一种边坡施工用土方碾压夯实设备及其实施方法

1.本发明涉及边坡施工技术领域，具体为一种边坡施工用土方碾压夯实设备及其实施方法。


背景技术：

2.边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。
3.公开号为cn114293531b的中国专利公开了一种匹配路基边坡的斜坡式多功能夯实一体化设备，包括用于横跨斜坡行走且能适应斜坡的坡度、宽度和走向的底盘，底盘上减震的安装有车身，车身的首尾端分别伸出的设有前臂装置和后臂装置，前臂装置和后臂装置的伸出端均为能起落和调节倾角的平台，前臂装置平台上从前往后依次设有粗平装置、整平装置和碾实装置，后臂装置平台上设有夯实装置，车身后部设有洒水装置和边缘压实装置。
4.该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的路基土方量大，对成本和工期均不利的问题，但是该申请中只能适应路基附近一定高度的边坡，对于长边坡，不能进行全面的碾压夯实。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种边坡施工用土方碾压夯实设备及其实施方法，通过设置导向导轨为碾压夯实装置移动路径设限，使得碾压夯实装置沿边坡的表面上下移动，导向导轨的数量根据边坡的高度进行设置，对边坡进行全覆盖碾压夯实，能够适用于不同高度的边坡，解决了上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种边坡施工用土方碾压夯实设备，包括牵引装置、导向组件、碾压夯实装置和转向装置，所述导向组件的两端位置上设置有牵引装置和转向装置，导向组件包括支撑立柱、导向导轨和固定板，支撑立柱的上端通过螺栓将导向导轨连接或者将导向导轨与固定板连接，导向导轨上活动连接有碾压夯实装置。
7.优选的，所述碾压夯实装置包括机架本体、推土板组件、碾压组件、液压缸和驱动电机，机架本体的一侧开设有限位槽，限位槽内活动连接有推土板组件，限位槽的一侧固定连接有液压缸，液压缸的输出端与推土板组件固定连接，推土板组件与碾压组件啮合，碾压组件与机架本体活动连接，碾压组件上连接有驱动电机。
8.优选的，所述推土板组件包括横板、分散钉和竖板，横板的一侧与竖板的下端固定连接，竖板的一侧设置有外齿，竖板与限位槽活动连接，横板的下表面错位设置有分散钉，横板远离竖板一侧的下表面设置有推土斜坡，横板的上表面与液压缸的输出端固定连接。
9.优选的，所述碾压组件包括齿轮辊、连接架和碾压辊，齿轮辊与外齿啮合，齿轮辊的两端通过转轴与机架本体活动连接，齿轮辊两端的转轴上固定连接有连接架，连接架上活动连接有碾压辊，碾压辊的中心轴与驱动电机的输出端固定连接。
10.优选的，所述机架本体的两侧对称设置有限位滑块，限位滑块与导向导轨活动连
接，机架本体的上表面固定连接有牵引环。
11.优选的，所述牵引装置的上端设置有液压卷扬机，液压卷扬机的链条与牵引环套接，牵引装置的下端与边坡的最高处固定。
12.优选的，所述导向导轨的两端均设置有不完全连接法兰，不完全连接法兰上开设有与导向导轨凹槽相匹配的缺口，固定板与不完全连接法兰结构相同。
13.优选的，所述支撑立柱的上端开设有与不完全连接法兰相匹配的固定槽，支撑立柱上还开设有横穿固定槽的螺栓孔，支撑立柱的下端设置有固定底板。
14.优选的，所述转向装置包括底盘、抬高台和转盘，底盘上对称设置有定位套杆，定位套杆与支撑立柱套接，底盘的上表面设置有抬高台，抬高台的上端活动连接有抬高台。
15.本发明要解决的另一技术问题是提供一种边坡施工用土方碾压夯实设备的实施方法，包括如下步骤：
16.s1：将牵引装置安装在边坡的最上方位置上，根据边坡的高度进行导向组件安装，导向组件沿边坡的表面设置，在边坡最下方的支撑立柱上套接转向装置；
17.s2：限位滑块从最上方的导向导轨的上端插入，并将液压卷扬机的链条与牵引环套接，液压缸工作，控制竖板下移，连接架带动碾压辊向上旋转，分散钉的位置下移，直至分散钉的下端低于碾压辊的最下端；
18.s3：液压卷扬机缓慢放松链条，实现碾压夯实装置缓慢滑行，推土斜坡接触到土堆时，将土堆推平，在经过分散钉将堆土分散均匀，驱动电机控制碾压辊旋转，对土层进行初步碾压；
