一种道路施工路面裂缝修补装置及方法

技术领域

本发明属于市政工程领域，更具体地说，涉及一种道路施工路面裂缝修补装置及方法。

背景技术

水泥、沥青等路面常常会因外力作用而开裂，开裂后需要用填料将裂缝填满以保证路面平整。

对于一般的路面裂缝而言，其修补的方式为：扩缝-除尘-填料-压实。

在扩缝步骤时，一般将路面裂缝开槽呈T形，即如专利号为CN201910033413.2的一种路面裂缝T形开槽灌缝封堵方法所述，T形槽相对于V形槽而言具有台阶面，台阶面有利于承受垂直压力，提高填缝料和开槽壁面的粘结，在过往车辆荷载的垂直压力作用下粘结将更加紧密，封堵防渗效果更好；

在填料和压实步骤时，一般将填料导入扩缝后的裂缝中，同时还要对调料施加一定的压力，以使填料能够充满整个裂缝，避免有空隙产生；现有专利号为CN201910204970.6的扩缝后道路裂缝修补装置，其包括门形板、伸缩机构和底板，门形板与底板之间通过伸缩机构连接，伸缩机后的伸缩运动能够调节门形板的顶板与底板之间的间距，门形板两侧的侧板设有通孔，将填料预先充满在门形板、伸缩机构和底板构成的腔室内，并封闭通孔，在使用时，将装置置于裂缝中，打开通孔，并向下挤压门形板，腔室内压增加，填料从通孔内挤出，使填料与裂缝的贴合更牢固。

但上述的裂缝修补方式至少具有以下缺陷：

1.在修补裂缝时，由于需要将装置正确地嵌入裂缝内，还要将护板取出，因此需要暂时将裂缝所在车道封堵，避免过往车辆对施工人员、修补装置的干扰，所以上述修补方式的修补速度慢；

2.在填料充满裂缝后，门形板、伸缩机构和底板均留在裂缝中，并与填料混合在一起，在填料固化后，遇到冬季、夏季或处于极端天气所在地区时，由于填料与门形板、伸缩机构、底板的膨胀系数均不同，会造成装置破损，或裂缝处修补再次破裂，会造成修补寿命短的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种道路施工路面裂缝修补装置及方法，它可以实现安装快、填料受压实使得裂缝内无空隙、填料与装置分离使得修补寿命长。

本发明的一种道路施工路面裂缝修补装置，包括：

盖体，至少由硬质材料制成，覆盖于已扩缝的裂缝上，与地面可拆连接，盖体开设有常闭的通料口；

喷料组件，连接在盖体下端，所述修补装置安装完后喷料组件位于所述裂缝内，喷料组件包括在喷料时呈水平状态且与裂缝内壁密封地滑动连接的隔板，隔板将裂缝隔离成独立的上下两个腔室，隔板的密度小于填料的密度，隔板在填料完成后位于填料上侧，隔板在相对于裂缝滑动时对裂缝内壁施加压力；

料包，可拆地连接于盖体上侧，料包由柔性的囊构成，内部充满呈流质或半流质的填料，所述填料的量至少能够充满裂缝；料包的出料口与通料口对应，料包受到的外压超过设定阈值后，料包内的填料压迫通料口开启。

作为本发明的进一步改进，盖体位于地面上，盖体上缘呈弧形。

作为本发明的进一步改进，盖体上缘与地面齐平，嵌于所述裂缝内，且四周均与裂缝内壁无缝地贴合。

作为本发明的进一步改进，盖体内部开通有从上至下依序连通的通料口、容管腔和容板腔；容板腔与裂缝连通；喷料组件安装于容管腔内；盖体内部还开设有连通容板腔和外界的通气道。

