中物料的均勻程度；所述的稱重裝置可以為負載傳感器或是臺秤等裝置；所述的震動裝置可以是電磁錘或偏心錘等裝置，用于使子料倉發生震動以利其中的物料更快的流出。進一步所述夯實系統包括與加工中心臺配合的壓實頭。所述壓實頭也是能夠安裝在加工中心臺上的，由加工中心臺控制其工作，對鋪設好的浙青路面進行夯實處理。進一步所述路面運載工具上設有與所述三維掃描裝置連接的智能控制器，所述智能控制器還用于對所述的掘路系統、測量系統、供料系統、夯實系統進行控制。所述的智能控制器可以是嵌入式系統或PC機，其根據三維掃描裝置發來的數據進行運算處理，可以實現判斷井口位置等功能，智能控制器還能進一步驅動所述的掘路系統、測量系統、供料系統、夯實系統依預定程序工作。進一步所述路面運載工具后方設有警示裝置和撞擊緩沖器。所述的警示裝置可以是警示燈或警示喇叭等設備，用于提醒附近的車輛等單位避讓；所述撞擊緩沖器可以是采用彈簧或液壓裝置的車用撞擊緩沖器。進一步所述路面運載工具上設有用于放置備用井蓋的井蓋儲藏室。由于路面上井蓋丟失或損壞的情況十分常見，所述井蓋儲藏室可以放置備用的井蓋。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明圖I為本發明實施例的正視不意 圖2為本發明實施例的俯視示意圖。
具體實施例方式本方案中公知的具體結構及效果在此不再闡述。如圖I和圖2所示拖車I上設有GPS和GIS導航系統。在拖車I上有安裝有攪拌葉片的主料倉2、黏層油倉3和垃圾倉4。拖車I的車架下方安裝有兩根縱絲桿5，縱絲桿5的縱滑塊上安裝有兩根橫絲桿51，此外還設有可在橫絲桿51上運動的加工中心臺52，加工中心臺52內設有控制其工作的PC機，力口工中心臺52上設有能夠縱向運動的裝配頭53。拖車下的工具臺54載有多種供裝配頭53使用的操作頭，包括切割鋸頭、排鉆頭、銑刨頭、電錘頭、風鎬頭、負壓清掃頭、噴涂頭和壓實頭，上述操作頭均是從裝配頭53獲取動力進行工作，加工中心臺52能自動從工具臺54里拿出或放置相應的操作頭。所述負壓清掃頭通過除渣導管連接至垃圾倉4，垃圾倉4中設有抽氣機、空氣壓縮機和濾網，噴涂頭通過黏層油導管與黏層油倉3連接，在車尾還設有帶錄 音喇叭和警示燈的警示裝置61和液壓撞擊緩沖器62，在拖車I上還設有用于放置備用井蓋的井蓋儲藏室7。加工中心臺52上設有三維光學掃描儀521和子料倉522，三維光學掃描儀521與所述PC機連接，主料倉2的出料口設有主料倉導管21，主料倉導管21的出口設置在所述車架下方中部，主料倉導管21上設有電控閥門，所述電控閥門與PC機連接且受其控制，主料倉導管21的水平位置高于子料倉522的水平位置。子料倉522為一無蓋漏斗形容器，下方設有一取料閥，子料倉522側壁上設有電磁震動錘。子料倉522內設有稱重傳感器及稱重數據顯示屏，所述稱重傳感器與所述PC機連接。具體施工流程如下牽引車利用GPS+GIS定初位將拖車I驅至窨井上方，開啟車上的警示裝置61和液壓撞擊緩沖器62。開啟三維光學掃描儀521，將所得數據送至PC機，所述PC機進行分析確定井口的位置。然后PC機驅動加工中心臺52及裝配頭53利用工具臺54中的割鋸頭、排鉆頭、銑刨頭、電錘頭、風鎬頭對路面預定部分進行三級臺階式開挖，每級開挖深度50mm，從上到下直徑分別為1000mm、900mm、800mm。然后把裝配頭53換上負壓清掃頭，負壓清掃頭上設有可旋轉的刷盤和高壓吹氣噴槍，所述高壓吹氣噴槍與所述空氣壓縮機連接，所述刷盤不斷旋轉將坑槽中附著的渣粒松脫，同時高壓吹氣噴槍噴射出高壓氣流以助渣粒的松脫,垃圾倉4中的抽氣機將渣粒吸入垃圾倉4，垃圾倉4中出氣口處的濾網能防止渣粒通過抽氣機溢出。然后分層進行噴涂、填料、壓實操作。所述三級臺階的中下層的處理流程如下首先裝配頭53換上噴涂頭，噴涂頭將黏層油倉3中的黏層油均勻噴涂至坑槽的底部及壁上。然后將加工中心臺52運動至主料倉導管21的出口下方，開啟主料倉2的閥門取出該次填充體積的浙青混合料至子料倉522，其間可以開啟所述的電磁振動錘以利浙青混合料更好的流出，開啟取料閥將浙青混合料引入坑槽，PC機驅動加工中心臺52換上所述的壓實頭并將坑槽中的浙青混合料振動壓實。然后對所述三級臺階的上層進行如下操作首先裝配頭53換上噴涂頭，噴涂頭將黏層油倉3中的黏層油均勻噴涂至坑槽的底部及壁上。