19.s4：当碾压夯实装置移动导向导轨的末端时，通过抬高台控制转盘抬升至与碾压夯实装置下方相齐平的位置上，直至碾压夯实装置移动至转盘上，旋转转盘，可以实现碾压夯实装置转向；
20.s5：控制液压缸工作，控制竖板上移移，连接架带动碾压辊向下旋转，分散钉的位置下上移，直至分散钉的下端高于碾压辊的高度的一半以上，液压卷扬机开始拉紧链条，碾压夯实装置向边坡上方移动，驱动电机控制碾压辊旋转，对土层进行二次碾压夯实。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、本发明通过设置导向导轨为碾压夯实装置移动路径设限，使得碾压夯实装置沿边坡的表面上下移动，导向导轨的数量根据边坡的高度进行设置，对边坡进行全覆盖碾压夯实，能够适用于不同高度的边坡；
23.2、本发明通过齿轮辊与竖板通过外齿啮合，竖板上移或者下移时，能够带动齿轮辊发生旋转，通过连接架带动碾压辊绕齿轮辊发生转向，控制碾压辊的上下位置，调整分散钉与碾压辊的高度差，在碾压前，通过分散钉对土层分散，保证土层表面平整，平整后，将分散钉上移，碾压辊下移，发挥碾压辊碾压夯实的作用；
24.3、本发明通过设置有转向装置，转换碾压夯实装置的方向，实现反复转向，多次碾压，可以在碾压时同时铺设土层，实现逐层碾压，夯实效果更好。
附图说明
25.图1为本发明的土方碾压夯实设备整体结构图；
26.图2为本发明的土方碾压夯实设备分散图；
27.图3为本发明的支撑立柱结构图；
28.图4为本发明的推土板组件下移工作状态图；
29.图5为本发明的碾压辊下移工作状态图；
30.图6为本发明的机架本体剖视图；
31.图7为本发明的碾压夯实装置转向状态图。
32.图中：1、牵引装置；11、液压卷扬机；2、导向组件；21、支撑立柱；211、固定槽；212、螺栓孔；22、导向导轨；221、不完全连接法兰；23、固定板；3、碾压夯实装置；31、机架本体；311、限位槽；312、限位滑块；313、牵引环；32、推土板组件；321、横板；3211、推土斜坡；322、分散钉；323、竖板；3231、外齿；33、碾压组件；331、齿轮辊；332、连接架；333、碾压辊；34、液压缸；35、驱动电机；4、转向装置；41、底盘；411、定位套杆；42、抬高台；43、转盘。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.为了解决现有装置只能适应路基附近一定高度的边坡，对于长边坡，不能进行全面的碾压夯实的问题，请参阅图1-图7，本实施例提供以下技术方案：
35.一种边坡施工用土方碾压夯实设备，包括牵引装置1、导向组件2、碾压夯实装置3和转向装置4，导向组件2的两端位置上设置有牵引装置1和转向装置4，导向组件2包括支撑立柱21、导向导轨22和固定板23，支撑立柱21的上端通过螺栓将导向导轨22连接或者将导向导轨22与固定板23连接，导向导轨22上活动连接有碾压夯实装置3。
36.具体的，导向导轨22的数量根据边坡的高度进行设置，碾压夯实装置3沿导向导轨22移动，对边坡进行全覆盖碾压夯实，导向组件2的两端均可以设置转向装置4，辅助碾压夯实装置3进行转向反复碾压，牵引装置1对碾压夯实装置3的碾压方向进行控制，牵引装置1放松，碾压夯实装置3对边坡进行下行碾压，牵引装置1收紧时，带动碾压夯实装置3上行碾压。
37.导向导轨22的两端均设置有不完全连接法兰221，不完全连接法兰221上开设有与导向导轨22凹槽相匹配的缺口，固定板23与不完全连接法兰221结构相同。
38.具体的，导向导轨22通过贯穿不完全连接法兰221的螺杆连接成长导轨，限位滑块312在长导轨上移动位置，能够从边坡的上方一直碾压到边坡的下方位置上，实现边坡全覆盖的碾压，固定板23起到补填不完全连接法兰221位置的功能，使得长导轨的端部也能与支撑立柱21连接紧密。
39.支撑立柱21的上端开设有与不完全连接法兰221相匹配的固定槽211，支撑立柱21上还开设有横穿固定槽211的螺栓孔212，支撑立柱21的下端设置有固定底板。
40.具体的，贯穿不完全连接法兰221和螺栓孔212的长螺栓同时将两根导向导轨22与支撑立柱21固定连接，支撑立柱21对导向导轨22起到支撑作用，抬高导向导轨22的位置，通过固定底板对支撑立柱21进行固定。