作为本发明的进一步改进，通气道内设有单向阀，单向阀是常闭的，单向阀的开启具有压力阈值。

作为本发明的进一步改进，容板腔的上壁至少由磁性材料制成；所述隔板的上端至少由磁性材料制成，隔板的上端与容板腔的上壁相对面的磁性相同。

作为本发明的进一步改进，喷料组件包括由柔性和/或弹性材料制成的可伸缩的柔管、由硬质材料制成的一对隔板；柔管上端可拆地连接于盖体的下侧，并与料包间接地连通；柔管的下端为出口，出口处的柔管的两个管壁由弹性材料制成，所述管壁具有相互贴合的趋势以构成鸭嘴式的单向出口；柔管出口处的管壁下端对应地固定连接有封板，封板由硬质材料制成，在自由状态下，柔管出口管壁的两个封板无缝地贴合；封板外侧设置有转头；转头与对应的隔板转动连接以使隔板具有相互靠近或远离的运动能力，在自由状态下，两块隔板之间通过可拆触点可拆地相连，两块隔板与转头的转动具有弹性，隔板始终具有向水平状态转动的趋势；两块隔板在均保持水平状态时，与裂缝内壁无缝地抵接；隔板的四周外缘均设置有由弹性材料制成的密封垫；在柔管的出口首次开启时，可拆触点断开；在喷料时，柔管内的内压超过柔管的出口开启的压力阈值，隔板保持水平状态，密封垫受压缩并与裂缝内壁抵接。

作为本发明的进一步改进，隔板保持水平状态时，隔板的口径与容板腔的口径一致；隔板始终位于通气道下侧。

作为本发明的进一步改进，盖体包括多个盖身，多个盖身之间均固定连接有由弹性材料制成的弹膜，以使盖体具有弯曲摆放的能力。

本发明的一种道路施工路面裂缝修补方法，通过使用、道路施工路面裂缝修补装置，包括以下步骤：

将裂缝扩缝以形成T形槽；

将T形槽内的灰尘碎石去除；

将所述修补装置覆盖T形槽放置，修补装置与地面可拆地连接；

安装料包；

压迫料包，直至裂缝被填料填满。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明在喷料时，隔板保持水平，并与裂缝内壁密封地滑动连接，当柔管的出口处打开喷料后，封板向外侧移动，隔板外缘的密封垫受挤压，而填料不断被喷出，隔板受填料顶升作用向上移动，隔板在上升时与裂缝内壁保持压力，所以摩擦力会增大，用摩擦力带来的阻缓作用对填料进行压实，在喷料时就对填料压实，提高工作效率，同时填料与隔板等装置分离，不会导致填料内成分不均匀的问题发生。

本发明还在通气道内设置单向阀，单向阀的开启具有压力阈值，仅在隔板上升后压迫裂缝上腔室的气体至一定内压后，单向阀开启排气，使得在摩擦力的基础上还附带了气压对填料进行压实，提高压实的效率和力度。

本发明还在容板腔内设置永磁件，永磁件与隔板磁性相斥，使得在摩擦力的基础上还附带了磁性压力对填料进行压实，提高压实的效率和力度。

本发明盖体上缘呈弧形，盖体位于路面至上，便于过往车辆通过，可利用车辆对料包的挤压力使其出料，所以该修补装置安装速度快，不需要人为挤压，减少道路封闭的时间，便于车流尽快通过；在填料凝固后去除盖体即可，由于喷料组件与填料是分层的，所以取出该修补装置也非常方便。

