低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置及控制评价方法制造方法及图纸

一种低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置及控制评价方法。装置包括外壳、水平固定导轨、水平移动导轨、修补料喷射移动平台、修补料喷嘴、激光测距传感器、修补料输送管、加热灯、激光测温器和工控机；本发明专利技术优点：1)使用方便。进行道面修补时将本装置放置在待修补区域道面上，即可通过自动或手动方式进行道面薄层修补。2)修补效果好。修补时对道面进行局部加热，可提高表面温度，修补后继续加热使修补材料充分进行水化反应，修补层粘结效果好。3)修补厚度精确控制。利用激光测距传感器可精确控制不同位置修补的需求厚度和实际修补厚度，从而精确控制修补厚度。

Thin layer repair device and control evaluation method of airport concrete pavement under low temperature environment

【技术实现步骤摘要】
低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置及控制评价方法
本专利技术属于机场工程
，特别是涉及一种低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置及控制评价方法。
技术介绍
近年来，我国在寒区建设的机场数量已超过100座，在冻融循环作用下，跑道道面出现了不同程度的破损。由于跑道是机场运行安全管理环节中的重要基础设施，道面破损无疑会影响飞机的起降安全。为此，对于出现的道面破损现象，需要进行日常维修和紧急抢修。由于混凝土跑道目前占绝大多数，因此上述问题就转变为如何高质量地实现道面维护和抢修问题。在夏季，气温较高，混凝土中的水泥具有充分水化时间，因此进行各类损伤的道面修补效果都很好。然而，在秋冬季节，尤其当平均气温低于5摄氏度时，水泥水化时间变短，因此易造成道面修补层质量劣化，而且易产生修补层的整体剥落。针对混凝土跑道的快速修补材料很多，但能实现低温修补效果的可靠方法并不多见，更多是选择在夏季修补。因此，冬季机场跑道养护作业难度极大。所以研究一种可用在低温环境下修补机场混凝土机场道面的装置及方法具有重要的实用价值。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置及控制评价方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置包括外壳、水平固定导轨、水平移动导轨、修补料喷射移动平台、修补料喷嘴、激光测距传感器、修补料输送管、加热灯、激光测温器和工控机；其中，所述的外壳由顶板和四个侧板构成的长方体形箱体结构，放置在机场道面上的待修补区域，顶板上形成有一个开孔；两根水平固定导轨平行设置在外壳上两个相对的侧板内表面中部；水平移动导轨的两端以可移动的方式设置在两根水平固定导轨的顶部；修补料喷射移动平台以可移动的方式安装在水平移动导轨的底面上；激光测距传感器安装在修补料喷射移动平台的底面中部；两个修补料喷嘴的上端分别固定在修补料喷射移动平台的底面两侧部位，每个修补料喷嘴分别与一根修补料输送管的下端相连，修补料输送管的上端向上穿过外壳上的开孔后位于外部，用于连接修补料喷射装置；多个加热灯间隔距离设置在外壳的侧板内表面上；激光测温器安装在外壳的顶板内表面中部；工控机通过数据线分别与水平移动导轨的控制器、修补料喷射移动平台的控制器、激光测距传感器、加热灯和激光测温器连接。所述的两个修补料喷嘴的下端口和激光测距传感器的探头指向道面上同一点。本专利技术提供的低温环境下机场混凝土道面薄层修补控制方法包括按顺序执行的下列步骤：1)系统上电自检的S1阶段：在此阶段中，工控机启动并分别与水平移动导轨的控制器、修补料喷射移动平台的控制器、激光测距传感器、加热灯和激光测温器进行数据交换，以判断系统是否连接正确，然后进入S2阶段；2)判断是否开始修补的S2阶段：在此阶段中，系统等待人工输入指令，当接收到输入指令时，进入S3阶段；否则返回S2阶段入口处；3)测量待修补区域道面高程的S3阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨在待修补区域内沿水平固定导轨逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台在待修补区域内沿水平移动导轨逐点移动，并通过激光测距传感器测量待修补区域内各点的高程，当全部区域测量完毕后，进入S4阶段；4)加热道面的S4阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，开启加热灯而对待修补区域道面进行加热，然后进入S5阶段；5)判断温度是否合格的S5阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，利用