本發(fā)明屬于道路維修養(yǎng)護技術領域，具體涉及一種水泥路面劈裂機。

背景技術：

截止2016年底，我國公路總里程406萬公里，其中高速公里總里程13萬公里，等級以上公里總里程406萬公里，二級標準公里57.5萬公里。高速公里中，占10％是水泥混凝土路面，其余等級公路中占相當大的比例是水泥混凝土路面。根據(jù)我國道路設計使用壽命，全國有相當一部分道路需要實施里面、路基維修，需腰采用“白加黑”路面改造，這是一個浩大工程。現(xiàn)行《規(guī)范》要求道路“白加黑”改造采用先在加鋪瀝青路面之前鋪設水泥穩(wěn)定層做法，這一技術措施的不足之處顯而易見：道路基層承載力不均勻，彎沉值峰值大，瀝青加鋪層與原水泥混凝土層結合差，且常呈現(xiàn)整體強度不均勻反射裂縫、荷載型發(fā)射裂縫、溫度應力發(fā)射裂縫，這是道路維修質量通病。

如“門式破碎”和“沖擊破碎”技術，其結果是產生不規(guī)則開裂，相鄰裂縫圍成的塊度為0.4～0.6平方米，測量每一次壓穩(wěn)后沉降量，把每次測得的沉降量同前一次壓穩(wěn)后測得的沉降量相比較，當其前后變化量之差小于5毫米時，則認為壓穩(wěn)工藝已達到施工要求。其實際技術效果是：(1)脫空的板角位置常難以夯實；路面縱向開裂缺陷或縱向凹槽帶，造成加鋪層容易出現(xiàn)縱向開裂；破碎處治后表面平整，加鋪層與舊路的粘結力較差，容易出現(xiàn)加鋪層擁包推移破壞；(2)難以消除板底脫空，破碎后的板塊仍然處于“懸臂板”狀態(tài)，壓實后的表面較光滑，造成加鋪層容易出現(xiàn)反射裂縫和推移破壞。

因此，需要一種新的水泥路面劈裂機以解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種水泥路面劈裂機。

為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種水泥路面劈裂機，包括車載裝置和沖擊錘工作裝置，所述沖擊錘工作裝置包括定滑輪、立柱、牽引繩、沖擊錘、擺動拉桿、游動滑輪、卷揚機和飛輪，所述立柱豎直設置在所述車載裝置上，所述立柱的頂部設置有所述定滑輪，所述牽引繩的一端連接所述沖擊錘，所述牽引繩的另一端與所述車載系統(tǒng)固定連接，所述牽引繩穿過所述定滑輪和游動滑輪，所述擺動拉桿的兩端分別與所述游動滑輪和飛輪鉸接，所述卷揚機帶動所述飛輪轉動。

更進一步的，所述沖擊錘工作裝置還包括滑塊，所述滑塊與所述沖擊錘固定連接，所述立柱上設置有導軌，所述滑塊相對所述導軌滑動。

更進一步的，所述車載裝置上設置有支撐桿，所述立柱通過所述支撐桿固定在所述車載裝置上。其中，支撐桿的數(shù)量為兩個。

更進一步的，所述飛輪的側面設置有銷孔，所述擺動拉桿通過銷軸與所述銷孔鉸接。連桿10及游動滑輪14隨飛輪16轉動帶動牽引繩4收緊和放松，進一步帶動沖擊錘7做上下振動。銷孔12位置不同，沖擊錘7獲得的勢能不同，從而獲得不同的沖擊力。

更進一步的，所述飛輪的側面設置有多個銷孔，多個所述銷孔與所述飛輪中心的距離不同。只需改變銷孔12的位置，便可令同樣質量的沖擊錘體7獲得不同的動能，產生不同的沖擊力。沖擊錘擊打水泥路面后，經(jīng)檢驗水泥混凝土路面板表面產生細如發(fā)絲的裂紋，裂紋兩側混凝土塊彼此嵌鎖、咬合，混凝土路面板內經(jīng)鉆芯取樣觀察呈現(xiàn)斜向細裂紋，即可判定符合微裂化要求，否則須調整銷孔12的位置，直至達到舊水泥路面板微裂化破碎要求。

更進一步的，所述沖擊錘的底部設置有凸點。凸點擊打路面，在路面上形成凹形坑，并在路面混凝土內部形成斜狀、發(fā)絲形、非連續(xù)裂紋。

更進一步的，所述沖擊錘工作裝置還包括頂梁，所述頂梁設置在所述立柱的頂部，所述頂梁的兩端均設置有所述定滑輪。

更進一步的，還包括錘罩，所述錘罩與所述立柱固定連接，所述沖擊錘設置在所述錘罩中并相對所述錘罩運動。此設計可以有效克服沖擊錘的運動方向與立柱不平行時的情況。

更進一步的，所述沖擊錘的下部設置有圍裙。可以對沖擊錘下方濺起的塵土起到有效地遮擋作用。

更進一步的，所述凸點的數(shù)量為3個。凸點擊打路面，在路面上形成3個凹形坑，并在路面混凝土內部形成斜狀、發(fā)絲形、非連續(xù)裂紋，效果更好。

使用原理：劈裂機對舊混凝土路面板實施微裂化破碎后加鋪剛性路面或柔性路面，并對道路彎沉值檢測不足路段基層實施地聚物注漿后經(jīng)再次彎沉值檢驗合格后加鋪剛性路面或柔性路面。