本发明盖体嵌于路面内，封闭了裂缝，省去了拆卸修补装置的步骤，将盖体视为路砖，安装好以后无需对其拆卸，使用非常方便，仍然保留利用过往车流压迫料包出料的功能。

本发明隔板下端面涂覆有隔层涂料，避免填料的粘附，而柔管在不出料时出料口是封闭的，柔管内外的填料是不会粘结在一起的，便于修补装置的拆卸。

附图说明

图1为本发明的具体实施例一的修补装置的立体结构示意图；

图2为本发明的具体实施例一的盖体的平面结构示意图；

图3为本发明的具体实施例一的喷料组件的平面结构示意图；

图4为本发明的具体实施例一的修补装置安装至裂缝内时的平面结构示意图；

图5为本发明的具体实施例一的料包受挤压开始喷料时的喷料组件处的平面结构示意图；

图6为本发明的具体实施例一的柔管出口处开启隔板翻转时的喷料组件处的平面结构示意图；

图7为本发明的具体实施例一的填料时喷料组件处的平面结构示意图；

图8为本发明的具体实施例一的填料完成后喷料组件处的平面结构示意图；

图9为本发明的具体实施例二的填料完成后喷料组件处的平面结构示意图；

图10为本发明的具体实施例三的修补装置的立体结构示意图；

图11为本发明的具体实施例三的修补装置安装至裂缝内时的平面结构示意图；

图12为本发明的具体实施例四的盖体的立体结构示意图。

图中标号说明：

盖体1、盖身11、道路补丁12、容板腔13、容管腔14、通料口15、通气道16、永磁件17、弹膜18、喷料组件2、柔管21、封板22、转头23、隔板24、密封垫25、可拆触点26、料包3。

具体实施方式

具体实施例一：请参阅图1-8的一种道路施工路面裂缝修补装置，包括盖体1、喷料组件2和料包3。

盖体1包括由硬质材料制成的盖身11和道路补丁12；

盖身11由硬质材料制成，盖身11上缘呈弧形，盖身11位于地面上，盖身11覆盖于已扩缝的裂缝上，盖体1内部开通有从上至下依序连通的通料口15、容管腔14和容板腔13；通料口15、容管腔14和容板腔13的口径为依序从小至大；通料口15内设有通过虚焊工艺连接的薄膜，所述薄膜受到一定的压力后虚焊处被撕裂，通料口15被打开，在自由状态下（即无外力压迫下）通料口15是常闭的；喷料组件2安装于容管腔14内；容板腔13与裂缝连通，容板腔13的口径与裂缝上端开口的口径一致且对应；盖身11内部还开设有连通容板腔13和外界的通气道16，通气道16在本实施例中连通盖身11侧向的周身，避免雨水等直接地灌入裂缝中，对填料造成质量影响的问题发生；

道路补丁12设置在盖身11的周身，盖身11与地面通过道路补丁12粘接；本实施例中具体设置在盖身11周侧的下端，这里所述的道路补丁12采用美国一家名为ABHEnterprises的公司研发的一种道路修补黑科技——公路“创可贴”，即American RoadPatch，它是由沥青基的高分子聚合物、高强度的抗拉胎基以及玻璃纤维复合而成，可以直接粘接在路面上，使用时仅需要对道路补丁12敲击压实，且往来车辆对其的压力还能增强其与地面之间的粘接强度；需要说明的是，使用道路补丁12只是一种实施方式，也可以使用路面螺栓等将盖身11与路面固定。

喷料组件2包括由柔性和/或弹性材料制成的可伸缩的柔管21、由硬质材料制成的一对隔板24；

柔管21上端部位于容管腔14内，柔管21上端可拆地连接于容管腔14的顶壁，柔管21的上端开口为进料口，进料口与通料口15对应，当通料口15打开时，进料口进料；柔管21的下端为出口，出口处的柔管21的两个管壁由弹性材料制成，所述管壁具有相互贴合的趋势以构成鸭嘴式的单向出口；柔管21的出口类似于鸭嘴阀，在常规状态下是封闭的，在内部压力大于出口处管壁的弹性力之后，出口开启，因此只有在柔管21内具备了一定的填料后，填料压迫管壁向外侧翻转以开启出口；

