一种公路路面坑槽修补装置及修补方法

技术领域

本发明涉及公路路面坑槽修补技术领域，尤其涉及一种公路路面坑槽修补装置及修补方法。

背景技术

公路路面坑槽是指由于设计、施工、养护处理不当、控制不适和受气候、环境、地质、水文等自然因素影响，以及车辆超载运行导致路面破损，出现坑槽的现象，如不及时、有效地加以修补，就会引起损坏迅速发展，进而会加大修补成本，同时对路面长期的耐久性造成不良影响，导致路面进一步损坏。传统修补坑槽采用人工方式修补，然后再用修补材料进行填补压实，这种修补方法效率低，保通压力大，通车周期长。

因此，如何提供一种公路路面坑槽修补装置及修补方法，具有自动化程度高、路面修复效果好、成本低、对交通影响较小、工作效率高的特点，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种公路路面坑槽修补装置及修补方法，解决自动化程度低、修复效果差、成本高、通车周期长、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种公路路面坑槽修补装置，包括基座以及设置在基座上的PLC控制器、废料桶、备料桶、储油桶、储料桶、电机、供电用的电池、扫描仪、激光探头和开凿部；

所述PLC控制器、所述废料桶、所述备料桶、所述储油桶和所述储料桶依次排布在所述基座的顶面上，所述废料桶、所述备料桶、所述储油桶和所述储料桶的工作端位于所述基座的预留通孔或通槽内，且所述废料桶、所述备料桶、所述储油桶和所述储料桶上的控制部件均与所述PLC控制器电连接；

所述扫描仪、所述激光探头和所述开凿部设置在所述基座的底面上，所述基座预留有多个通孔，所述电机和所述电池均设置在所述基座的内部且位于所述PLC控制器的两侧，所述电机的输出端通过传动机构与车轮连接，所述电机、所述扫描仪、所述激光探头和所述开凿部均与所述PLC控制器电连接。

优选的，所述扫描仪、所述激光探头、所述开凿部依次排布，所述扫描仪、所述激光探头设置在所述基座的底面上，所述开凿部设置在所述基座的的内部，所述扫描仪、所述激光探头、所述开凿部均位于所述PLC控制器的正下方。

优选的，所述废料桶的正下方设置有吸石器，所述吸石器的底部与所述废料桶连通，所述吸石器的工作端向下贯穿所述基座。

优选的，所述备料桶的正下方设置有出料口，所述出料口位于所述基座的底面上，所述出料口与所述备料桶连通，所述备料桶的内部储存有方形预制块，所述方形预制块与待修补的路面的面层结构相同。

优选的，所述储油桶的正下方设置有喷头，所述喷头设置在所述基座的底面上，所述喷头与所述储油桶连通，所述储油桶内部储存有粘层油。

优选的，所述储料桶的正下方设置有灌缝枪，所述灌缝枪设置在所述基座的底面上，所述灌缝枪与所述储料桶连通，所述储料桶内储存有密封胶。

优选的，所述PLC控制器的前侧面上设置操作面板，所述操作面板上设置有屏幕，所述屏幕下方设置有多个操作按钮。

优选的，所述开凿部包括凿刀、气缸、底座和伸缩杆；

所述底座的上端可旋转的连接在所述基座上，所述底座的边缘设置有齿轮边，所述伸缩杆设置在所述底座的一侧，所述伸缩杆上设置有齿条，所述齿条与所述底座啮合，所述气缸固定连接在所述底座的下端，所述气缸的工作端连接有所述凿刀。

优选的，还设置有把手，所述把手设置在所述基座的最后方。

一种公路路面坑槽修补装置的使用方法，具体步骤如下：

步骤一，确定坑槽面积：所述PLC控制器控制所述扫描仪对坑槽内部存在的松散问题或凸起现象进行预处理扫描出坑槽轮廓线，根据系统程序修得出正方形坑槽轮廓线，所述PLC控制器控制所述激光探头对方形坑槽轮廓线进行激光打点；

步骤二、修整坑槽：所述PLC控制器通过控制气缸带动凿刀进行伸缩运动，同时所述PLC控制器控制所述电机通过传动机构带动车轮转动，从而改变所述开凿部的位置，配合所述开凿部进行凿出作业，需要转换凿刀方向时，PLC控制器控制伸缩杆运动，带动底座转动，从而改变凿刀的方向，凿出作业完毕后，所述PLC控制器控制所述电机通过传动机构带动车轮转动，直到吸石器移动至坑槽最上方，吸石器对破碎料进行清洗，并坑槽将内部多余杂物、灰尘吸附到所述废料桶中；

