一种高液限土填筑压实方法
阅读说明：本技术 一种高液限土填筑压实方法 (High liquid limit soil filling compaction method ) 是由 王庆国 刘旭 杨迪 李申伟 刘性帅 杨立腾 孙国泉 任传平 王震 闫秋君 于 2021-05-22 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种高液限土填筑压实方法,涉及道路施工的技术领域,其包括铺设高液限土,将高液限土平铺至土基上；碾压,使用羊足碾对高液限土进行碾压；羊足碾包括凸块,在碾压步骤中,在碾压高液限土时伸出凸块,在碾压完毕后收起凸块。本申请在碾压的步骤中,在碾压高液限土时伸出凸块,在碾压完毕后收起凸块,如此刚刚被压实的高液限土便不易被凸块翻松,提高了高液限土的压实度。(The application relates to a high liquid limit soil filling compaction method, which relates to the technical field of road construction and comprises the steps of paving high liquid limit soil, and flatly paving the high liquid limit soil on a soil foundation; rolling, namely rolling the high liquid limit soil by using a sheep foot roller; the sheep foot roller comprises a convex block, wherein in the rolling step, the convex block is extended out when the high liquid limit soil is rolled, and the convex block is retracted after the rolling is finished. This application stretches out the lug when rolling high liquid limit soil in the step that rolls, packs up the lug after rolling finishes, just so is difficult for turning over by the lug by the compacted high liquid limit soil, has improved the compactness of high liquid limit soil.)
技术领域
本申请涉及道路施工的领域，尤其是涉及一种高液限土填筑压实方法。
背景技术
羊足碾是在滚筒上设置许多凸块的压路碾，由于凸块形似羊足故称羊足碾，亦称羊脚碾。凸块形状有羊足形、圆柱形及方柱形等。由于羊足碾单位压力大，因此压实度大，而且羊足碾具有捣实作用，因此羊足碾适用于压实粘性土壤及碎石层。尤其对于硬性粘土，凸块有搅拌、揉搓和捣实作用，使填料均匀。经羊足碾压实的土面形成了大量羊脚坑，有利于上下土层的结合，避免了上下铺层分层。因此，羊足碾广泛用于路基、垫层和堤坝等工程的压实。由于羊足碾具有上述优点，因此高液限土大多使用羊足碾进行压实。
针对上述中的相关技术，发明人认为，使用羊足碾压实高液限土时，凸块从行进的后方由土中拔出时，会将刚刚压实的高液限土翻松，以致高液限土得不到实际的压实。
发明内容
为了提高高液限土的压实度，本申请提供一种高液限土填筑压实方法。
本申请提供的一种高液限土填筑压实方法，采用如下的技术方案：
一种高液限土填筑压实方法，包括以下步骤：
铺设高液限土，将高液限土平铺至土基上；
碾压，使用羊足碾对高液限土进行碾压；
所述羊足碾包括凸块，在碾压步骤中，在碾压高液限土时伸出凸块，在碾压完毕后收起凸块。