然后啟動三維光學掃描儀521對坑槽剩余的容積進行測量，通過浙青混合料的比重及坑槽容積計算出浙青混合料的預計使用重量，然后啟動子料倉522上的稱重傳感器，從主料倉2中取出約相當于坑槽體積的浙青混合料引入到子料倉522，開啟取料閥將浙青混合料引入坑槽。然后通過所述的壓實頭對坑槽內的浙青混合料進行壓實。然后再啟用三維光學掃描儀521對修復后的坑槽表面進行檢測，判斷修復工作是否達到要求。處理完畢后驅動拖車I至路面的下一處井口位置重復上述修復工作。以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，如將所述的拖車等同替換為卡車；或是將所述的液壓撞擊緩沖器等同替換為彈簧撞擊緩沖器；或是將所述三維光學掃描儀等同替換為三維激光掃描儀；或是將所述的攪拌葉片等同替換為攪拌棍；或是將 所述的稱重傳感器等同替換為臺秤；或是將所述的電磁振動錘等同替換為偏心振動棒；或是將所述的PC機等同替換為單片機，這些也應該視為本發明的保護范圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。
權利要求
1.窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征在于包括路面運載工具和設于其上的掘路系統、測量系統、供料系統、夯實系統， 所述掘路系統包括用于對浙青路面進行坑槽挖掘的加工中心臺，所述加工中心臺設有用于路面挖掘的切挖頭，所述切挖頭包括切割鋸頭、排鉆頭、銑刨頭、電錘頭和風鎬頭中的一種或數種的組合； 所述測量系統包括用于檢測坑槽容積的三維掃描裝置； 所述供料系統包括用于盛放浙青混合料的填充料倉； 所述夯實系統包括用于修補后路面夯實的壓實頭。
2.根據權利要求I所述的窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征是所述的加工中心臺通過絲桿運動機構連接在所述路面運載工具上。
3.根據權利要求I所述的窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征是所述加工中心臺設有切挖頭、負壓清掃頭和噴涂頭， 所述路面運載工具上設有與負壓清掃頭連接的垃圾倉，垃圾倉中設有抽氣機、空氣壓縮機，所述負壓清掃頭上設有與所述空氣壓縮機連接的高壓吹氣噴槍； 所述路面運載工具上設有與所述噴涂頭連接的黏層油倉。
4.根據權利要求I所述的窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征是所述填充料倉包括主料倉和子料倉，所述主料倉設有攪拌裝置，所述子料倉設有稱重裝置和震動裝置。
5.根據權利要求I所述的窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征是所述夯實系統包括與加工中心臺配合的壓實頭。
6.根據權利要求I中所述的窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征是所述路面運載工具上設有與所述三維掃描裝置連接的智能控制器，所述智能控制器還用于對所述的掘路系統、測量系統、供料系統、夯實系統進行控制。
7.根據權利要求I所述的窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征是所述路面運載工具后方設有警示裝置和撞擊緩沖器。
8.根據權利要求I所述的窨井井口浙青路面智能化修補車，其特征是所述路面運載工具上設有用于放置備用井蓋的井蓋儲藏室。
全文摘要
本發明涉及一種瀝青路面修復設備。意在提供一種窨井井口瀝青路面智能化修補車，以解決現有技術中，井口周圍瀝青路面的修復需要大量人工參與的問題。其包括路面運載工具和設于其上的掘路系統、測量系統、供料系統、夯實系統，所述掘路系統包括用于對瀝青路面進行坑槽挖掘的加工中心臺，所述加工中心臺設有用于路面挖掘的切挖頭。本方案用機械裝置替代了大量人力操作，整體提高了工作效率。
文檔編號E01C23/07GK102877402SQ201210403810
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者李吉雄, 譚巍, 李關壽, 孔令云, 張立強, 陳天泉, 李川 申請人:招商局重慶交通科研設計院有限公司