一種道路和橋梁養護裝置的制作方法
1.本發明屬于道路工程技術領域，更具體的說是涉及一種道路和橋梁養護裝置。
背景技術：
2.隨著現代高速發展的交通行業，道路和橋梁建設逐漸增多，道路和橋梁長期使用后，會出現結構缺陷，道路和橋梁結構缺陷的主要表現形式就是結構開裂，出現裂縫的主要類型有以下三種：第一，強度不足，這是由于在荷載作用下而引起的；第二，收縮裂縫，這是由于自身的施工質量而導致的，它是因為道路橋梁本身所承受的荷載能力已經大大超出而引起的；第三，其他方面的原因造成的。道路和橋梁結構的剛度和強度都會隨著裂縫的出現而大大降低，另一方面它也會受到外界環境的一些負面影響而出現，而且如果空氣和水分滲入裂縫后，就會引起內部鋼筋銹蝕，而降低結構的耐久性，直接導致橋梁的使用壽命降低，因此，需要定期對道路橋梁進行養護。
3.因此，如何提供一種道路和橋梁養護裝置，是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現要素：
4.有鑒于此，本發明提供了一種道路和橋梁養護裝置，能夠實現道路和橋梁縫隙的開溝、吸塵、清洗、烘干以及注料填縫，從而實現了道路和橋梁裂縫的養護。
5.為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
6.一種道路和橋梁養護裝置，包括：車體、儲水箱、開縫機構、吸塵機構、清洗機構、烘干機構和填縫機構，其中，所述開縫機構、所述吸塵機構、所述清洗機構、所述烘干機構、所述填縫機構由所述車體的首端至尾端依次設置，所述儲水箱設置在所述車體內部，所述儲水箱與所述清洗機構相連通。
7.進一步的，所述開縫機構包括三維移動架一、開縫電機和鉆頭，所述三維移動架一安裝在所述車體底端，所述開縫電機安裝在所述三維移動架一底端，且所述開縫電機的輸出端與所述鉆頭相連。
8.進一步的，所述吸塵機構包括集塵箱、吸塵泵、吸塵管和吸塵罩，所述集塵箱和所述吸塵泵均設置在所述車體內部，所述吸塵泵一端與所述集塵箱相連，另一端通過吸塵管與所述吸塵罩相連。
9.進一步的，所述清洗機構包括清洗泵、清洗水槽和噴頭，所述清洗泵設置在所述車體內，所述清洗水槽底端安裝有多個噴頭，所述清洗泵通過管路與所述清洗水槽相連。
10.進一步的，所述填縫機構包括混料組件、輸料組件、三維移動架二和注料噴嘴，所述混料組件安裝在所述車體尾端，所述輸料組件安裝在所述混料組件底端，且所述混料組件與所述輸料組件相連通，連通處設置有閥門，所述三維移動架二安裝在所述輸料組件底端，所述注料噴嘴安裝在所述三維移動架二底端，且通過管路與所述輸料組件的出料口相連通。
11.進一步的，還包括汲水機構，所述汲水機構包括存水箱、吸水泵、三維移動架三和
吸水組件，所述存水箱和所述吸水泵安裝在所述車體內，所述三維移動架安裝在所述車體底端，所述吸水組件安裝在所述三維移動架底端，且通過管路與所述吸水泵相連。
12.進一步的，還包括道路縫隙識別系統，所述道路縫隙識別系統包括高清攝像頭、圖像處理器、縫隙軌跡生成模塊和驅動控制器；
13.所述高清攝像頭，用于采集道路的圖像信息；
14.所述圖像處理器，用于對高清攝像頭采集的圖像信息進行處理，提取道路縫隙輪廓，根據道路縫隙輪廓進行三維重建，獲得每組圖片中的焊縫在相機坐標系下的三維坐標信息，并儲存；
15.所述縫隙軌跡生成模塊，用于把每組圖片中的焊縫在相機坐標系下的三維坐標轉化為在世界坐標系下的三維坐標，然后合并得到完整縫隙路徑的最終三維坐標，并根據最終三維坐標確定道路縫隙起始點，以及確定道路縫隙起始點位置之間路徑的旋轉角度的變化，并儲存。
16.進一步的，三維重建步驟為：對于每一組圖片，提取各組中道路縫隙一側輪廓的像素坐標，計算極線，確定相對應的道路縫隙另一側輪廓的像素坐標，計算得到道路縫隙在每組中拍攝位置時，道路縫隙在相機坐標系下的三維坐標。