通过采用上述技术方案，铺设完高液限土后立刻使用羊足碾进行压实，在碾压高液限土时伸出凸块，在碾压完毕后收起凸块，如此刚刚被压实的高液限土便不易被凸块翻松，提高了高液限土的压实度。
可选的，所述羊足碾还包括滚筒，所述滚筒包括筒体，所述筒体上开设有供所述凸块穿过的凸块孔，所述筒体内设置有用于驱动所述凸块运动的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述凸块从所述凸块孔中伸出或者收回。
通过采用上述技术方案，在压实高液限土的过程中，筒体的最下端与高液限土接触，驱动机构始终驱动位于最下端的凸块从凸块孔中伸出，如此便可对高液限土进行碾压，随着筒体的滚动，凸块的位置也会发生变化，此时新的位于最下端的凸块从凸块中伸出，原位于最下端的凸块不再位于最下端，驱动机构驱动该凸块收回，如此刚刚压实的高液限土便不易被凸块翻松，提高了高液限土的压实度。
可选的，所述驱动机构包括主轴、驱动杆以及柔轮，所述滚筒转动设置在主轴上，所述柔轮穿设在所述主轴与所述筒体之间，所述驱动杆设置在所述主轴上且呈竖直设置，所述驱动杆的两端与所述柔轮的内周面抵接，所述凸块固定连接在所述柔轮的外周面上。
通过采用上述技术方案，在初始状态时，位于柔轮最下端的凸块从凸块孔中伸出至筒体外，筒体在转动时会带动柔轮转动，此时驱动杆始终驱动位于柔轮最下端的凸块从凸块孔中伸出，不位于柔轮最下端的凸块在柔轮的变型作用下从凸块孔中收回，如此刚刚压实的高液限土便不易被凸块翻松，提高了高液限土的压实度。
可选的，所述凸块在所述筒体周向的两端面均呈渐开线型设置。
通过采用上述技术方案，当凸块需要从凸块孔中伸出或者收回时，凸块不易卡死在凸块孔中，提高了羊足碾的可靠性。
可选的，所述驱动机构还包括两个驱动辊，两个所述驱动辊分别转动设置在所述驱动杆的两端，所述驱动辊与所述柔轮的内周面滚动连接。
通过采用上述技术方案，使用驱动辊代替驱动杆与柔轮进行接触，减小了柔轮所受的摩擦力，延长了柔轮的寿命。
可选的，所述筒体的内周面上开设有齿牙，所述柔轮的外周面上也开设有齿牙，所述柔轮与所述筒体内啮合。
通过采用上述技术方案，在柔轮与主轴发生相对转动的过程中，柔轮的最底端始终与筒体保持啮合，如此柔轮与筒体在最下端的线速度便可保持相同，便于凸块与凸块孔一一对齐，进而便于凸块从凸块孔中伸出。
可选的，所述驱动杆与所述主轴转动连接，所述主轴上还设置有用于驱动所述驱动杆转动的转动机构。
通过采用上述技术方案，在需要对高液限土进行碾压时，转动机构驱动驱动杆转动，使驱动杆不再保持竖直状态，如此在驱动杆的作用下，凸块便不会在筒体的最底端伸出筒体；在从正常的路面上行驶时，凸块不易对正常的路面造成二次破坏。
可选的，所述转动机构包括驱动电机、第一齿轮及第二齿轮，所述驱动电机设置在所述主轴上，所述第一齿轮固定连接在所述驱动电机的输出轴上，所述第二齿轮同轴套设在所述主轴上，且所述第二齿轮与所述驱动杆固定连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
通过采用上述技术方案，驱动电机转动进而带动第一齿轮转动，在第一齿轮与第二齿轮的传动作用下便可使驱动杆绕主轴转动，如此驱动杆便可以不再保持竖直状态。
可选的，所述主轴上还设置有用于锁定所述驱动杆的锁定机构，所述锁定机构。
通过采用上述技术方案，在驱动杆处于竖直状态时，锁定机构可以对驱动杆进行锁定，使得驱动杆不易与主轴发生相对转动，如此在需要对高液限土进行碾压时，使得凸块始终在筒体的最下端伸出筒体，提高了碾压效果。
可选的，所述主轴呈空心设置，所述锁定机构包括锁定块、驱动块及液压缸，所述锁定块沿所述主轴的径向与所述主轴滑移连接，所述驱动块固定连接在所述液压缸的活塞杆上，所述液压缸固定连接在所述主轴中，所述驱动块与所述锁定块传动连接，所述驱动杆上开设有锁定槽，所述锁定块可与所述锁定槽卡接。
