一种用于冻土地区高速公路路基处理设备及方法

技术领域

本发明属于道路工程领域，尤其是涉及一种用于冻土地区高速公路路基处理设备。

背景技术

冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。随着气候变暖，冻土在不断退化，而冻土地区高速公路路基需要为此进行相应的处理来保证冻土区高速公路的安全。

现有技术中在修筑路基前，需要对地面表层的冻土进行相应的处理，采用的方法是，直接对冻土进行撒盐处理，来进行后续操作，而该种方法无法使冻土与工业盐充分混合，无法使冻土有效解冻。

为此，我们提出一种用于冻土地区高速公路路基处理设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种用于冻土地区高速公路路基处理设备。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种用于冻土地区高速公路路基处理设备，包括壳体，所述壳体外侧两端设有转轮，所述壳体内左下端转动连接有破碎轮，所述壳体内中下端转动连接有第一斜齿轮，所述壳体内下端中部转动连接有转轴，所述转轴上端设有第四斜齿轮，所述壳体靠第四斜齿轮端转动连接有第三斜齿轮，所述第三斜齿轮同轴连接有第二斜齿轮，所述第一斜齿轮啮合有第二斜齿轮，所述转轴下端套设有第三皮带，所述第三皮带另一端连接有导热机构，所述壳体外侧上端一段设有储盐箱，所述壳体靠储盐箱下端设有热风机，所述热风机一端设有导热管，所述导热机构上端与导热管连接，所述壳体外侧远离储盐箱端设有支撑座，所述支撑座内上端设有第二电机，所述第二电机输出端与第五斜齿轮固定连接，所述壳体内侧上端一端设有第一电机，所述第一电机输出端固定连接有皮带轮，所述皮带轮靠第一电机端套设有第一皮带，所述第一皮带另一端转动连接有破碎轮。

优选地，所述壳体内下侧远离转轴端与螺旋柱转动连接，所述螺旋柱上端与第六斜齿轮固定连接，所述第五斜齿轮下端与第六斜齿轮啮合，所述壳体靠螺旋柱上侧一端与导热管固定连接，所述壳体靠螺旋柱上侧另一端设有滑道，所述储盐箱下侧设有出盐管，所述出盐管下端与壳体固定连接。

优选地，所述皮带轮远离第一电机端与第二皮带相互套设，所述第一斜齿轮靠壳体端设有圆槽，所述第二皮带远离皮带轮端套设在圆槽内。

优选地，所述导热机构由通气柱、螺旋叶、环形挡块、连接管构成，所述通气柱侧面与螺旋叶固定连接，所述通气柱下端与壳体转动连接，所述通气柱下端靠第三皮带端设有环形槽，所述第三皮带远离转轴端套设在环形槽内，所述导热管下端与连接管固定连接，所述通气柱内靠连接管端设有环形挡块。

优选地，所述连接管中部为上下贯通的圆形槽，所述连接管下端设有限位环，所述限位环位于环形挡块下端，所述通气柱侧面设有均匀分布的圆形通气孔。

优选地，所述壳体靠导热机构端设有保护壳，所述皮带轮外侧边缘转动连接有摆杆，所述摆杆末端转动连接有移动板，所述保护壳靠移动板端设有左右贯通的方槽，所述移动板滑动连接在方槽内，所述保护壳靠导热机构端与导热管固定连接。

一种用于冻土地区高速公路路基处理方法，包括：

S1、通过转轮将整个装置推至冻土区，启动第一电机，第一电机调动皮带轮转动，皮带轮通过第一皮带带动破碎轮转动，破碎轮将冻土表层破碎，并将破碎的冻土推之螺旋柱下端。

S2、皮带轮通过第二皮带带动第一斜齿轮转动，第一斜齿轮带动第二斜齿轮转动，第二斜齿轮调动第三斜齿轮转动，第三斜齿轮带动第四斜齿轮转动，第四斜齿轮通过第三皮带带动通气柱转动，通气柱带动螺旋叶及环形挡块转动，皮带轮通过摆杆带动移动板沿水平方向做往复运动，启动热风机，热风机通过导热管分别将热气导入通气柱与螺旋柱上端及通气柱上端。