柔管21出口处的管壁下端对应地固定连接有封板22，封板22由硬质材料制成，在自由状态下（柔管21出口未打开时），柔管21出口管壁的两个封板22无缝地贴合；需要说明的是，两块封板22可以设置成相对面由磁性材料制成，使得两块封板22之间具有磁性相吸的力，柔管21的出口被打开时，两块封板22相互远离，具有水平方向的位移；该种磁性相吸的设置只是一种实施方式，也可以仅通过柔管21出口处的管壁弹性回位力来使两块封板22抵接封闭；封板22的设置是为了具备在柔管21下侧设置隔板24的基础；

封板22外侧设置有转头23；转头23与对应的隔板24转动连接以使隔板24具有相互靠近或远离的运动能力，隔板24的密度小于填料的密度；隔板24的转动是绕水平轴向上或向下翻转的；在自由状态下，两块隔板24之间通过可拆触点26可拆地相连，可拆触点26的设置是本领域技术人员的常规手段，如具备一定磁力的两个触点等，在此不赘述；在柔管21的出口首次开启时，可拆触点26受压或受拉断开；两块隔板24与转头23的转动具有弹性，隔板24始终具有向水平状态转动的趋势，为了使转动具有弹性，通常会在隔板24与封板22之间设置拉簧，这种设置方式也是本领域技术人员的常规手段，在此不赘述；两块隔板24在可拆触点26断开连接后均保持水平状态，与裂缝内壁无缝地抵接；隔板24的四周外缘均设置有由弹性材料制成的密封垫25；隔板24保持水平状态时，隔板24的口径与容板腔13的口径一致；需要说明的是，在隔板24水平且柔管21出口封闭时，隔板24与裂缝内壁抵接，密封垫25恰好保持自由状态，或者受到轻微的挤压处于轻微的压缩状态，但仍保留有被压缩的空间；当隔板24水平且柔管21出口开启时，由于封板22向外侧运动，密封垫25受到驱动向外侧运动，会受到裂缝内壁的压迫，密封垫25此时受到更强烈的压缩；此外，隔板24始终位于通气道16下侧，以免封堵了通气道16排气。

料包3可拆地连接于盖身11上侧，料包3与盖身11具体的拆卸方式属于本领域技术人员的常规手段，在此不赘述；料包3由柔性的囊构成，内部充满呈流质或半流质的填料，所述填料的量至少能够充满裂缝；料包3的出料口与通料口15对应，料包3受到的外压超过设定阈值后，料包3内的填料压迫通料口15开启，这里所说的外压可以是施工人员对其造成的压力，也可以是过往车辆的车轮对其造成的压力；料包3受到压力后向通料口15输送填料，填料15对通料口15的压力突破了虚焊的连接强度后，通料口15开启，料包3向柔管21输送填料。

工作原理：

将盖身11安装在已经扩缝后的裂缝上，道路补丁12粘贴在路面上，并通过工具压实，盖身11安装紧实，并将裂缝堵严，盖身11多出裂缝开口的部分与地面贴平；将料包3安装在盖身11上，料包3内是呈流质或半流质的填料，此时施工人员已经可以撤场，可以利用往来车辆对料包3的压力来释放填料，也可以施工人员手动按压料包3出料；当料包3出料时，柔管21内填充了填料，当填料达到一定量时，柔管21的出口被打开，封板22向外侧移动，可拆触点26分离，隔板24向上翻转，直至保持水平状态，密封垫25与裂缝内壁抵接并将裂缝分为上下两个腔室，下腔室不断被调料填充，由于隔板24此时封闭了下腔室，当下腔室中的填料液面逐渐升高直至将隔板24向上顶，需要说明的是，填料被柔管21排出时，柔管21内并不完全充满填料以保证柔管21具备向上压缩的空间，由于填料每次增多时，封板22必然向外侧移动，那么密封垫25必然受到挤压从而导致隔板24向上移动受到更强的摩擦力，阻碍填料液面上升，以此实现压实填料，需要说明的是，对料包3的压迫力大于隔板24与裂缝内壁的摩擦力，以确保填料可以将隔板24向上顶；而在路面内由于路基一般由水泥或沥青组成，所以下腔室并不完全密封，仍会有气体渗出，因此向下腔室中填充填料后并不会导致下腔室中的气压大于对料包3的压力而造成填料困难的问题发生，即使下腔室内的气体逃逸速度较慢，由于料包3是可以由车辆来压迫的，对料包3的压力从客观上来讲明显是要大于下腔室内的气压的，再退一步地说，即使下腔室中气压较大，由于隔板24对裂缝内壁的摩擦力作用，仍然可以保证填料受到压实；所以填料被压实的效果是必然可以实现的；而上腔室由于通气道16的存在，气体是可以逃逸的，所以隔板24向上移动也是可以实现的；当填料逐步增多，直至填料将裂缝填满后，隔板24、封板22、转头23均位于容板腔13内，柔管21被压缩后位于容管腔14内，此时柔管21内可以充满填料也可以还存在空隙；当填料硬化后可以选择拆卸盖体1，由于柔管21的出口处在不出料时是封闭的，因此柔管21内的填料与原裂缝中的填料是分离的，不会存在填料相连无法拆卸盖体1的情况出现。

