水泥砼路面曲線拉槽機隨動刀架刀具設計-免費閱讀

　　

【正文】 隨動部分的主體由 兩個刀架 組成，這兩 個刀架 在結構上基本相同，只是在大小等方面有所不同。刀具應能實現刀頭的回轉、刀頭的上下浮動。這樣，折線 拉槽機主要由 機架 、電機、刀架、刀具等部件組成 ，直線刀架以機架為 軌道 運動 ， 擺動刀架以直線運動刀架為 軌道 擺動 ，刀具 則安裝在擺動刀架上 。目前國內外應用的各種紋理形式都具有一定缺陷和適用范圍。骨料尺寸應為 15~ 20mm 或10~ 15mm。目前我國高速公路水泥砼路面硬刻槽的施工費用為 5~ 8 元 / m2 ,對高速公路和一級公路來說可以接受。因此 ,橫向刻槽主要適用于一般路段。溝槽的深度難控制 ,條狀物的硬度、彈性、傾角及所受到的壓力都會明顯影響溝槽的深度 ,構造深 度不均勻。 ③ 壓槽輥對砼的適應性較差 , 砼坍落度和含水量都會對壓槽施工產生影響。 制槽法 制槽法主要保證水泥路面的宏觀構造 ,包括壓槽法、拉槽法和刻槽法 ,其中壓槽和拉槽都是在新澆 注水泥砼初凝前進行 ,通過一定的附加外力完成。 17 圖 粗麻布拉毛施工 國外有關研究表明 ,拉毛紋理完全滿足車速低 72 km/ h 的路面抗滑性能要求 ,但車速較高時 ,其抗滑性能較差。近年來 ,國外出現了新的水泥路面紋理形式 ,如金剛石研磨技術。 刻槽過早 ,混凝土強度尚未達到要求值 ,槽邊雜亂 。縱向槽的橫向跑偏量優于橫向槽。 槽的走向有橫向、縱向、斜向 3 種方向 ,橫向槽用的較普遍。 槽間距及間距分布是施工中主要考慮的一個因素 ,為了施工方便 ,橫向等距壓槽應用最廣。 14 針對目前國內外研究狀況及已有研究成果 ,在吉林省長農公路、吉琿公路水泥混凝土路面上選擇了 5 段試驗路 ,槽采用不同走向、形狀、槽深和槽寬 ,對比了不同間距壓槽尺寸的路面服務性能。從表 31 可知 ,應用刻槽施工工藝的水泥混凝土路面優越于其它幾種施工工藝的路面 ,混凝土表面紋理深度均勻一致 ,并能持久保持路面的防滑性能。 3. 3. 2 滾槽法 滾槽法是用鋼制的 滾槽器對塑性混凝土進行人工推拉滾壓 ,使混凝土路面出現一定規則、一定深度的溝槽 ,其紋理較掃毛法深。降低水灰比 ,可以提高混凝土的強度 ,但水灰比過低 ,混凝土混合料的和易性降低 ,影響振搗的密實程度 ,反而使強度下降 ,因而存在一個最佳水灰比。 3. 表面整飾工藝的影響 當一條公路路網至規劃實施時 ,實際上也就確定了要使用當地的建筑材料。因此 ,在施工中 ,可以通過提高原材料的質量、加強施工管理、嚴格級配、控制砂子的細度模數和含泥量、嚴格控制水灰比、加強初期養護等措施來提高路面的表面質量 [ 3] 。宏觀構造主要影響高速行車時的抗滑能力 , 可以用攤砂法或激光構造深度儀進行直接測定 ,也可用透水儀法或路面排水能力法間接測定 [ 2] 。傳統的人工施工方法需專門支模，而現代化施 10 工方法則不必。碾壓混凝土路面接縫設計及施工具有特殊性，對全厚式碾壓混凝土路面，路面縮縫間距為 6m～ 8m，路面縱縫拉桿采用拉桿設置裝置完成，橫向施工縫、脹縫采用帶支架的可固定傳力桿預先固定。 水泥混凝土路面滑模施工工藝流程為： 混凝土攪拌→混凝土運輸→混凝土布料→滑模攤鋪→抗滑構造制作→后置縫制作→路面養護。 養護費用少 在正常設計和施工養護的條件小，水泥混凝土路面的養護工作量和養護費用僅約為瀝青路面的 1/3～ 1/4。 碾壓混凝土路面 我國于 20 世紀 80 年代末從國外引進，收效較大，目前主要用于低速和重荷載道路、重型汽車停放場等的鋪筑。 設計的主要內容與意義 本設計的主要內容是設計一種能夠在新鋪筑的水泥混凝土路面上拉制折線形狀防滑槽的拉槽機械的關鍵部件 —— 刀架和刀具，在實際路面有微小起伏的情況下仍然能夠拉制出需要的防滑槽，而且能夠實現預定的曲線槽型。拉槽方向通常有垂直于道路方向（橫 向拉槽）和平行于道路方向（縱向拉槽）兩種， 6 分別在道路縱向和橫向提供較大的摩擦力，而以垂直于道路方向的拉槽即橫拉槽較常見。 經實際監測發現，在 1998 年 ~2020 年間，抗折強度為 900Psi 的混凝土路面在經過 3 個冬季后，車輪磨損程度很小，而抗折強度為 550psi 和 650psi 的混凝土路面的表面紋理已經開始出現一定程度的破損。 現場調查統計法是通過對試驗路段 (含環道試驗 )或路網抗滑性能指標進行長期、連續地觀測，來獲得路面抗滑性能衰減的一般性規律。 