有益效果：本發(fā)明的水泥路面劈裂機結構簡單，設計合理，利用沖擊錘擊碎水泥混凝土路面板，造成路面板頂面呈現(xiàn)細小如發(fā)絲的裂紋，面板內部呈現(xiàn)斜向裂紋，因此，板面無論是水平向還是豎向，其裂紋均為咬合交錯、板塊間相互嵌合，雖然面板應力得到釋放，但仍然具有一定結構強度和承載力，覆蓋瀝青混凝土面層后，具有瀝青混凝土分布均勻、附著力均勻之特點，從而可省去傳統(tǒng)路面白加黑整改所必須的水穩(wěn)層，大大節(jié)省工程投資，加快道路維修周期，且整改后道路彎沉值小，承載力及均勻、可消除反射縫，使用壽命長。

附圖說明

圖1是水泥路面劈裂機的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。

請參閱圖1所示，本發(fā)明的水泥路面劈裂機，包括車載裝置和沖擊錘工作裝置，其中，車載系統(tǒng)包括挖掘機和輪胎式裝載機。沖擊錘工作裝置包括定滑輪1、立柱3、牽引繩4、沖擊錘7、連桿10、游動滑輪14、卷揚機15和飛輪16，立柱3豎直設置在車載裝置上，立柱3的頂部設置有定滑輪1，牽引繩4的一端連接沖擊錘7，牽引繩4的另一端與車載系統(tǒng)固定連接，牽引繩4穿過定滑輪1和游動滑輪14，連桿10的兩端分別與游動滑輪14和飛輪16鉸接，卷揚機15帶動飛輪16轉動。

其中，沖擊錘工作裝置還包括滑塊6，滑塊6與沖擊錘7固定連接，立柱3上設置有導軌，滑塊6相對導軌滑動。車載裝置上設置有支撐桿11，立柱3通過支撐桿11固定在車載裝置上。其中，支撐桿11的數(shù)量為兩個。飛輪16的側面設置有銷孔12，連桿10通過銷軸與銷孔12鉸接。連桿10及游動滑輪14隨飛輪16轉動帶動牽引繩4收緊和放松，進一步帶動沖擊錘7做上下振動。銷孔12位置不同，沖擊錘7獲得的勢能不同，從而獲得不同的沖擊力。飛輪16的側面設置有多個銷孔12，多個銷孔12與飛輪16中心的距離不同。

沖擊錘7的底部設置有凸點10。凸點擊打路面，在路面上形成凹形坑，并在路面混凝土內部形成斜狀、發(fā)絲形、非連續(xù)裂紋。凸點10的數(shù)量為3個。凸點擊打路面，在路面上形成3個凹形坑，并在路面混凝土內部形成斜狀、發(fā)絲形、非連續(xù)裂紋，效果更好。沖擊錘體7下端凸點10擊打舊水泥路面后，經(jīng)檢驗舊水泥混凝土路面板表面產生細如發(fā)絲的裂紋，裂紋兩側混凝土塊彼此嵌鎖、咬合，混凝土路面板內經(jīng)鉆芯取樣觀察呈現(xiàn)斜向細裂紋，即可判定符合微裂化要求，否則須調整銷孔12的位置，直至達到舊水泥路面板微裂化破碎要求。

沖擊錘工作裝置還包括頂梁2，頂梁2設置在立柱3的頂部，頂梁2的兩端均設置有定滑輪1。立柱3的頂部設置有提引環(huán)5，牽引繩4通過提引環(huán)5連接立柱3。

還包括錘罩8，錘罩8與立柱3固定連接，沖擊錘7設置在錘罩8中并相對錘罩8運動。此設計可以有效克服沖擊錘的運動方向與立柱不平行時的情況。具體的，錘罩8和沖擊錘7之間設置有滑輪，可以有效降低沖擊錘7與錘罩8的摩擦力。沖擊錘7的下部設置有圍裙9。可以對沖擊錘下方濺起的塵土起到有效地遮擋作用。

使用原理：劈裂機對舊混凝土路面板實施微裂化破碎后加鋪剛性路面或柔性路面，并對道路彎沉值檢測不足路段基層實施地聚物注漿后經(jīng)再次彎沉值檢驗合格后加鋪剛性路面或柔性路面。