17.進一步的，所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青8～18份、聚烯烴膠黏劑7～10份、乙烯吡咯烷酮分散劑10～15份、滑石粉30～40份、橡膠粉9～13份、硬脂酸鈣1～2份、羥丙基甲基纖維素13～16份和全氟硅氧烷樹脂5～8份。
18.進一步的，所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青13份、聚烯烴膠黏劑8份、乙烯吡咯烷酮分散劑12份、滑石粉35份、橡膠粉11份、硬脂酸鈣2份、羥丙基甲基纖維素15份和全氟硅氧烷樹脂6份。
19.本發明的有益效果在于：
20.本發明通過開縫機構對道路橋梁裂縫進行施工，形成適于道路縫隙填料的規格尺寸，通過吸塵機構將施工后的廢物進行去除，通過清洗機構對施工后的裂縫進行清潔進一步去除縫隙里的廢物，通過烘干機構能夠加快縫隙處的干燥，便于后續填料的擠入，通過填縫機構能夠將道路縫隙填料擠入縫隙內，從而完成對道路橋梁裂縫的修復；通過道路縫隙填料中乙烯吡咯烷酮分散劑的添加使得能夠在短時間內使得各類物料混合均勻，提高了生產效率；橡膠粉來自于廢舊塑料、輪胎等，不僅實現了廢物回收再利用，而且有利于提高道路縫隙填料的彈性復原性能；羥丙基甲基纖維素和全氟硅氧烷樹脂的添加有利于提高道路縫隙填料的抗裂性以及抗壓力、耐磨損性能；通過各原料的合理配伍，從而大幅提高了道路縫隙填料的縫隙修復性能。
附圖說明
21.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
22.圖1為本發明結構示意圖。
23.圖2為本發明吸水組件的結構示意圖。
24.其中，圖中：
25.1-車體；2-儲水箱；3-一級過濾網；4-二級過濾網；5-存水箱；6-抽水泵；7-混料桶；8-混料機；9-輸料箱；10-螺旋輸送機；11-注料噴嘴；12-三維移動架二；13-熱風機；14-三維移動架三；15-吸水組件；16-清洗水槽；17-噴頭；18-吸塵罩；19-鉆頭；20-三維移動架一；21-車輪；22-高清攝像頭；23-集塵箱；24-吸水直管；25-環形水槽；26-導向桿；27-彈簧；28-開縫電機。
具體實施方式
26.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
27.實施例1
28.請參閱附圖1-2，本發明提供了一種道路和橋梁養護裝置，包括：車體1、儲水箱2、開縫機構、吸塵機構、清洗機構、烘干機構和填縫機構，其中，開縫機構、吸塵機構、清洗機構、烘干機構、填縫機構由車體1的首端至尾端依次設置，儲水箱2設置在車體1內部，儲水箱2與清洗機構相連通。車體1底端安裝有車輪21，便于推行或利用其他驅動工具牽引。烘干機構采用熱風機13。
29.本發明通過開縫機構對道路橋梁裂縫進行施工，形成適于道路縫隙填料的規格尺寸，通過吸塵機構將施工后的廢物進行去除，通過清洗機構對施工后的裂縫進行清潔進一步去除縫隙里的廢物，通過烘干機構能夠加快縫隙處的干燥，便于后續填料的擠入，通過填縫機構能夠將道路縫隙填料擠入縫隙內，從而完成對道路橋梁裂縫的修復。
30.開縫機構包括三維移動架一20、開縫電機28和鉆頭19，三維移動架一20安裝在車體1底端，開縫電機安裝在三維移動架一20底端，且開縫電機的輸出端與鉆頭19相連。三維移動架一20能夠帶動鉆頭19實現x軸、y軸以及z軸三個方向的移動，以適應道路橋梁縫隙的具體走向。
31.吸塵機構包括集塵箱23、吸塵泵、吸塵管和吸塵罩18，集塵箱23和吸塵泵均設置在車體1內部，吸塵泵一端與集塵箱23相連，另一端通過吸塵管與吸塵罩18相連。開縫機構的開縫施工完成后，吸塵泵工作，通過吸塵罩18將施工廢物吸入集塵箱23內。