通过采用上述技术方案，在需要对驱动杆进行锁定时，先使用驱动机构将驱动杆转动至竖直状态，之后液压缸驱动驱动块使锁定块从主轴中伸出并卡接在锁定槽中，如此驱动杆便无法与主轴发生相对转动；在粘液高液限土时，使得凸块始终在筒体的最下端伸出筒体，提高了碾压效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过在碾压高液限土时伸出凸块，在碾压完毕后收起凸块，如此刚刚被压实的高液限土便不易被凸块翻松，提高了高液限土的压实度。
2.通过驱动机构的设置，驱动机构始终驱动位于最下端的凸块从凸块孔中伸出，如此便可对高液限土进行碾压，随着筒体的滚动，凸块的位置也会发生变化，此时新的位于最下端的凸块从凸块中伸出，原位于最下端的凸块不再位于最下端，驱动机构驱动该凸块收回，如此刚刚压实的高液限土便不易被凸块翻松，提高了高液限土的压实度。
3.通过转动机构的设置，在需要对高液限土进行碾压时，转动机构驱动驱动杆转动，使驱动杆不再保持竖直状态，如此在驱动杆的作用下，凸块便不会在筒体的最底端伸出筒体；在从正常的路面上行驶时，凸块不易对正常的路面造成二次破坏。
4.通过锁定机构的设置，在驱动杆处于竖直状态时，锁定机构可以对驱动杆进行锁定，使得驱动杆不易与主轴发生相对转动，如此在需要对高液限土进行碾压时，使得凸块始终在筒体的最下端伸出筒体，提高了碾压效果。
附图说明
图1是本申请实施例的流程示意图；
图2是本申请实施例中羊足碾的整体结构示意图；
图3是本申请实施例羊足碾隐去端盖后的部分结构示意图，目的在于展现驱动机构的结构；
图4是本申请实施例羊足碾上转动机构处的结构示意图；
图5是本申请实施例羊足碾上锁定机构处的剖视示意图；
图6是本申请实施例羊足碾上复位组件处的剖视示意图。
附图标记说明：100、滚筒；110、筒体；111、凸块孔；120、端盖；200、凸块；300、驱动机构；310、主轴；320、驱动杆；321、套环部；322、锁定槽；330、柔轮；340、驱动辊；400、转动机构；410、驱动电机；420、第一齿轮；430、第二齿轮；500、锁定机构；510、锁定块；511、第一导向面；520、驱动块；521、第二导向面；530、液压缸；600、复位组件；610、连接块；620、压缩弹簧。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
由于羊足碾的凸块200是对高液限土起主要碾压作用的部件，凸块200碾压在高液限土上时，高液限土上便会出现“羊足坑”。在羊足碾行进的过程中，凸块200会在行进的后方从“羊足坑”中拔出，凸块200从“羊足坑”中拔出的过程会翻松“羊足坑”后方的高液限土，以致高液限土得不到实际的压实。
为此，本申请实施例公开一种高液限土填筑压实方法。参照图1，高液限土填筑压实方法包括以下步骤：
S1：铺设高液限土，将高液限土平铺至土基上，并将高液限土摊平，进而形成高液限土层；
S2：碾压，使用羊足碾对高液限土进行碾压；羊足碾包括凸块200，在碾压高液限土时伸出凸块200，凸块200碾压在高液限土上使高液限土上出现“羊足坑”，此时高液限土被碾压完毕；在凸块200需要从“羊足坑”中拔出时，凸块200逐渐收起，如此凸块200从“羊足坑”中拔出的过程中便不易翻松“羊足坑”后方的高液限土，进而提高了碾压效果。
参照图2及图3，羊足碾还包括滚筒100，其中滚筒100包括筒体110以及设置在筒体110两端的端板，端板穿设在筒体110内且通过螺栓与筒体110固定连接在一起。羊足碾的凸块200设置在筒体110内部，筒体110的轴向以及周向上均均匀开设有供凸块200穿过的凸块孔111，筒体110内部还设置有用于驱动凸块200使凸块200从凸块孔111中伸出或者收回的驱动机构300。
在滚筒100转动的过程中，驱动机构300将位于最下端的凸块200从最下端的凸块孔111中推出，如此凸块200便可与高液限土接触进而对高液限土进行碾压，使高液限土上出现“羊足坑”；随着筒体110在高液限土上滚动，该凸块200需要从“羊足坑”中拔出，此时驱动机构300再将凸块200从凸块孔111中收回，如此凸块200从“羊足坑”中拔出的过程中便不易翻松“羊足坑”后方的高液限土。