激光测温器测量待修补区域道面的实时温度，并据此判断待修补区域道面的温度是否达到施工要求，如果判断结果为“是”，进入S6阶段；否则返回S4阶段；6)开始修补的S6阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，从外壳的一侧开始，使修补料喷射移动平台沿水平移动导轨逐点移动，在此过程中，由修补料喷嘴将来自修补料喷射装置并经修补料输送管提供的修补材料喷射在待修补区域道面上，由此在待修补区域道面上形成一道修补层，之后使水平移动导轨沿水平固定导轨向另一侧移动到下一道修补层的位置，重复进行上述喷射过程，直到完成整个待修补区域道面的表面修复，然后进入S7阶段；7)判断修补是否结束的S7阶段：在此阶段中，工控机根据修补料喷射移动平台的移动轨迹判断是否完成了设定的修补工作，如果判断结果为“是”，进入S8阶段；否则返回S6阶段；8)加热养护的S8阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，利用加热灯对上述修补层进行加热，然后进入S9阶段；9)判断养护温度是否合格的S9阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，利用激光测温器测量修补层的实时温度，并据此判断修补层的温度是否达到养护要求，如果判断结果为“是”，进入S10阶段；否则返回S8阶段；10)判断养护是否结束的S10阶段：在此阶段中，工控机根据预先设定的养护时间判断养护工作是否结束，如果判断结果为“是”，进入S11阶段；否则返回S8阶段；11)测量修补层高程的S11阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨在待修补区域内沿水平固定导轨逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台在待修补区域内沿水平移动导轨逐点移动，并通过激光测距传感器测量修补层各点的高程，当全部区域测量完毕后，结束整个修补过程。本专利技术提供的低温环境下机场混凝土道面薄层修补评价方法包括按顺序执行的下列步骤：1)获得待修补区域道面高程的S12阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨在待修补区域内沿水平固定导轨逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台在待修补区域内沿水平移动导轨逐点移动，并通过激光测距传感器测量待修补区域内各点的高程，当全部区域测量完毕后，进入S13阶段；2)确定待修补区域道面表面修补层高程的S13阶段：在此阶段中，根据S13阶段的测量值计算出各点的修补厚度，从而保证各点修复后而获得的修补层高程一致，因此表面平整，然后进入S14阶段；3)确定待修补区域道面混凝土修补用量的S14阶段：在此阶段中，根据S13阶段计算出的各点的修补厚度确定出相应点的混凝土修补用量，然后进入S15阶段；4)进行待修补区域道面修补的S15阶段：在此阶段中，根据S14阶段确定出的各点的混凝土修补用量，由修补料喷嘴将来自修补料喷射装置并经修补料输送管提供的修补材料在待修补区域道面上进行逐点喷浆修补而形成修补层，然后进入S16阶段；5)获得修补层高程的S16阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨在待修补区域内沿水平固定导轨逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台在待修补区域内沿水平移动导轨逐点移动，并通过激光测距传感器测量修补层上各点的高程，当全部区域测量完毕后，进入S17阶段；6)计算修补层实际高程和修补厚度的差值的S17阶段：在此阶段中，将S16阶段测得的修补层上各点的高程减去S13阶段计算出的各点的修补厚度，然后通过两者的差值来分析道面实际修补效果和预计效果的一致性，至此分析过程结束。本专利技术提供的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置及控制评价方法具有如下优点：1)使用方便。进行道面修补时将本装置放置在待修补区域道面上，即可通过自动或手动方式进行道面薄层修补。2)修补效果好。修补时对道面进行局部加热，可提高表面温度，修补后继续加热使修补材料充分进行水化反应，修补层粘结效果好。3)修补厚度精确控制。