本發(fā)明通過預先檢測、調查和評估路面、路基病害狀況，然后采用不膨脹、不收縮的地聚物對路基結構層承載力不足或彎沉值不足路段實施注漿，以消除路面內部病害。然后，按照舊路面混凝土結構強度、厚度、剛度等，采用本發(fā)明的水泥路面板劈裂機微裂式破碎水泥路面，由于本發(fā)明之劈裂機沖擊力可以經(jīng)由插銷12位置調整，能夠確保破碎后的路面形成為表觀開裂、裂而不離；內部裂紋、斜向展開；板塊網(wǎng)裂、相互嵌合的理想狀態(tài)，其工程技術效果是：既可充分利用舊混凝土的殘余結構強度，形成較高的路基承載力，且舊混凝土與加鋪層實現(xiàn)較好結合，防止出現(xiàn)反射裂縫、路面推移、擁包等病害，又充分將舊道路混凝土板再生利用。其經(jīng)濟效果是：低碳、節(jié)材、節(jié)省建設周期，節(jié)省建設資金。

本發(fā)明的水泥路面劈裂機結構簡單，設計合理，利用沖擊錘擊碎水泥混凝土路面板，造成路面板頂面呈現(xiàn)細小如發(fā)絲的裂紋，面板內部呈現(xiàn)斜向裂紋，因此，板面無論是水平向還是豎向，其裂紋均為咬合交錯、板塊間相互嵌合，雖然面板應力得到釋放，但仍然具有一定結構強度和承載力，覆蓋瀝青混凝土面層后，具有瀝青混凝土分布均勻、附著力均勻之特點，從而可省去傳統(tǒng)路面白加黑整改所必須的水穩(wěn)層，大大節(jié)省工程投資，加快道路維修周期，且整改后道路彎沉值小，承載力及均勻、可消除反射縫，使用壽命長。

本發(fā)明的水泥路面加鋪層施工方法，包括以下步驟：

1)、利用沖擊錘劈裂水泥混凝土路面，形成大小不同的板面；步驟1)中板面的大小為150mm×250mm。大小合適，方便施工。步驟1)中首先對水泥混凝土路面進行彎沉值檢測，然后利用沖擊錘劈裂彎沉值檢測不足的水泥混凝土路面。無需對所有水泥混凝土路面進行施工，節(jié)省成本。采用落錘式彎沉儀(FWD)或便攜式落錘彎沉儀(EVD)及地質雷達(GPR)對線路進行技術檢測，分析和評價路面基層性狀，并依據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護技術規(guī)范》(JTJ073.1—2001)對混凝土路面板厚度、強度、總剛度、破損位置以及空鼓等情況進行綜合評價。步驟1)中采用如上所述的水泥路面劈裂機劈裂水泥混凝土路面。

步驟1)中利用沖擊錘劈裂水泥混凝土路面后，得到的混凝土路面表面帶非連續(xù)發(fā)絲紋。經(jīng)劈裂后的舊混凝土板無論是水平向還是豎向，其裂紋均呈現(xiàn)咬合交錯、板塊間相互嵌合，既釋放了舊混凝土面板應力，又保持了舊混凝土板經(jīng)裂化后仍然具有一定結構強度和承載力，舊混凝土與加鋪層實現(xiàn)較好結合，防止出現(xiàn)反射裂縫、路面推移、擁包等病害，充分將舊道路混凝土板再生利用。

2)、向板面下路基脫空層注入地質聚合物；其中，地質聚合物為無機礦物質聚合物。無機礦物質聚合物五毒無害，其漿液固結體體積不膨脹、不收縮。步驟2)中采用靜壓向板面下路基脫空層注入地質聚合物漿液。

步驟2)中向板面下路基脫空層注入地質聚合物后，還包括以下步驟：

一、用壓力機振動碾壓路面；

二、吹出路面浮塵；

三、用水沖洗路面；

四、路面自然晾曬。

3)、在板面上加鋪剛性路面或柔性路面，得到施工加鋪層的水泥路面。

步驟3)中先對板面進行彎沉值檢測，然后在板面上加鋪剛性路面或柔性路面。彎沉值合格后，在進行剛性路面或柔性路面的鋪裝，防止出現(xiàn)不合格的情況。對依據(jù)標準評定PCI為差級路段內部病害結構層進行地聚物注漿處治，經(jīng)檢測處治部位彎沉值滿足設計要求或與道路為發(fā)生破壞路段路面承載力基本一致后采用舊水泥路面劈裂機破碎。

本發(fā)明的水泥路面加鋪層施工方法利用沖擊錘劈裂水泥混凝土路面，實施地聚物注漿后加鋪剛性路面或柔性路面。可充分利用舊混凝土的殘余結構強度，形成較高的路基承載力，充分將舊道路混凝土板再生利用。其經(jīng)濟效果是：低碳、節(jié)材、節(jié)省建設周期，節(jié)省建設資金。