S3、启动第二电机，第二电机带动第五斜齿轮转动，第五斜齿轮带动第六斜齿轮转动，第六斜齿轮带动螺旋柱转动，螺旋柱将其底部的冻土运至螺旋柱顶端，导热管靠螺旋柱出喷出的热气，将冻土通过滑道吹至保护壳内端的移动板上，储盐箱底端通过出盐管定量喷至工业盐至移动板上。

S4、移动板沿水平方向往复运动，移动板上冻土与工业盐的混合物均匀落至通气柱边缘的螺旋叶上，并顺着螺旋叶缓慢下滑，在此过程中，通气柱表面的通气孔不断喷出热气，使冻土里的积雪融化成水，工业盐溶于水，更加促进冻土解冻，解冻后的冻土从通气柱低端的出料口排出。

本发明的有益效果在于：

1、通过设置破碎轮，启动第一电机，第一电机调动皮带轮转动，皮带轮通过第一皮带带动破碎轮转动，破碎轮将冻土表层破碎，并将破碎的冻土推之螺旋柱下端，方便螺旋柱对破碎过的冻土进行运输，同时破碎后的冻土具备更大的表面积，利于后续的盐以及热气接触。

2、通过设置第二电机，第二电机带动第五斜齿轮转动，第五斜齿轮带动第六斜齿轮转动，第六斜齿轮带动螺旋柱转动，螺旋柱将其底部的冻土运至螺旋柱顶端，从而与地面保持一定距离，便于后续对冻土进行解冻处理。

3、通过设置通气柱，启动热风机，热风机通过导热管分别将热气导入通气柱，当冻土与工业盐的混合物落至通气柱边缘的螺旋叶上时，通气柱表面的通气孔不断喷出热气，使冻土里的积雪融化成水，工业盐溶于水，更加促进冻土解冻，同时盐溶液可以更好的渗入解冻后的冻土中，使得土层抗冻性能更好，利于后续道路施工。

附图说明

图1是本发明提供的一种用于冻土地区高速公路路基处理设备的结构示意图；

图2是本发明提供的一种用于冻土地区高速公路路基处理设备内部导热机构的放大示意图示意图。

图中：1壳体、2转轮、3储盐箱、4热风机、5导热管、6第一电机、7皮带轮、8第一皮带、9破碎轮、10第二皮带、11第一斜齿轮、12第二斜齿轮、13第三斜齿轮、14第四斜齿轮、15转轴、16第三皮带、17导热机构、171通气柱、172螺旋叶、173环形挡块、174连接管、18保护壳、19支撑座、20第二电机、21第五斜齿轮、22第六斜齿轮、23螺旋柱。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

如图1-2所示，一种用于冻土地区高速公路路基处理设备，包括壳体1，壳体1外侧两端设有转轮2，壳体1内左下端转动连接有破碎轮9，壳体1内中下端转动连接有第一斜齿轮11，壳体1内下端中部转动连接有转轴15，壳体1内下侧远离转轴15端与螺旋柱23转动连接，螺旋柱23上端与第六斜齿轮22固定连接，第五斜齿轮21下端与第六斜齿轮22啮合，壳体1靠螺旋柱23上侧一端与导热管5固定连接，壳体1靠螺旋柱23上侧另一端设有滑道，储盐箱3下侧设有出盐管，出盐管下端与壳体1固定连接，第二电机20带动第五斜齿轮21转动，第五斜齿轮21带动第六斜齿轮22转动，第六斜齿轮22带动螺旋柱23转动，螺旋柱23将其底部的冻土运至螺旋柱23顶端，便于对冻土进行解冻处理。

