专利名称：混凝土路面缩缝施工软作缝机的制作方法
技术领域：
本实用新型的技术领域属于水泥混凝土道路面层接缝的修建方法。它特别涉及一种用于水泥混凝土道路面层缩缝施工的软作缝机。
水泥混凝土路面接缝有缩缝、纵缝、工作缝和胀缝。这四种缝往往是混凝土路面破坏的起因。其中，缩缝最多最长，且施工质量较难保证。是水泥混凝土路面施工的技术难点之一。
目前国内外在混凝土路面施工当中，缩缝采用三种制作形式1、人工软作缝在混凝土路面摊铺之后，通过振压钢板、抹面、多次提板、人工修缝等多道工序来加工缩缝。
2、锯缝机硬锯缝待混凝土硬化后，用金刚石锯片切缝机切割缩缝。这是目前国内混凝土路面缩缝施工使用最多的常规方式。
3、早锯缝机锯缝待混凝土硬化到一定程度，用高速锯缝机切割缩缝。是美国仅两年发展起来的较新的方法，美国专利US4889675，4903680，4929662，4938201，称为软成缝机。
这三种缩缝的制作方法有各自的缺点第一种方法的工序太多，工人劳动强度大，人工修整后的缩缝宽度过大，并且损害了路面原有的平整度，不能保证缩缝的施工质量。所以，我国现行水泥混凝土路面施工及验收规范GBJ97－87第4.6.2款限制在机场和高等级公路上使用。
第二种方法的锯缝时间不好掌握，早了啃边，晚了路面混凝土已发生了断板破坏，特别是断板将严重影响路面的行车质量施工实践证明，即使采用度时积来控制锯缝，也很难防止断板现象的发生。尤其是在路面分几幅施工的情况下，由于纵缝拉杆的牵引作用，当前一幅缩缝已经断裂，后幅新铺路面尚未锯缝时，新铺路面上的断板几乎是不可避免的。另外，由于是硬锯缝，金刚石锯片的磨损大，施工能耗和成本高。
第三种方法虽称为软作缝机，其实，它要待路面混凝土强度在1.1～5.6MPa之间，具有支撑人和机械在其上行走操作的能力时，才能锯缝。因而，实际上它是早锯缝而并非软作缝。况且它的电机和锯片的转速高达12000转／分，其加工和制造的难度很大。据调研，目前国内的机制工艺水平很难保证整机的稳定性和可靠性。
本实用新型的目的是提供一种能克服以上缺点，施工便捷、能耗和成本低、加工制造容易、并能保证缩缝施工质量的混凝土路面缩缝施工软作缝机。
本实用新型的工作原理是水泥混凝土路面摊铺完毕，混凝土秘水后，初凝前，如
图1所示，用电机1带动偏心振子2产生激振力，用与电机联动的切缝片3振切开缝，其后跟进一个与电机隔振、先后动作的抹缝板4，它与船形底板5共同工作，挤压出规矩的两个直角且深度和宽度均符合要求的缩缝。作出的缩缝不再需要修整。
与电机联动的振动切缝片3的切入深度可调，在作缝开始和结束时由操作者调切缝片控制旋钮6使其进入和收起，并能保持缩缝所要求的深度，最大深度5厘米，调整范围0～5厘米。切缝片宽度7毫米。作出的缩缝宽度大约在5～7毫米之间。当切缝片遇到混凝土中振不动的大而硬的障碍物时，切缝片3可以自动抬升，越过障碍物，然后自动恢复到规定深度。
在切缝片3后跟进的用弹簧组7隔振的抹缝板4通过调节纽8可以单独进入、收起和调节抹缝深度，同时可与切缝片3的联动机构9先后联动，当切缝片3遇到障碍抬升时，抹缝板4可在随后跟着自动抬升，并在越过障碍后通过恢复弹簧10自动复位。抹缝板4的宽度、深度和调整范围与切缝片相同。
整个软作缝机的重量靠船形底板5托浮在软混凝土路面上。混凝土表面受压，其压强仅为0.25Nf／cm2左右，在混凝土初凝前可以保持路面原有的平整度，保证了实现混凝土在柔软状态软作缩缝。
拖动方式，采用人工，以适应国内混凝土路面95％为人工施工的情况。通过拖动杆11手工拖动，要求拖动时的行进速度为5米／分，尽量保持匀速运动。
如图2所示，导向采用软作缝机与槽钢12锁定滚动机构13，以保证缩缝的顺直度。
