【正文】 ................................................................................................................ 35 附錄 ................................................................................................................ 36 1 第 1 章 緒 論 水泥混凝土路面發(fā)展現(xiàn)狀 水泥混凝土路面作為一種路面結(jié)構(gòu)形式，由于具有使用壽命長、養(yǎng)護工作量小、能源消耗少、施工簡便，對交通等級和環(huán) 境適應(yīng)性強等優(yōu)點而在國外得到廣泛應(yīng)用。 Through the tool to fluctuate, can, to some extent, adapt to the pavement roughness. The design of the knife cutting tool assembly principle and structure is simple, reliable operation, high efficiency. Change the template, can realize some kind of linear curve prevent slippery slot as circular trough, sine trough etc. Key words： Concrete Pavement。 改變模板的線型，可以實現(xiàn)若干種曲線 防滑 槽如圓弧槽、正弦槽等。 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(tǒng)工藝和現(xiàn)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(shè)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(fù)合運動 ，能夠在未完全凝結(jié)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(yīng)路面的不平度。 I 摘 要 水泥砼路面通過拉制表面防滑槽以提供足夠的行車附著力，曲線形狀的防滑槽能夠產(chǎn)生多向防滑性能，在車輛轉(zhuǎn)彎或行駛意外失控時，能夠提供更大的側(cè)向防滑力。最 大限度的保障路面防滑能力，減少路面事故的發(fā)生，現(xiàn)代化的水泥混凝土路面拉槽刻槽施工方法正逐漸得以推廣應(yīng)用。本設(shè)計的刀架刀具總成 原理和結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，作業(yè) 效率高。 關(guān)鍵詞 ： 水泥砼路面；曲線防滑槽；設(shè)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。 Curve of antiskid Groove。受經(jīng)濟條件限制，我國水泥混凝土路面起步較晚，至 1980 年，水泥混凝土路面的里程僅 1600km。截至 2021 年底，水泥混凝土路面總里程達到 I023700km，里程相比1980 年增長了 500 多倍。 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。同時，由于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，從縫隙中進入路面結(jié)構(gòu)的水無法排出，沖刷造成了水泥混凝土板的脫空，加劇了斷板破壞 。另一方面，瀝青路面本身具有表面平整、耐磨、無接縫、行車舒適、振 動小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜分期修建等優(yōu)點，加之我國在瀝青路面施工設(shè)備、施工技術(shù)研究方面投入很大，瀝青路面優(yōu)點發(fā)揮較好。 2021 年以來，隨著國際石油價格的持續(xù)攀升，帶動了道路瀝青價格大幅上漲，對我國近 1/4 依靠進口瀝青鋪筑的的高等級公路建設(shè)帶來了極為不利的影響。而我國有豐富的石灰石資源，水泥產(chǎn)量非常豐富， 價格低廉，無需進口。目前市場上， C50 的平均價格僅約 380 元 /t，完全可以滿足國內(nèi)水泥路面的需求。在這種形勢下，研究和解決水泥混凝土路面的不足，將有利于混凝土路面的盡快發(fā)展。在 高頻率車輛荷載作用下，水泥混凝土路面不斷受到?jīng)_擊、擠壓、路面上堅硬物質(zhì)的磨損和面層的磨光，使得混凝土路面表面層抗滑性能快速衰減，道路行駛安全系數(shù)降低，引發(fā)交通事故大量發(fā)生。 路面防滑能力與交通事故增長率的關(guān)系 汽車與交通運輸?shù)陌l(fā)展，推動了社會經(jīng)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。 20 世紀 60 年代，由于汽車生產(chǎn)的擁有量急劇增長，工業(yè)發(fā)達國家的每公里公路平均汽車密度逐漸趨于飽和，使得交通擁堵現(xiàn)象嚴重，交通事故與日俱增。日本從 1952 年到 1970 年間的 18 年是歷史上經(jīng)濟發(fā)展最快的時期，全國交通事故迅猛上升，交通事故死亡人數(shù)由4696 人增至 16765 人，增長 %，年均增長率為 %。近年來，隨著發(fā)達國家的汽車保有量、汽車密度接近飽和，再加上道路修筑技術(shù)、養(yǎng)護水平及管理水平的不斷提高，交通事故率逐漸下降并趨于穩(wěn)定。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(shù)約占全球每年死于交通事故人數(shù)的 15%~20%。一組組觸目驚心的數(shù)據(jù)，表明圍繞我國道路安全還有很多工作要做。1999 年 ~2021 年為第二階段，屬于驟然突變階段 。因為交通運輸事業(yè)關(guān)系到國家整體經(jīng)濟的發(fā)展，此在分析道路交通安全的同時，應(yīng)適當考慮國家的道路發(fā)展狀況和中國的國情，這樣 才能尋找到道路發(fā)展的狀況與交通事故為何增大的原因。隨著經(jīng)濟發(fā)展，交通 3 量緩慢增加，致使產(chǎn)生的交通事故逐漸增加。如 200l 年 ~2021 年間，交通事故死亡人數(shù)均在萬人以上，居世界第一，并頻頻被國外媒體所報道。 大量交通事故的調(diào)查分析表明，引發(fā)交通事故的原因是多方面的，但主要可分為人、車、路和環(huán)境四個方面的綜合作用。