参照图2及图3，凸块200的伸出时机会直接影响羊足碾的碾压效果，为了使凸块200的伸出与收回更加具有周期性，进而便于操作人员操作羊足碾，驱动机构300包括主轴310、驱动杆320以及柔轮330。主轴310同轴穿设在筒体110内，筒体110通过端板转动连接在主轴310上。柔轮330的截面呈椭圆形设置，且柔轮330穿设在主轴310与筒体110之间。凸块200通过螺栓固定连接在柔轮330的外周面上，且凸块200在柔轮330的轴向及周向上均呈均布设置，柔轮330周向上两排凸块200的间距与筒体110周向上两排凸块孔111的间距相同。
参照图2及图3，驱动杆320设置有两个，两个驱动杆320分别设置在主轴310轴向的两端，且两个驱动杆320均竖直设置在主轴310上。驱动杆320长度方向的两端均抵接在柔轮330的内周面上，在驱动杆320的支撑作用和柔轮330的弹力作用下，使柔轮330的截面呈椭圆形，且使该椭圆形的长轴保持竖直状态。在驱动杆320的支撑作用下，柔轮330外周面的底端线与筒体110内周面的底端线抵接。
在初始状态时，位于柔轮330最下端的凸块200从位于筒体110最下端的凸块孔111中伸出至筒体110外。羊足碾在行进的过程中，筒体110会发生滚动，此时筒体110便会带动柔轮330转动，原位于柔轮330最下端的凸块200在柔轮330的转动作用下不再位于柔轮330的最下端，在柔轮330的变型作用下，该凸块200从凸块孔111中收回至筒体110内。随着柔轮330的转动，新的位于柔轮330最下端的凸块200在驱动杆320的推动作用下从筒体110中伸出；由于凸块200在柔轮330的周向上呈均布设置，而且筒体110最底端的线速度与柔轮330最底端的线速度始终相同，如此只要筒体110发生转动，凸块200便可以周期性的从筒体110中伸出，进而使高液限土上的“羊足坑”呈均匀排布，提高了羊足碾的碾压效果。
参照图3，若驱动杆320长度方向的两端均直接与柔轮330的内周面抵接，不仅会使驱动杆320与柔轮330之间的摩擦力较大，降低了机械效率，而且会使柔轮330轴向上中部的凸轮不易从筒体110中伸出，降低了羊足碾碾压的均匀性。为此，两个驱动杆320之间还夹设有驱动辊340，驱动辊340的两端分别转动连接在两个驱动杆320上。驱动辊340设置有两个，两个驱动辊340分别设置在驱动杆320长度方向的两端，驱动辊340的外周面与柔轮330的内周面滚动连接。如此驱动杆320与柔轮330之间有滑动摩擦变为滚动摩擦，提高了机械效率；而位于下方的驱动辊340还可以压迫柔轮330变形，使柔轮330轴向上中部的凸轮更易从筒体110中伸出，进而提高羊足碾碾压的均匀性。
参照图3，当凸块200在柔轮330的周向上设置的比较密集时，凸块孔111在筒体110的周向上也需要开设的比较密集，如此便会削弱筒体110的强度；而当凸块200在柔轮330的周向上设置的比较稀疏时，则可能出现原位于柔轮330最下端的凸块200从凸块孔111中收回至筒体110内后，后续的凸块200不能及时从凸块孔111中伸出的情况，如此柔轮330便无法在筒体110的带动作用下连续转动。为了使筒体110具有较高的强度，且柔轮330能够在筒体110的带动下连续转动，柔轮330轴向两端的外周面上均开设有外齿牙，筒体110轴向两端的内周面上均开设有内齿牙，柔轮330与筒体110内啮合。
在筒体110滚动的过程中，柔轮330的最底端始终与筒体110保持啮合，如此柔轮330与筒体110在最下端的线速度便可保持相同，保持了柔轮330转动的连续性，而且便于凸块200与凸块孔111一一对齐，进而便于凸块200从凸块孔111中伸出。
参照图3，由于柔轮330在转动的过程中会发生变形，凸块200从凸块孔111中伸出或者收回时均可能卡死在凸块孔111中，为此，凸块200在柔轮330周向上的两端面均设置呈渐开线型，以便于凸块200从凸块孔111中伸出和收回。