32.清洗機構包括清洗泵、清洗水槽16和噴頭17，清洗泵設置在車體1內，清洗水槽16底端安裝有多個噴頭17，清洗泵通過管路與清洗水槽16相連。清洗泵工作，將儲水箱2內的水泵入清洗水槽16，通過噴頭17噴出，實現對道路橋梁縫隙的清洗，以利于后續的填料施工。
33.填縫機構包括混料組件、輸料組件、三維移動架二12和注料噴嘴11，混料組件安裝在車體1尾端，輸料組件安裝在混料組件底端，且混料組件與輸料組件相連通，連通處設置有閥門，三維移動架二12安裝在輸料組件底端，注料噴嘴11安裝在三維移動架二12底端，且通過管路與輸料組件的出料口相連通?；炝辖M件包括混料桶7和混料機8，輸料組件包括螺旋輸送機10和輸料箱9，混料機8安裝在混料桶7內，混料桶7頂端一側設置有入料口，混料桶7底端與輸料箱9的首端相連通，閥門設置在連通處，輸料箱9的出料口通過管路與注料噴嘴
11相連通。
34.本發明還包括汲水機構，汲水機構包括存水箱5、吸水泵、三維移動架三14和吸水組件15，存水箱5和吸水泵安裝在車體1內，三維移動架安裝在車體1底端，吸水組件15安裝在三維移動架底端，且通過管路與吸水泵相連。吸水泵工作能夠將道路橋梁縫隙中的臟水排入至存水箱5內，三維移動架三14的設置，使得吸水組件15能夠適應道路橋梁縫隙的具體走向。存水箱5的側壁上安裝有抽水泵6，抽水泵6通過抽水管將存水箱5內的水泵入儲水箱2內，抽水管的入水口處安裝有初級過濾網，避免存水箱5內的大顆粒雜物進入儲水箱2內，儲水箱2內部自上而下依次安裝有一級過濾網3、二級過濾網4，二級過濾網4的孔徑小于一級過濾網3的孔徑，從而實現了水的多級過濾，使得進入儲水箱2內的水較為干凈，從而實現了水的重復利用。一級過濾網3與二級過濾網4均可拆卸的安裝在儲水箱2內，從而便于對一級過濾網3與二級過濾網4的清理。
35.吸水組件15包括吸水直管24、環形水槽25、導向桿26和彈簧27，環形水槽25底端于吸水直管24相連通，環形水槽25側壁上通過管路與吸水泵相連，環形水槽25的兩側均滑動穿插有導向桿26，導向桿26上套設有彈簧27，當吸水直管24抵到縫隙底部時，在彈簧27的作用下，環形水槽25沿導向桿26向上移動，起到一定的緩沖作用，避免吸水直管24損壞。
36.本發明還包括道路縫隙識別系統，道路縫隙識別系統包括高清攝像頭22、圖像處理器、縫隙軌跡生成模塊和驅動控制器；
37.高清攝像頭22，用于采集道路的圖像信息；
38.圖像處理器，用于對高清攝像頭22采集的圖像信息進行處理，提取道路縫隙輪廓，根據道路縫隙輪廓進行三維重建，獲得每組圖片中的焊縫在相機坐標系下的三維坐標信息，并儲存；
39.縫隙軌跡生成模塊，用于把每組圖片中的焊縫在相機坐標系下的三維坐標轉化為在世界坐標系下的三維坐標，然后合并得到完整縫隙路徑的最終三維坐標，并根據最終三維坐標確定道路縫隙起始點，以及確定道路縫隙起始點位置之間路徑的旋轉角度的變化，并儲存。
40.本發明還包括驅動控制器，縫隙軌跡生成模塊與驅動控制器電連接，將獲得的道路縫隙軌跡輸送至驅動控制器，驅動控制器分別與三維移動架一20、三維移動架二12以及三維移動架三14相連，驅動控制器分別驅動三維移動架一20、三維移動架二12以及三維移動架三14按照縫隙軌跡移動，從而使得道路和橋梁養護裝置的開縫、汲水以及注料沿著縫隙軌跡運行。
41.本實施例中，提取道路縫隙輪廓之前，需判斷是否為道路縫隙：根據待識別圖像中各標定數據點集，判斷出疑似道路縫隙和非疑似道路縫隙；對疑似道路縫隙使用訓練好的第一神經網絡模型進行超分辨率重建，得到更高分辨率的疑似道路縫隙區域圖像，并對非疑似道路縫隙區域進行高斯濾波處理；對超分辨率重建后的疑似道路縫隙區域圖像進行小波閾值去噪處理，權重低于閾值的道路縫隙區域圖像進行裁剪，得到第二神經網絡模型，再次利用各標定數據點集對第二神經網絡模型進行訓練，得到道路裂縫識別模型；對待檢測的道路圖像逐幀讀取，并輸入到道路裂縫識別模型進行裂縫識別，輸出的疑似道路縫隙區域圖像中的邊緣線，對提取到的邊緣線進行填補及編組，標記出待檢測的道路圖像中的道路裂縫。