本实施例的修补装置对应的道路施工路面裂缝修补方法，包括以下步骤：

S1.将裂缝扩缝以形成T形槽；

S2.将T形槽内的灰尘碎石去除；

S3.将所述修补装置覆盖T形槽放置，修补装置与地面可拆地连接；

S4.安装料包；

S5.压迫料包，直至裂缝被填料填满；

S6.填料硬化后可选择拆卸盖体1。

具体实施例二：在具体实施例一的基础上，请参阅图9，容板腔13的上壁嵌有永磁件17，永磁件17由磁性材料制成；所述隔板24的上端面部分是由磁性材料制成的，隔板24的上端与容板腔13的上壁相对面的磁性相同；在摩擦力阻碍隔板24上移外还增加了磁性力阻碍隔板24上移，进而进一步压实填料。

具体实施例三：与具体实施例一不同的是，请参阅图10-11，盖体1上缘与地面齐平，嵌于所述裂缝内，且四周均与裂缝内壁无缝地贴合；这种情况下，裂缝被扩缝为倒金字塔形的结构，具有多个水平的台阶面；盖身11安装好以后上端面与地面齐平，通气道16连通盖体11外周的外界空间；在地平面以上，仅有料包3和道路补丁12存在；道路补丁12与盖身11外周的上端连接；这样设置的好处是，可以选择不拆卸盖体1，使得盖体1与道路合而一体，省去了拆卸盖体1的操作步骤。

具体实施例四：在具体实施例三的基础上，请参阅图12，盖体1包括多个盖身11，多个盖身11之间均固定连接有由弹性材料制成的弹膜18，以使盖体1具有弯曲摆放的能力；这种形式类似于儿童的可活动的玩具蛇；由于柔管21本身具有一定的弯曲能力，所以这样的设置使得盖体1可以在一定程度上弯曲设置，保证在扩缝后的裂缝不笔直时仍然可以使用本修补装置。

具体实施例五：在具体实施例一至四任一的基础上，通气道16内设有单向阀，单向阀是常闭的，单向阀的开启具有压力阈值；当下腔室中填料增多将隔板24向上顶时，隔板24还受到来自上腔室的气压压迫，当填料逐渐增多，上腔室中气压逐渐增强，直至打开通气道16的单向阀进行排气；这样的设置使得隔板24对填料的压实效果更显著。

具体实施例六：在具体实施例一至五任一的基础上，隔板24下端面涂覆有隔层涂料，避免填料的粘附，而柔管21在不出料时出料口是封闭的，柔管21内外的填料是不会粘结在一起的，便于在填料硬化后修补装置的拆卸。

具体实施例七：在具体实施例一至六任一的基础上，隔板24具备贯通上下侧的出气孔，便于下腔室内气体的排出。