然而，在道路因素上，卻可通過改善道路使用性能，降低交通事故發(fā)生率。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(guān)。 分析抗滑力對交通事故的影響主要路面表面特性，以及道路的最不利狀態(tài)一表面積水對抗滑性的影響有關(guān)。此時，制動和轉(zhuǎn)向操作幾乎失靈，極容易誘發(fā)交通事故。從圖中可以看出，刻槽 1~4 年后，路面的 DF 值年均下降率隨速度增加迅速降低，既高速行駛受路齡影響更大。 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。由上述分析可知，路面抗滑性能隨著車輪對路面的磨損作用而呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。因此，應(yīng)采取措施，避免水泥混凝土路表構(gòu)造衰減過快，則問題又演變成采用何種方法評價不同技術(shù)措施的改善效果。 截止目前，通過對國內(nèi)外研究資料的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，涉及水泥混凝土路 面抗滑性能衰減規(guī)律的相關(guān)研究較少，而瀝青混凝土路面在抗滑衰減規(guī)律研究方面內(nèi)容較多。 現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計法是通過對試驗路段 (含環(huán)道試驗 )或路網(wǎng)抗滑性能指標進行長期、連續(xù)地觀測，來獲得路面抗滑性能衰減的一般性規(guī)律。研究人員在對數(shù)據(jù)分析的過程中發(fā)現(xiàn)，路面的使用壽命不同，其發(fā)生交通事故的概率水平也不相同，抗滑性能檢測數(shù)據(jù)具 有不同的分布水平 :通過分析連續(xù)數(shù)年累計的路面抗滑性能檢測資料，在一定程度上，可以獲知路面抗滑性能的變化規(guī)律，并且可以為養(yǎng)護決策服務(wù)提供參考?？够阅芩p方面的研究，以英國運輸和道路研究所速度 / km h1 下降率/ % 5 (TRRL)的研究起步最早，并且最具有代表性。 目前，國外對水泥路面的抗滑衰減規(guī)律研究主要是以現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計法為主，如美國華盛頓州交通部 (WSDOT)，在 1998 年 8 月對該區(qū)十三段道路進行路面磨損、輪跡帶和表面構(gòu)造關(guān)系進行了評價。 經(jīng)實際監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在 1998 年 ~2021 年間，抗折強度為 900Psi 的混凝土路面在經(jīng)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(jīng)開始出現(xiàn)一定程度的破損。交通部路面石料抗滑性能研究攻關(guān)組在進行路面抗滑標準的研究時，采用與路面同種材料、同種工藝制成的規(guī)格為 220xll0x25mm 的路面試塊，并埋設(shè)于行車道上，每季度測定一次試塊的擺值，觀察其抗滑性能的衰變。 因此，僅以路面竣工時驗收的摩擦系數(shù)表征路面抗滑性能不合理。 課題研究的意義 為提供足夠的行車附著力，新鋪筑的水泥混凝土路面需要進行糙化，方法有拉毛、拉槽等。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。 1998 年長江特大洪水后，為貫徹黨中央、國務(wù)院災(zāi)后重建工作要 “ 運用先進技術(shù)，堅持質(zhì)量第一 ” 的指示精神，長江水利委員會綜合勘測局研制了 LC2 型全自動監(jiān)控式拉槽機。本機具有成槽連續(xù)、不分叉 、槽形規(guī)則完整、成槽效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、自動化程度高、使用方便等特點；具有電腦監(jiān)控、調(diào)整、顯示和打印等功能，全機為自動化控制。國外有采用圓筒形刀具在經(jīng)過長期使用已經(jīng)磨光的水泥砼路面上磨制圓環(huán)防滑槽的試驗，由于效率低 、 刀具耗損大，難以大面積使用 。 設(shè)計的主要內(nèi)容與意義 本設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)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(guān)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?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的曲線槽型。折線防滑槽由于線形復(fù)雜，相鄰作業(yè)面間槽形需要匹配，單純手工操作難以實現(xiàn) ；采用機械拉槽既能減輕勞動強度，提高勞動效率，又能可靠地實現(xiàn)復(fù)雜槽型，提高拉槽質(zhì)量，是水泥混凝土路面防滑槽作業(yè)的發(fā)展趨勢，但在技術(shù)上有一定難度。 水泥混凝土路面概念 水泥混凝土路面包括素混凝土、鋼筋混凝土、纖維混凝土和混凝土小塊鋪砌等面層板和基層所組成的路面。在我國，水泥混凝土路面主要有以下幾種。 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。 接縫鋼筋混凝土路面 該種路面的橫向接縫的間距較常規(guī)混凝土路面大，可大大減少接縫數(shù)量，但造價較高?；炷谅访娴目箯潖姸冗_ ～ ，抗壓力強度達 30MPa～ 40MPa，具有較高的承載力和擴散荷載能力。 8 耐久性好 由于水泥混凝土路面的強度和穩(wěn)定性好，無需很多的養(yǎng)護和維修，使用耐久。 養(yǎng)護費用少 在正常設(shè)計和施工養(yǎng)護的條件小，水泥混凝土路面的養(yǎng)護工作量和養(yǎng)護費用僅約為瀝青路面的 1/3～ 1/4。水泥混凝土路面的不足之處需要通過良好的施工工藝、合理的管理措施以及高效的資金利用率來逐步解決， 而其具有的顯著特點，能適應(yīng)現(xiàn)代汽車運輸載重量大、速度高且密度大的要求，決定了水泥混凝土路面具有良好的應(yīng)用前景。完成上述工序，應(yīng)視機械化強度、機械的類型和施工方法來決定。為提高施工效率，保證施工質(zhì)量，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，又出現(xiàn)了“ 4222”法，即在人工進行水泥混凝土路面澆筑過程中，根據(jù)現(xiàn)有機具的使用性能，如何能使混凝土路面的 平整度、