42.本實施例中，三維重建步驟為：對于每一組圖片，提取各組中道路縫隙一側輪廓的像素坐標，計算極線，確定相對應的道路縫隙另一側輪廓的像素坐標，計算得到道路縫隙在每組中拍攝位置時，道路縫隙在相機坐標系下的三維坐標。
43.本實施例中，所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青8份、聚烯烴膠黏劑7份、乙烯吡咯烷酮分散劑10份、滑石粉30份、橡膠粉9份、硬脂酸鈣1份、羥丙基甲基纖維素13份和全氟硅氧烷樹脂5份。
44.將基質瀝青加熱到180～210℃，在此溫度下將乙烯吡咯烷酮分散劑以及羥丙基甲基纖維素加入到基質瀝青中攪拌，直到完全熔解，將混合物降溫至145℃后，然后加入聚烯烴膠黏劑、石油樹脂以及全氟硅氧烷樹脂繼續攪拌熔解，最后加入橡膠粉和滑石粉，攪拌均勻后，冷卻至100℃，出料包裝，得到道路縫隙填料。
45.實施例2
46.本實施例與實施例1的不同在于：所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青13份、聚烯烴膠黏劑8份、乙烯吡咯烷酮分散劑12份、滑石粉35份、橡膠粉11份、硬脂酸鈣2份、羥丙基甲基纖維素15份和全氟硅氧烷樹脂6份。
47.實施例3
48.本實施例與實施例1的不同在于：本實施例中，所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青8份、聚烯烴膠黏劑10份、乙烯吡咯烷酮分散劑10份、滑石粉30份、橡膠粉13份、硬脂酸鈣2份、羥丙基甲基纖維素16份和全氟硅氧烷樹脂8份。
49.實施例4
50.本實施例與實施例1的不同在于：本實施例中，所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青18份、聚烯烴膠黏劑7份、乙烯吡咯烷酮分散劑15份、滑石粉40份、橡膠粉9份、硬脂酸鈣1份、羥丙基甲基纖維素13份和全氟硅氧烷樹脂5份。
51.對比例1
52.混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：石油瀝青40份、聚氯乙烯5份、二氯甲烷20份、環己烷15份，聚乙烯醇12份，滑石粉38份。
53.通過實施例1-4及對比例1修復的道路橋梁裂縫效果對比如表1所示：
[0054][0055][0056]
表1
[0057]
通過表1可以得出，實施例1-4的縫隙修復性能遠高于對比文件1的縫隙修復性能，通過實施例1-4中各原料的合理配伍，能夠大幅提高了道路縫隙填料的縫隙修復性能；實施例2的縫隙修復性能優于實施例1、實施例3以及實施例4的縫隙修復性能。
[0058]
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0059]
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
技術特征：
1.一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，包括：車體、儲水箱、開縫機構、吸塵機構、清洗機構、烘干機構和填縫機構，其中，所述開縫機構、所述吸塵機構、所述清洗機構、所述烘干機構、所述填縫機構由所述車體的首端至尾端依次設置，所述儲水箱設置在所述車體內部，所述儲水箱與所述清洗機構相連通。2.根據權利要求1所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，所述開縫機構包括三維移動架一、開縫電機和鉆頭，所述三維移動架一安裝在所述車體底端，所述開縫電機安裝在所述三維移動架一底端，且所述開縫電機的輸出端與所述鉆頭相連。