7~10 年后，刻槽路表的 DF 值年均下降率也隨速度增加而降低。研究資料表明伙濕路面事故 (雨天事故 )的嚴重性與路面的抗滑能力密切相關。隨著經濟發展，交通 3 量緩慢增加，致使產生的交通事故逐漸增加。我國的機動車擁有量只占世界汽車總量的 3%，而每年死于交通事故的人數約占全球每年死于交通事故人數的 15%~20%。 路面防滑能力與交通事故增長率的關系 汽車與交通運輸的發展，推動了社會經濟的進步，隨之而來的交通事故也成為社會的重大公害之一。而我國有豐富的石灰石資源，水泥產量非常豐富， 價格低廉，無需進口。 水泥混凝土路面在我國高等級公路中使用 比例近幾年呈下降趨勢。 關鍵詞 ： 水泥砼路面；曲線防滑槽；設計 II ABSTRACT Cement concrete road surface through the control surface prevent slippery slot to provide enough driving adhesion, prevent slippery groove shape curve can produce learn a lot from prevent slippery performance, in the vehicle turn or driving accident out of control, able to provide more slippery lateral force. The maximum security to prevent slippery ability, reduce the road accidents, modern cement concrete pavement pull slot groove construction method is gradually to application. This paper first analyzed preliminarily cement concrete road surface sliding the factors affecting the performance of the construction of cement concrete road surface, prevent slippery traditional art and modern construction method are analyzed and pared, mechanical control to prevent slippery slots are difficult problem curve， This paper introduces the design of new type of cement concrete pavement, the knife and cutting tools slot machine assembly, this assembly through the two knife knife knife and swingstraight line the pound movement, can not pletely of frozen in new paving cement concrete pavement control hard dine out to prevent slippery chamfer。 本文首先初步分析了水泥砼路面抗滑性能的影響因素，對水泥砼路面防滑施工傳統工藝和現代施工方法進行了分析和對比， 針對機械拉制曲線防滑槽比較困難問題，本文 設計了 新型 水泥混凝土路面拉槽機的刀架和刀具總成，該總成通過兩個刀架 ——直線刀架和擺動刀架的復合運動 ，能夠在未完全凝結的新鋪筑水泥混凝土路面上拉制出折線型防滑槽；通過刀具的上下浮動，能夠在一定程度上適應路面的不平度。隨著社會經濟水平提高與高等級公路的發展，水泥混凝土路面的使用也得到了快速發展。 這兩方面的原因，使得瀝青混凝土路面在我國高等級公路里程中所占比例不斷增大，進而使高等級公路中水泥混凝土路面所占里程降低。現代交通日益呈現高速度、大流量、重軸載的特點。美國 從 1952 年至 1972 年的21 年間，是二 戰后美國經濟發展較快的時期，其交通事故死亡人數由 37794 人增加到56278 人，增長 49%，年均增長率為 。