步骤三、填补坑槽：所述PLC控制器控制所述电机通过传动机构带动车轮转动，直到喷头位于坑槽正上方，喷头将粘层油均匀地喷洒于修整后的坑槽，所述PLC控制器根据坑槽的面积，通过算法得出填补坑槽所需要的方形预制块的个数；具体公式如下：

矩形坑槽的长边为A，短边为B；

矩形坑槽的面积X＝A*B；

方形预制块的边长为a；

方形预制块的面积为a

A＝n

X＝A*B＝n

得出，所需要的方形预制块的个数n＝n

所述PLC控制器控制所述电机通过传动机构带动车轮转动，直到出料口位于坑槽正上方，所述出料口开启并将方形预制块填入喷洒粘层油后的坑槽中；

步骤四、接缝处理：所述PLC控制器控制所述电机通过传动机构带动车轮转动，所述PLC控制器控制灌缝枪使用密封胶对填补后存在的缝隙进行接缝处理。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明一种公路路面坑槽修补装置，包括基座以及设置在基座上的PLC控制器、废料桶、备料桶、储油桶、储料桶、电机、供电用的电池、扫描仪、激光探头和开凿部；开凿部包括凿刀、气缸、底座和伸缩杆；还设置有把手、吸石器、出料口、喷头、灌缝枪、屏幕和操作按钮；

1)自动化程度高，通过屏幕即可观测修补情况，修复路面的工作全程无需人工参与，减少人工工作量，节省人工成本；

2)粘层油用于粘结预制试块与坑槽，密封胶对修复后存在的缝隙进行接缝处理，从而保证修复路面的工作质量；

3)备料桶内部储存有方形预制块，修复时无需重新配置，修复后无需等待即可通行，节省工作时间，工作效率高，对交通影响较小。

本发明一种公路路面坑槽修补装置及修补方法，自动化程度高、人工成本较低、修复效果好、工作效率高、对交通影响小。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明公路路面坑槽修补装置示意图；

图2为本发明公路路面坑槽修补装置底面示意图；

图3为本发明公路路面坑槽修补装置剖视图；

图4为本发明PLC控制器示意图；

图5为本发明开凿部示意图。

附图标记说明：1、PLC控制器；2、废料桶；3、备料桶；4、储油桶；5、储料桶；6、电机；7、电池；8、扫描仪；9、激光探头；10、凿刀；11、把手；101、屏幕；102、操作按钮；201、吸石器；301、出料口；401、喷头；501、灌缝枪；1001、凿刀；1002、气缸、1003、底座；1004、伸缩杆；100、基座。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-5所示，一种公路路面坑槽修补装置，包括基座100以及设置在基座100上的PLC控制器1、废料桶2、备料桶3、储油桶4、储料桶5、电机6、供电用的电池7、扫描仪8、激光探头9和开凿部10；

所述PLC控制器1、所述废料桶2、所述备料桶3、所述储油桶4和所述储料桶5依次排布在所述基座100的顶面上，所述废料桶2、所述备料桶3、所述储油桶4和所述储料桶5的工作端位于所述基座100的预留通孔或通槽内，且所述废料桶2、所述备料桶3、所述储油桶4和所述储料桶5上的控制部件均与所述PLC控制器1电连接；

所述扫描仪8、所述激光探头9和所述开凿部10设置在所述基座100的底面上，所述基座100预留有多个通孔，所述电机6和所述电池7均设置在所述基座100的内部且位于所述PLC控制器1的两侧，所述电机6的输出端通过传动机构与车轮连接，所述电机6、所述扫描仪8、所述激光探头9和所述开凿部10均与所述PLC控制器1电连接。

具体的，所述扫描仪8、所述激光探头9、所述开凿部10依次排布，所述扫描仪8、所述激光探头9设置在所述基座100的底面上，所述开凿部10设置在所述基座100的的内部，所述扫描仪8、所述激光探头9、所述开凿部10均位于所述PLC控制器1的正下方。

具体的，所述废料桶2的正下方设置有吸石器201，所述吸石器201的底部与所述废料桶2连通，所述吸石器201的工作端向下贯穿所述基座100，吸石器201将杂物吸至废料桶2中，方便回收以及进行下一步修复工作。