考虑到施工安全和防尘，整机用机罩14与外界隔开，机罩14安装在机板15上。
在软作缝机不作缝行走或施工期间移动机器时，放下三个可以收起的行走轮16以便于拖动，在软作缝机停止工作和行走时，通过机罩14上的卡子，将拖动杆11卡住收起。
本实用新型的基本思路就是将人工多道工序软做缩缝的工艺组合在一起，通过一台可靠的软作缝机，在保证混凝土路面和缩缝质量的前提下，一次软做成缩缝。
与现有的技术相比，本实用新型具有下述优点1、它保留了软成缝工艺的基本特点，在混凝土未硬化时作缝，一是彻底根除了混凝土路面的断板破坏，二是在混凝土成缝能量很小时既作缝，施工能耗较少。同时，它把软成缝的多道工序合并到一台可以保证缩缝施工质量的整体机械上一次完成。简化了施工工序，减轻了工人的劳动强度。
2、软作缝机的机械制作成本、施工成本和锯片磨耗均远小于目前使用的锯缝机，由于改进了混凝土路面的施工工艺，彻底根除了啃边与路面断板等病害。提高了混凝土路面的行车质量。使用新研制的软作缝机代替现有的锯缝机，可为施工单位节约机械购置费和施工费用。
3、软作缝机比国外开发的早锯缝机加工工艺简单、制作容易、可靠性和稳定性高，符合我国大量的混凝土路面用人工和小型机具施工的情况，便于大量推广应用。
4、为水泥混凝土路面大规模机械化施工奠定了基础。
图1为本实用新型的结构示意主视图。
图2为本实用新型的结构示意侧视图。
以下结合附图，给出本实用新型的实施例，详细叙述本实用新型的结构本实用新型提供的混凝土路面缩缝施工软作缝机由如下部分组成1、振动成缝机构由电机1、偏心振子2、切缝片3、控制纽6、隔振弹簧组7组成。其连接关系是偏心振子2安装在电机1的轴上；切缝片3固定在电机1的座上；控制纽6通过支架固定在机板15上；弹簧组7与电机1的座为弹性连接，并通过隔振板的轴与机板15活动绞接。工作时由电机1带动偏心振子2和切缝片3产生激振力，振动挤压成缝。由弹簧组7等与整机和其它机构隔振，并与控制纽6软连接，既可控制切缝片3的深度又能使其自动升高越过障碍，然后靠振动成缝机构的自重和弹簧使切缝片3恢复设定位置。设计工作参数电机功率90瓦，激振频率38Rad／s，激振力9.5Kgf。主要作用是振动切缝。
2、抹缝机构由抹缝板4、船形底板5、调节纽8、联动机构9、恢复弹簧10组成。连接关系为抹缝板4与跟随切缝片3的联动机构9和调节纽8为软连接，并可在船形底板5和机板15槽内上下运动；抹缝板4由恢复弹簧10向下顶着，弹簧10装在弹簧套内，固定在机板15上；当切缝片3升高时，通过跟随联动机构9，抹缝板4跟着抬起，越过障碍后，由弹簧顶回原位；调节纽8通过支架固定在机板15上，它可以调节抹缝板4的吃入深度。其功能是抹缝，做成规矩的缩缝形状。
3、拖动行走机构由拖动杆11、机板15和行走轮16组成，连接关系是拖动杆11与机板15成活动绞接；拖动杆11的旋转角度约80度，便于人拉拖动杆11牵引整机行进；在不用时将其卡住收起；三个行走轮16是摺叠式的，一个安在尾部，两个在前部，均与机板15螺栓连接。可在作缝时收起，移动时放下行走。作用是在软作缝时通过拖动杆11牵引整机行进。不作缝时，由拖动杆11和行走轮16牵引软作缝机行走。
4、托浮支撑机构由船形底板5和机板15组成。船形底板5固定在机板15上。作用是支撑整机的重量，保持软混凝土路面原有的平整度。
5、导向机构由槽钢12和锁定滚动机构13组成。锁定滚动机构13一侧固定在机板15上，另一侧安装滚轮，施工时卡定在槽钢12的两侧。作用是通过此机构使软作缝机做出顺直的缩缝并限制软作缝机工作时产生倾斜位移。
上述五部分机构和机罩14均安装在机板15上，如