利用激光测距传感器可精确控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置，其特征在于：所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置包括外壳(1)、水平固定导轨(2)、水平移动导轨(3)、修补料喷射移动平台(4)、修补料喷嘴(5)、激光测距传感器(6)、修补料输送管(7)、加热灯(8)、激光测温器(9)和工控机；其中，所述的外壳(1)由顶板和四个侧板构成的长方体形箱体结构，放置在机场道面上的待修补区域，顶板上形成有一个开孔；两根水平固定导轨(2)平行设置在外壳(1)上两个相对的侧板内表面中部；水平移动导轨(3)的两端以可移动的方式设置在两根水平固定导轨(2)的顶部；修补料喷射移动平台(4)以可移动的方式安装在水平移动导轨(3)的底面上；激光测距传感器(6)安装在修补料喷射移动平台(4)的底面中部；两个修补料喷嘴(5)的上端分别固定在修补料喷射移动平台(4)的底面两侧部位，每个修补料喷嘴(5)分别与一根修补料输送管(7)的下端相连，修补料输送管(7)的上端向上穿过外壳(1)上的开孔后位于外部，用于连接修补料喷射装置；多个加热灯(8)间隔距离设置在外壳(1)的侧板内表面上；激光测温器(9)安装在外壳(1)的顶板内表面中部；工控机通过数据线分别与水平移动导轨(3)的控制器、修补料喷射移动平台(4)的控制器、激光测距传感器(6)、加热灯(8)和激光测温器(9)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置，其特征在于：所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置包括外壳(1)、水平固定导轨(2)、水平移动导轨(3)、修补料喷射移动平台(4)、修补料喷嘴(5)、激光测距传感器(6)、修补料输送管(7)、加热灯(8)、激光测温器(9)和工控机；其中，所述的外壳(1)由顶板和四个侧板构成的长方体形箱体结构，放置在机场道面上的待修补区域，顶板上形成有一个开孔；两根水平固定导轨(2)平行设置在外壳(1)上两个相对的侧板内表面中部；水平移动导轨(3)的两端以可移动的方式设置在两根水平固定导轨(2)的顶部；修补料喷射移动平台(4)以可移动的方式安装在水平移动导轨(3)的底面上；激光测距传感器(6)安装在修补料喷射移动平台(4)的底面中部；两个修补料喷嘴(5)的上端分别固定在修补料喷射移动平台(4)的底面两侧部位，每个修补料喷嘴(5)分别与一根修补料输送管(7)的下端相连，修补料输送管(7)的上端向上穿过外壳(1)上的开孔后位于外部，用于连接修补料喷射装置；多个加热灯(8)间隔距离设置在外壳(1)的侧板内表面上；激光测温器(9)安装在外壳(1)的顶板内表面中部；工控机通过数据线分别与水平移动导轨(3)的控制器、修补料喷射移动平台(4)的控制器、激光测距传感器(6)、加热灯(8)和激光测温器(9)连接。2.根据权利要求1所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置，其特征在于：所述的两个修补料喷嘴(5)的下端口和激光测距传感器(6)的探头指向道面上同一点。3.一种如权利要求1所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤：1)系统上电自检的S1阶段：在此阶段中，工控机启动并分别与水平移动导轨(3)的控制器、修补料喷射移动平台(4)的控制器、激光测距传感器(6)、加热灯(8)和激光测温器(9)进行数据交换，以判断系统是否连接正确，然后进入S2阶段；2)判断是否开始修补的S2阶段：在此阶段中，系统等待人工输入指令，当接收到输入指令时，进入S3阶段；否则返回S2阶段入口处；3)测量待修补区域道面高程的S3阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨(3)在待修补区域内沿水平固定导轨(2)逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台(4)在待修补区域内沿水平移动导轨(3)逐点移动，并通过激光测距传感器(6)测量待修补区域内各点的高程，当全部区域测量完毕后，进入S4阶段；4)加热道面的S4阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，开启加热灯(8)而对待修补区域道面进行加热，然后进入S5阶段；5)判断温度是否合格的S5阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，利用激光测温器(9)测量待修补区域道面的实时温度，并据此判断待修补区域道面的温度是否达到施工要求，如果判断结果为“是”，进入S6阶段；否则返回S4阶段；6)开始修补的S6阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，从外壳(1)的一侧开始，使修补料喷射移动平台(4)沿水平移动导轨(3)逐点移动，在此过程中，由修补料喷嘴(5)将来自修补料喷射装置并经修补料输送管(7)提供的修补材料喷射在待修补区域道...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟兆刚，王庆彬，薛军，蒋华，钱鑫淼，李宁，刘国光，裴磊洋，
申请(专利权)人：黑龙江省机场管理集团有限公司漠河机场分公司，中国民航大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23