3.根據權利要求1所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，所述吸塵機構包括集塵箱、吸塵泵、吸塵管和吸塵罩，所述集塵箱和所述吸塵泵均設置在所述車體內部，所述吸塵泵一端與所述集塵箱相連，另一端通過吸塵管與所述吸塵罩相連。4.根據權利要求1所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，所述清洗機構包括清洗泵、清洗水槽和噴頭，所述清洗泵設置在所述車體內，所述清洗水槽底端安裝有多個噴頭，所述清洗泵通過管路與所述清洗水槽相連。5.根據權利要求1所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，所述填縫機構包括混料組件、輸料組件、三維移動架二和注料噴嘴，所述混料組件安裝在所述車體尾端，所述輸料組件安裝在所述混料組件底端，且所述混料組件與所述輸料組件相連通，連通處設置有閥門，所述三維移動架二安裝在所述輸料組件底端，所述注料噴嘴安裝在所述三維移動架二底端，且通過管路與所述輸料組件的出料口相連通。6.根據權利要求1所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，還包括汲水機構，所述汲水機構包括存水箱、吸水泵、三維移動架三和吸水組件，所述存水箱和所述吸水泵安裝在所述車體內，所述三維移動架安裝在所述車體底端，所述吸水組件安裝在所述三維移動架底端，且通過管路與所述吸水泵相連。7.根據權利要求1所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，還包括道路縫隙識別系統，所述道路縫隙識別系統包括高清攝像頭、圖像處理器、縫隙軌跡生成模塊和驅動控制器；所述高清攝像頭，用于采集道路的圖像信息；所述圖像處理器，用于對高清攝像頭采集的圖像信息進行處理，提取道路縫隙輪廓，根據道路縫隙輪廓進行三維重建，獲得每組圖片中的焊縫在相機坐標系下的三維坐標信息，并儲存；所述縫隙軌跡生成模塊，用于把每組圖片中的焊縫在相機坐標系下的三維坐標轉化為在世界坐標系下的三維坐標，然后合并得到完整縫隙路徑的最終三維坐標，并根據最終三維坐標確定道路縫隙起始點，以及確定道路縫隙起始點位置之間路徑的旋轉角度的變化，并儲存。8.根據權利要求7所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，三維重建步驟為：對于每一組圖片，提取各組中道路縫隙一側輪廓的像素坐標，計算極線，確定相對應的道路縫隙另一側輪廓的像素坐標，計算得到道路縫隙在每組中拍攝位置時，道路縫隙在相機坐標系下的三維坐標。9.根據權利要求5所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青8～18份、聚烯烴膠黏劑7～10份、乙烯
吡咯烷酮分散劑10～15份、滑石粉30～40份、橡膠粉9～13份、硬脂酸鈣1～2份、羥丙基甲基纖維素13～16份和全氟硅氧烷樹脂5～8份。10.根據權利要求9所述的一種道路和橋梁養護裝置，其特征在于，所述混料組件內部加入道路縫隙填料，其原料按質量份數配比：基質瀝青13份、聚烯烴膠黏劑8份、乙烯吡咯烷酮分散劑12份、滑石粉35份、橡膠粉11份、硬脂酸鈣2份、羥丙基甲基纖維素15份和全氟硅氧烷樹脂6份。
技術總結
本發明公開了一種道路和橋梁養護裝置，屬于道路工程技術領域，包括車體、儲水箱、開縫機構、吸塵機構、清洗機構、烘干機構和填縫機構，開縫機構、吸塵機構、清洗機構、烘干機構、填縫機構由車體的首端至尾端依次設置，儲水箱設置在車體內部，儲水箱與清洗機構相連通。本發明能夠實現道路和橋梁縫隙的開溝、吸塵、清洗、烘干以及注料填縫，從而實現了道路和橋梁裂縫的養護。養護。養護。