图1～2所示，组装成软作缝机整体。
本实用新型的工作过程分为两种情况1、混凝土路面施工支模板时，如人工、小型机具和轨道摊铺的情况。在这种情况下软做缩缝，路面混凝土模板尚未拆除，为防止塌边不能早拆模板。在缩缝的两端有模板阻挡，本软作缝机的切缝片3和抹缝板4装有控制纽6和调节纽8。在作缝开始先折起行走轮16；将槽钢12和滚动机构13锁定；打开电机1的开关；用手工调节控制钮6和调节纽8，使切缝片3抹缝板4到达缩缝指定深度；匀速牵引软作缝机行进做缩缝；在行进中，遇到浇注在混凝土中的大而硬的障碍物，切缝片3和抹缝板4可以自动先后越过；当缩缝做到头，关闭电机1的开关；用控制纽6，调节纽8将切缝片3和抹缝板4全部收进船形底板5；离开软混凝土表面。一条缩缝制作完成。
2、混凝土路面摊铺当中和过后，无需支模板，如滑模摊铺机施工的情况。此时，制作缩缝的工序与上述略有不同。可先在路面下通过控制纽6、调节纽8，将切缝片3和抹缝板4调到指定深度；折起行走轮16；将滚动机构13与槽钢12锁定；打开电机1的开关；匀速牵引软作缝机行进做缩缝；缩缝做到头，关闭电机1的开关；将整机搬离软混凝土路面，结束。这时，要特别注意缩缝启始和结束，不能引起缩缝两端软混凝土塌边。但是，由于有滚动机构13与槽钢12锁定，机构13与整机为固定连接，较大的塌边变位不可能发生。
在上述两种情况下，本实用新型提供的混凝土路面缩缝施工软作缝机均能保证缩缝的制作质量，保持混凝土路面原有的平整度，避免了混凝土路面施工期间的断板。并为将来水泥混凝土路面的大规模机械化施工奠定了基础。
权利要求1.一种混凝土路面缩缝施工软作缝机，其特征是它由下述五部分机构所组成振动成缝机构由电机(1)、偏心振子(2)、切缝片(3)、控制纽(6)、隔振弹簧组(7)组成；连接关系是偏心振子(2)安装在电机(1)的轴上；切缝片(3)固定在电机(1)底座上；控制纽(6)通过支架固定在机板(15)上；弹簧组(7)与电机(1)底座为弹性连接，并通过隔振板的轴与机板(15)活动绞接；抹缝机构由抹缝板(4)、船形底板(5)、调节纽(8)、联动机构(9)、恢复弹簧(10)组成；连接关系为抹缝板(4)与跟随切缝片(3)的联动机构(9)和调节纽(8)为软连接；抹缝板(4)由恢复弹簧(10)向下顶着，弹簧(10)装在弹簧套内，固定在机板(15)上；调节纽(8)通过支架固定在机板(15)上；拖动行走机构由拖动杆(11)、机罩(14)、机板(15)和褶叠行走轮(16)组成；连接关系是拖动杆(11)与机板(15)活动绞接；三个行走轮(16)一个安在尾部，两个在前部，均与机板(15)螺栓连接；托浮支撑机构由船形底板(5)和机板(15)组成；船形底板(5)固定在机板(15)上；导向机构由槽钢(12)和锁定滚动机构(13)组成；锁定滚动机构(13)一侧固定在机板(15)上，另一侧安装滚轮；上述五部分机构均安装在机板(15)上，组成软作缝机整体。
专利摘要本实用新型是水泥混凝土道路面层施工缩缝的软作缝机。它可在路面混凝土摊铺后柔软状态制作缩缝，根除混凝土路面施工中的断板。其结构由振动成缝、抹缝、拖动行走、托浮支撑和导向五大机构组成。本实用新型的工作过程电机带偏心振子和切缝片振动开缝；隔振抹缝板行进抹缝；人工拖行；滚动锁定导向；整机托浮在软混凝土表面。作缩缝不影响混凝土路面原有的平整度。一次做出深度和宽度符合要求、规矩顺直的混凝土路面缩缝。
文档编号E01C23/09GK2146512SQ9321082
公开日1993年11月17日 申请日期1993年4月27日 优先权日1993年4月27日
发明者傅智, 王彦莹, 杭伯安 申请人:交通部公路科学研究所