2020年 ~2020 年為第三階段，屬于逐漸遞減階段。這四種因素中，人、車和環境因素是隨機出現，不易短期得到解決，只能通過長期普及交通安全知識等手段來加以限制。 速度 / km h1 圖 刻槽路 面路齡 1~4 年路面路齡與摩擦系數下降率關系 下降率 % 4 圖 刻槽路面路齡 7~10 年路面路齡與摩擦系數下降率關系 上圖中的下降率為動態摩擦系數值 (DF)從速度 20km/h增加到 80km/h時下降的百分率。所以，對水泥混凝土路表拉槽防滑進行研究，是有重要的工程意義和社會意義。在利用自制設備連續多年的抗滑性能檢測的基礎上， TRRL 早在 1973 年就以國家道路網抗滑標準指南 LR51o 的形式，按照路段的抗滑困睡情況，根據由難至易的次序規定了 4 種不同路段的抗滑標準建議值；英國運輸部 1976 年公布的技術備忘錄 H16/76 中，又根據公路設計類型、交通流量的不同，對新建公路的骨料性質和構造深度提出了要求 :考慮到一年當中抗滑性能的變化高達 25%，因此 TRRL 采用夏季平均 SCRIM 系數法 (即 MASSC 法，在限定的試驗季節 5~9 月份獲得至三個 SCRIM 系數平均值 )作為不同季節路面抗滑能力比較的基礎。因為，即使是最差的石灰巖，這時也能達到要求，但其在通車后，會快速被磨損，造成抗滑性能急劇降低。該機結構示意圖如下： 圖 13 LC2 型全自動監控式拉槽機機頭結構示意圖 據了解，關于非直線拉槽的研究很少。目前采用最廣泛 的就是素混凝土路面，簡稱混凝土路面，即除接縫區和局部范圍邊緣和角隅外不能配筋的混凝土路面。 穩定性好 水泥混凝土路面的水穩定性好、熱穩定性好，特別是其強度能隨時間而增長，因而，水泥混凝土 路面用于氣倏條件急劇變化地區時，不易出現瀝青路面的某些穩定性不足的損壞。 傳統的水泥混凝土路面施工方法 為減少大型設備的購置，傳統的水泥混凝土路面施工均在不同程度上采用了人工和機械施工相結合的施工工藝，比如水泥混凝土的拌和、運輸借助機械工具完成，而攤鋪、振搗、壓入桿件、切縫、整平和拉毛等工序全部由人工完成。 碾壓水泥混凝土路面施工 碾壓混凝土路面施工技術是 19 世紀 80 年代發展起來的一種水泥混凝土路面施工新技術，由相應設施設備完成攪拌→攤鋪→碾壓成型的施工過程，具有施工機械通用性好、施工速度快、早期強度高、接縫少等優點。但采用現代施工方法，由于攤鋪速度快，滿足其連續施工要求的混凝土供應量很大，需要強大的原材料供應，自動攪拌和邊疆運輸隊伍與之相配合，必須建立較大規模的混凝土攪拌站，施工投資遠遠高于傳統施工方法。 11 第 3 章 水泥混凝土路面抗滑性能研究 影響水泥混凝土路面抗滑能力的主要因素 就路面結構本身而言 ,抗滑路面必須滿足對微觀構造、宏觀構造的要求。 3. 材料的影響 1 、細集料 微觀構造 是由細集料和砂漿形成的 ,這是因為混凝土路面施工中要通過振搗梁把粗骨料振下去 ,再提漿作業 ,因而表面大都是砂漿 ,砂漿的強度直接影響混凝土路面的耐磨和抗滑性 ,同時細集料的抗磨光能力對路面的微觀構造也有著直接的影響 ,不同品質的細集料 , 其影響幅度不盡相同 ,為此近年的施工中特別強調了細集料的質量問題 :1)水泥砂漿的磨光值作為檢驗微觀構造的一個指標 2)砂的細度對抗滑值有一定影響 ,砂越細 ,磨光值越大 。 3. 路面濕度的影響 干燥的情況下 ,水泥路面的摩擦系數較大 ,具有很好的抗滑性 ,但在潮濕的情況下 ,水泥路面的摩擦系數則較小 ,尤其是雨天 ,車在行駛中會出現有打滑現象。普通硅酸鹽水泥的強度高、收縮性小、耐磨性強、抗凍性能好 ,其耐 磨性及早期強度較礦渣水泥好 ,因此應選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。因此 ,將混凝土拌和物的粗骨料振壓下去 ,同時把水泥砂漿提吊上來 ,不但 13 是粗骨料保護層的要求 ,而且是路面平整和飾紋的需要 。該施工方法節省了人工抹面、收光工序 ,但由于其構造 深度最大 ,平整度不理想 , 均勻性較差 ,難以保證行車平穩和舒適性 ,施工工藝還有待改進。 1) 刻槽形狀和結構參數選擇 刻槽的形狀影響槽的排水能力和抗滑能力 ,一般分為矩形、梯形和非標準形。增加槽寬可以提高排水能力 ,但槽寬也有一定限度 ,超過該限度 ,對路面抗滑性能不再有明顯影響 ,而且可能影響