41.碾压夯实装置3包括机架本体31、推土板组件32、碾压组件33、液压缸34和驱动电
机35，机架本体31的一侧开设有限位槽311，限位槽311内活动连接有推土板组件32，限位槽311的一侧固定连接有液压缸34，液压缸34的输出端与推土板组件32固定连接，推土板组件32与碾压组件33啮合，碾压组件33与机架本体31活动连接，碾压组件33上连接有驱动电机35。
42.具体的，液压缸34驱动推土板组件32上移或者下移，从而带动碾压组件33发生角度旋转，驱动电机35驱动碾压组件33工作。
43.推土板组件32包括横板321、分散钉322和竖板323，横板321的一侧与竖板323的下端固定连接，竖板323的一侧设置有外齿3231，竖板323与限位槽311活动连接，横板321的下表面错位设置有分散钉322，横板321远离竖板323一侧的下表面设置有推土斜坡3211，横板321的上表面与液压缸34的输出端固定连接。
44.具体的，横板321设置有推土斜坡3211的一侧为碾压夯实装置3的前进方向，推土斜坡3211接触到土堆时，将土堆推平，在经过分散钉322将堆土分散均匀，液压缸34带动横板321上移或者下移，横板321同步带动竖板323移动。
45.碾压组件33包括齿轮辊331、连接架332和碾压辊333，齿轮辊331与外齿3231啮合，齿轮辊331的两端通过转轴与机架本体31活动连接，齿轮辊331两端的转轴上固定连接有连接架332，连接架332上活动连接有碾压辊333，碾压辊333的中心轴与驱动电机35的输出端固定连接。
46.具体的，竖板323上移或者下移时，能够带动齿轮辊331发生旋转，通过连接架332带动碾压辊333绕齿轮辊331发生转向，控制碾压辊333的上下位置，当竖板323下移时，连接架332带动碾压辊333向上旋转，分散钉322的位置下移，分散钉322对土层进行分散铺平，方便后续的碾压辊333碾压，当竖板323上移时，连接架332带动碾压辊333向下旋转，碾压辊333对土层进行碾压夯实。
47.机架本体31的两侧对称设置有限位滑块312，限位滑块312与导向导轨22活动连接，机架本体31的上表面固定连接有牵引环313。
48.具体的，通过限位滑块312使得碾压夯实装置3能够悬空在碾压夯实装置3上滑行。
49.牵引装置1的上端设置有液压卷扬机11，液压卷扬机11的链条与牵引环313套接，牵引装置1的下端与边坡的最高处固定。
50.具体的，导向组件2沿边坡的表面设置，使得导向组件2呈倾斜的状态，碾压夯实装置3在自重下，有向边坡下方移动的趋势，通过液压卷扬机11实现碾压夯实装置3缓慢滑行，推土斜坡3211接触到土堆时，将土堆推平，在经过分散钉322将堆土分散均匀，当碾压夯实装置3向边坡上方移动时，缓慢收紧液压卷扬机11上的链条，使得碾压夯实装置3能够上移碾压夯实土层。
51.转向装置4包括底盘41、抬高台42和转盘43，底盘41上对称设置有定位套杆411，定位套杆411与支撑立柱21套接，底盘41的上表面设置有抬高台42，抬高台42的上端活动连接有抬高台42。
52.具体的，通过定位套杆411限制底盘41的位置，当碾压夯实装置3移动导向导轨22的末端时，通过抬高台42控制转盘43抬升至与碾压夯实装置3下方相齐平的位置上，直至碾压夯实装置3移动至转盘43上，旋转转盘43，可以实现碾压夯实装置3转向。
53.为了更好的展现边坡施工用土方碾压夯实设备的实施流程，本实施例现提出一种
边坡施工用土方碾压夯实设备的实施方法，包括以下步骤：
54.步骤一：将牵引装置1安装在边坡的最上方位置上，根据边坡的高度进行导向组件2安装，导向组件2沿边坡的表面设置，在边坡最下方的支撑立柱21上套接转向装置4；
55.步骤二：限位滑块312从最上方的导向导轨22的上端插入，并将液压卷扬机11的链条与牵引环313套接，液压缸34工作，控制竖板323下移，连接架332带动碾压辊333向上旋转，分散钉322的位置下移，直至分散钉322的下端低于碾压辊333的最下端；
56.步骤三：液压卷扬机11缓慢放松链条，实现碾压夯实装置3缓慢滑行，推土斜坡3211接触到土堆时，将土堆推平，在经过分散钉322将堆土分散均匀，驱动电机35控制碾压辊333旋转，对土层进行初步碾压；