参照图3及图4，由于凸块200的存在，羊足碾在正常的道路上行驶时非常容易对路面造成破坏。为了使羊足碾在不需要碾压的道路上行驶时不破坏路面结构，在主轴310上设置有用于驱动驱动杆320绕主轴310转动的转动机构400。驱动杆320的中部为套环部321，套环部321同轴套设在主轴310上，使驱动杆320可沿主轴310的轴心与主轴310发生相对转动。转动机构400包括驱动电机410、第一齿轮420与第二齿轮430，驱动电机410通过螺栓固定连接在主轴310上，第一齿轮420同轴键连接在驱动电机410的输出轴上，第二齿轮430同轴套设在主轴310上，且第二齿轮430与套环部321呈一体成型设置，第一齿轮420与第二齿轮430啮合。
羊足碾在不需要碾压的道路上行驶时，驱动电机410驱动驱动杆320转动，使驱动杆320不再呈竖直设置，柔轮330的最底端便无法再与筒体110的最底端抵接，凸块200也不再从筒体110最底端的凸块孔111中伸出筒体110，如此羊足碾在不需要碾压的道路上行驶时便不易破坏路面结构，使羊足碾的调动不易被路况限制，提高了羊足碾在施工场地上调动的灵活性。
参照图5及图6，在需要使用凸块200碾压高液限土时，驱动杆320必须保持竖直状态，由于羊足碾自身的重量较大，驱动电机410可能无法完成对驱动杆320的锁定。为此，主轴310上还设置有用于锁定驱动杆320使驱动杆320无法与主轴310发生相对转动的锁定机构500。
参照图5及图6，锁定机构500包括锁定块510、驱动块520以及液压缸530，主轴310的两端均呈空心设置，驱动块520与液压缸530均穿设在主轴310内，液压缸530的缸体通过螺栓与主轴310固定连接，驱动块520通过螺栓固定连接在液压缸530的活塞杆上。锁定块510沿主轴310的径向与主轴310滑移连接，锁定块510的一端伸入至主轴310内部，另一端伸出可伸出至主轴310外部。锁定块510伸入主轴310内部的一端开设有第一导向面511，驱动块520呈圆台型设置，驱动块520的外周面形成第二导向面521。当液压缸530的活塞杆伸出时，在第一导向面511与第二导向面521的作用下，锁定块510便可从主轴310中伸出。
参照图5及图6，套环部321上开设有锁定槽322，当驱动杆320转动至竖直状态时，锁定槽322与锁定块510对齐，锁定块510从主轴310中伸出后便可卡接在锁定槽322中，如此驱动杆320便不易与主轴310发生相对转动。
参照图5及图6，主轴310内还设置有用于使锁定块510复位的复位组件600，复位组件600包括连接块610与压缩弹簧620，连接块610一体成型在锁定块510伸入主轴310内的一端，压缩弹簧620设置在连接块610与主轴310内壁之间。当锁定块510从主轴310中伸出时，压缩弹簧620便会被压缩，当液压缸530的活塞杆收回时，锁定块510便可在压缩弹簧620的弹力作用下复位，使锁定块510从锁定槽322中脱出，进而恢复驱动杆320与主轴310之间的转动能力。
本申请实施例一种高液限土填筑压实方法的实施原理为：
在碾压高液限土时，驱动电机410驱动驱动杆320转动至竖直状态，之后锁定块510将驱动杆320使驱动杆320不能与主轴310发生相对转动。在羊足碾移动的过程中，筒体110不断在高液限土上滚动，在内齿牙与外齿牙的带动作用下，柔轮330与筒体110同步发生转动，在柔轮330转动的过程中，驱动机构300驱动位于柔轮330最底端的凸块200不断从筒体110上的凸块孔111中伸出，进而对高液限土进行碾压，当原位于柔轮330最底端的凸块200不再位于柔轮330的最底端时，驱动机构300便会驱动凸块200从凸块孔111中收回，如此凸块200从“羊足坑”中拔出的过程中便不易翻松“羊足坑”后方的高液限土，进而提高了碾压效果。
当羊足碾在施工场地上调动时，锁定块510从锁定槽322中收回，驱动电机410驱动驱动杆320使驱动杆320不再保持竖直状态，此时位于柔轮330最底端的凸块200便不会从凸块孔111中伸出，降低了羊足碾破坏普通路面的概率。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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