转轴15上端设有第四斜齿轮14，壳体1靠第四斜齿轮14端转动连接有第三斜齿轮13，第三斜齿轮13同轴连接有第二斜齿轮12，第一斜齿轮11啮合有第二斜齿轮12，转轴15下端套设有第三皮带16，第三皮带16另一端连接有导热机构17，导热机构17由通气柱171、螺旋叶172、环形挡块173、连接管174构成，通气柱171侧面与螺旋叶172固定连接，通气柱171下端与壳体1转动连接，通气柱171下端靠第三皮带16端设有环形槽，第三皮带16远离转轴15端套设在环形槽内，导热管5下端与连接管174固定连接，通气柱171内靠连接管174端设有环形挡块，连接管174中部为上下贯通的圆形槽，连接管174下端设有限位环，限位环位于环形挡块173下端，通气柱171侧面设有均匀分布的圆形通气孔，启动热风机4，热风机4通过导热管5分别将热气导入通气柱171，当冻土与工业盐的混合物落至通气柱171边缘的螺旋叶172上时，通气柱171表面的通气孔不断喷出热气，使冻土里的积雪融化成水，工业盐溶于水，更加促进冻土解冻。

壳体1靠导热机构17端设有保护壳18，皮带轮7外侧边缘转动连接有摆杆，摆杆末端转动连接有移动板，保护壳18靠移动板端设有左右贯通的方槽，移动板滑动连接在方槽内，保护壳18靠导热机构17端与导热管5固定连接，通过设置保护壳18，可防止冻土与盐的混合物撒至壳体1内端。

壳体1外侧上端一段设有储盐箱3，壳体1靠储盐箱3下端设有热风机4，热风机4一端设有导热管5，导热机构17上端与导热管5连接，壳体1外侧远离储盐箱3端设有支撑座19，支撑座19内上端设有第二电机20，第二电机20输出端与第五斜齿轮21固定连接，壳体1内侧上端一端设有第一电机6，第一电机6输出端固定连接有皮带轮7，皮带轮7远离第一电机6端与第二皮带10相互套设，第一斜齿轮11靠壳体1端设有圆槽，第二皮带10远离皮带轮7端套设在圆槽内，通过该设置，可为第一斜齿轮11转动提供动力，皮带轮7靠第一电机6端套设有第一皮带8，第一皮带8另一端转动连接有破碎轮9。

现对本发明的操作原理做如下描述：

S1、通过转轮2将整个装置推至冻土区，启动第一电机6，第一电机6调动皮带轮7转动，皮带轮7通过第一皮带8带动破碎轮9转动，破碎轮9将冻土表层破碎，并将破碎的冻土推之螺旋柱23下端，该设置方便对破碎的冻土进行运输。

S2、皮带轮7通过第二皮带10带动第一斜齿轮11转动，第一斜齿轮11带动第二斜齿轮12转动，第二斜齿轮12调动第三斜齿轮13转动，第三斜齿轮13带动第四斜齿轮14转动，第四斜齿轮14通过第三皮带16带动通气柱171转动，通气柱171带动螺旋叶172及环形挡块173转动，皮带轮7通过摆杆带动移动板沿水平方向做往复运动，启动热风机4，热风机4通过导热管5分别将热气导入通气柱171与螺旋柱23上端及通气柱171上端。

S3、启动第二电机20，第二电机20带动第五斜齿轮21转动，第五斜齿轮21带动第六斜齿轮22转动，第六斜齿轮22带动螺旋柱23转动，螺旋柱23将其底部的冻土运至螺旋柱23顶端，导热管5靠螺旋柱23出喷出的热气，将冻土通过滑道吹至保护壳18内端的移动板上，储盐箱3底端通过出盐管定量喷至工业盐至移动板上。

S4、移动板沿水平方向往复运动，移动板上冻土与工业盐的混合物均匀落至通气柱171边缘的螺旋叶172上，并顺着螺旋叶172缓慢下滑，在此过程中，通气柱171表面的通气孔不断喷出热气，使冻土里的积雪融化成水，工业盐溶于水，更加促进冻土解冻，解冻后的冻土从通气柱171低端的出料口排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。