57.步骤四：当碾压夯实装置3移动导向导轨22的末端时，通过抬高台42控制转盘43抬升至与碾压夯实装置3下方相齐平的位置上，直至碾压夯实装置3移动至转盘43上，旋转转盘43，可以实现碾压夯实装置3转向；
58.步骤五：控制液压缸34工作，控制竖板323上移移，连接架332带动碾压辊333向下旋转，分散钉322的位置下上移，直至分散钉322的下端高于碾压辊333的高度的一半以上，液压卷扬机11开始拉紧链条，碾压夯实装置3向边坡上方移动，驱动电机35控制碾压辊333旋转，对土层进行二次碾压夯实。
59.具体的，分散钉322和碾压辊333的高度差可以根据实际进行调整，在二次碾压时，也能够向边坡上进行二次填土，缩小分散钉322和碾压辊333的高度差，分散钉322起到二次分散土的功能，此时应在导向组件2靠近牵引装置1的一端同样安装转向装置4，实现反复转向，多次碾压，夯实土层。
60.综上所述：本发明提出的一种边坡施工用土方碾压夯实设备及其实施方法，通过设置导向导轨22为碾压夯实装置3移动路径设限，使得碾压夯实装置3沿边坡的表面上下移动，导向导轨22的数量根据边坡的高度进行设置，对边坡进行全覆盖碾压夯实，能够适用于不同高度的边坡；齿轮辊331与竖板323通过外齿3231啮合，竖板323上移或者下移时，能够带动齿轮辊331发生旋转，通过连接架332带动碾压辊333绕齿轮辊331发生转向，控制碾压辊333的上下位置，调整分散钉322与碾压辊333的高度差，在碾压前，通过分散钉322对土层分散，保证土层表面平整，平整后，将分散钉322上移，碾压辊333下移，发挥碾压辊333碾压夯实的作用；此外，设置有转向装置4，转换碾压夯实装置3的方向，实现反复转向，多次碾压，可以在碾压时同时铺设土层，实现逐层碾压，夯实效果更好。
61.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。
62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种边坡施工用土方碾压夯实设备，包括牵引装置(1)、导向组件(2)、碾压夯实装置(3)和转向装置(4)，其特征在于：所述导向组件(2)的两端位置上设置有牵引装置(1)和转向装置(4)，导向组件(2)包括支撑立柱(21)、导向导轨(22)和固定板(23)，支撑立柱(21)的上端通过螺栓将导向导轨(22)连接或者将导向导轨(22)与固定板(23)连接，导向导轨(22)上活动连接有碾压夯实装置(3)。2.根据权利要求1所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述碾压夯实装置(3)包括机架本体(31)、推土板组件(32)、碾压组件(33)、液压缸(34)和驱动电机(35)，机架本体(31)的一侧开设有限位槽(311)，限位槽(311)内活动连接有推土板组件(32)，限位槽(311)的一侧固定连接有液压缸(34)，液压缸(34)的输出端与推土板组件(32)固定连接，推土板组件(32)与碾压组件(33)啮合，碾压组件(33)与机架本体(31)活动连接，碾压组件(33)上连接有驱动电机(35)。3.根据权利要求2所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述推土板组件(32)包括横板(321)、分散钉(322)和竖板(323)，横板(321)的一侧与竖板(323)的下端固定连接，竖板(323)的一侧设置有外齿(3231)，竖板(323)与限位槽(311)活动连接，横板(321)的下表面错位设置有分散钉(322)，横板(321)远离竖板(323)一侧的下表面设置有推土斜坡(3211)，横板(321)的上表面与液压缸(34)的输出端固定连接。4.根据权利要求3所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述碾压组件(33)包括齿轮辊(331)、连接架(332)和碾压辊(333)，齿轮辊(331)与外齿(3231)啮合，齿轮辊(331)的两端通过转轴与机架本体(31)活动连接，齿轮辊(331)两端的转轴上固定连接有连接架(332)，连接架(332)上活动连接有碾压辊(333)，碾压辊(333)的中心轴与驱动电机(35)的输出端固定连接。