具体的，所述备料桶3的正下方设置有出料口301，所述出料口301位于所述基座100的底面上，所述出料口301与所述备料桶3连通，所述备料桶3的内部储存有方形预制块，所述方形预制块与待修补的路面的面层结构相同，方形预制块与原路面面层结构相同，修复后较为美观且整体性好。

具体的，所述储油桶4的正下方设置有喷头401，所述喷头401设置在所述基座100的底面上，所述喷头401与所述储油桶4连通，所述储油桶4内部储存有粘层油，粘层油用于沥青路面表面封层的处理，起到连接、密封、防水和提供平整度等作用。

具体的，所述储料桶5的正下方设置有灌缝枪501，所述灌缝枪501设置在所述基座100的底面上，所述灌缝枪501与所述储料桶5连通，所述储料桶5内储存有密封胶，密封胶防止修复的路面开裂，连接效果好。

具体的，所述PLC控制器1的前侧面上设置操作面板，所述操作面板上设置有屏幕101，所述屏幕101下方设置有多个操作按钮102，PCL控制器1记录修复的路面面积以及行驶的路程，推算出该区域的路况，便于工作人员分析，屏幕101显示工作过程以及各种材料的储存量。

具体的，如图3、5所示，所述开凿部10包括凿刀1001、气缸1002、底座1003和伸缩杆1004；所述底座1003的上端可旋转的连接在所述基座100上，所述底座1003的边缘设置有齿轮边，所述伸缩杆1004设置在所述底座1003的一侧，所述伸缩杆1004上设置有齿条，所述齿条与所述底座1003啮合，所述气缸1002固定连接在所述底座1003的下端，所述气缸1002的工作端连接有所述凿刀1001，气缸1002带动凿刀1001进行伸缩运动，伸缩杆1004带动底座1003旋转，开凿部10可以完成修整坑槽的工作，具体的，所述伸缩杆1004采用油缸或气缸，购买后组装到指定位置即可，以实现伸缩驱动作业。

具体的，还设置有把手11，所述把手11设置在所述基座100的最后方，把手11的设置方便操作人员将装置移动至指定位置。

另外，本发明还提供一种公路路面坑槽修补装置的使用方法，具体步骤如下：

步骤一，确定坑槽面积：所述PLC控制器1控制所述扫描仪8对坑槽内部存在的松散问题或凸起现象进行预处理扫描出坑槽轮廓线，根据系统程序修得出正方形坑槽轮廓线，所述PLC控制器1控制所述激光探头9对方形坑槽轮廓线进行激光打点；

步骤二、修整坑槽：所述PLC控制器1通过控制气缸1002带动凿刀1001进行伸缩运动，同时所述PLC控制器1控制所述电机6通过传动机构带动车轮转动，从而改变所述开凿部10的位置，配合所述开凿部10进行凿出作业，需要转换凿刀1001方向时，PLC控制器1控制伸缩杆1004运动，带动底座1003转动，从而改变凿刀1001的方向，凿出作业完毕后，所述PLC控制器1控制所述电机6通过传动机构带动车轮转动，直到吸石器201移动至坑槽最上方，吸石器201对破碎料进行清洗，并坑槽将内部多余杂物、灰尘吸附到所述废料桶2中；

步骤三、填补坑槽：所述PLC控制器1控制所述电机6通过传动机构带动车轮转动，直到喷头401位于坑槽正上方，喷头401将粘层油均匀地喷洒于修整后的坑槽，所述PLC控制器1根据坑槽的面积，通过算法得出填补坑槽所需要的方形预制块的个数；具体公式如下：

矩形坑槽的长边为A，短边为B；

矩形坑槽的面积X＝A*B；

方形预制块的边长为a；

方形预制块的面积为a

A＝n

X＝A*B＝n

得出，所需要的方形预制块的个数n＝n

所述PLC控制器1控制所述电机6通过传动机构带动车轮转动，直到出料口301位于坑槽正上方，所述出料口301开启并将方形预制块填入喷洒粘层油后的坑槽中；

步骤四、接缝处理：所述PLC控制器1控制所述电机6通过传动机构带动车轮转动，所述PLC控制器1控制灌缝枪501使用密封胶对填补后存在的缝隙进行接缝处理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。