5.根据权利要求4所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述机架本体(31)的两侧对称设置有限位滑块(312)，限位滑块(312)与导向导轨(22)活动连接，机架本体(31)的上表面固定连接有牵引环(313)。6.根据权利要求5所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述牵引装置(1)的上端设置有液压卷扬机(11)，液压卷扬机(11)的链条与牵引环(313)套接，牵引装置(1)的下端与边坡的最高处固定。7.根据权利要求6所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述导向导轨(22)的两端均设置有不完全连接法兰(221)，不完全连接法兰(221)上开设有与导向导轨(22)凹槽相匹配的缺口，固定板(23)与不完全连接法兰(221)结构相同。8.根据权利要求7所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述支撑立柱(21)的上端开设有与不完全连接法兰(221)相匹配的固定槽(211)，支撑立柱(21)上还开设有横穿固定槽(211)的螺栓孔(212)，支撑立柱(21)的下端设置有固定底板。9.根据权利要求8所述的边坡施工用土方碾压夯实设备，其特征在于：所述转向装置(4)包括底盘(41)、抬高台(42)和转盘(43)，底盘(41)上对称设置有定位套杆(411)，定位套杆(411)与支撑立柱(21)套接，底盘(41)的上表面设置有抬高台(42)，抬高台(42)的上端活动连接有抬高台(42)。10.一种如权利要求9所述的边坡施工用土方碾压夯实设备的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1：将牵引装置(1)安装在边坡的最上方位置上，根据边坡的高度进行导向组件(2)安装，导向组件(2)沿边坡的表面设置，在边坡最下方的支撑立柱(21)上套接转向装置(4)；s2：限位滑块(312)从最上方的导向导轨(22)的上端插入，并将液压卷扬机(11)的链条与牵引环(313)套接，液压缸(34)工作，控制竖板(323)下移，连接架(332)带动碾压辊(333)向上旋转，分散钉(322)的位置下移，直至分散钉(322)的下端低于碾压辊(333)的最下端；s3：液压卷扬机(11)缓慢放松链条，实现碾压夯实装置(3)缓慢滑行，推土斜坡(3211)接触到土堆时，将土堆推平，在经过分散钉(322)将堆土分散均匀，驱动电机(35)控制碾压辊(333)旋转，对土层进行初步碾压；s4：当碾压夯实装置(3)移动导向导轨(22)的末端时，通过抬高台(42)控制转盘(43)抬升至与碾压夯实装置(3)下方相齐平的位置上，直至碾压夯实装置(3)移动至转盘(43)上，旋转转盘(43)，可以实现碾压夯实装置(3)转向；s5：控制液压缸(34)工作，控制竖板(323)上移移，连接架(332)带动碾压辊(333)向下旋转，分散钉(322)的位置下上移，直至分散钉(322)的下端高于碾压辊(333)的高度的一半以上，液压卷扬机(11)开始拉紧链条，碾压夯实装置(3)向边坡上方移动，驱动电机(35)控制碾压辊(333)旋转，对土层进行二次碾压夯实。

技术总结
本发明公开了一种边坡施工用土方碾压夯实设备及其实施方法，属于边坡施工技术领域。一种边坡施工用土方碾压夯实设备，包括牵引装置、导向组件、碾压夯实装置和转向装置，所述导向组件的两端位置上设置有牵引装置和转向装置，导向组件包括支撑立柱、导向导轨和固定板。本发明解决了现有长边坡不能进行全面的碾压夯实，本发明通过设置导向导轨为碾压夯实装置移动路径设限，使得碾压夯实装置沿边坡的表面上下移动，导向导轨的数量根据边坡的高度进行设置，对边坡进行全覆盖碾压夯实，能够适用于不同高度的边坡。不同高度的边坡。不同高度的边坡。


技术研发人员：张辰啸 夏蔓芸 郭星雨
受保护的技术使用者：安徽工业大学芜湖技术创新研究院
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/14