一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备及方法，包括履带结构、底板和侧板，底板上通过固定骨架设有卷膜轴，卷膜轴前端设有滚轴传输结构，滚轴传输结构两端安装在侧板上设置在侧板中部，滚轴传输结构的前端设有热熔焊接机，卷膜轮上土工膜的一端从滚轴传输结构中间穿过，从热熔焊接机的内侧搭接在热熔焊接机上，侧板前端设置有压膜结构，底板下方设有土工膜导板，铺设在地面上的土工膜从外侧经土工膜导板搭接在热熔焊接机上与从滚轴传输结构中间穿过的土工膜进行焊接。本发明专利技术显著缩短各工序间隔时间，不仅提高了施工效率，而且避免了长工序间隔时间情况下，温度、湿度、地下水蒸发、人为扰动等不利因素变化导致的土工膜褶皱问题。工膜褶皱问题。工膜褶皱问题。

【技术实现步骤摘要】
一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备及方法


[0001]本专利技术涉及土工膜
，特别涉及一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备及方法。

技术介绍

[0002]土工膜是一种防渗的土工高分子合成材料，是以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料。由于其具有良好的抗渗性、耐用性及延伸性，被广泛应用于公路、隧洞、水工建筑等工程项目中。
[0003]一般来说，土工膜的施工包括摊铺、除杂与焊接三步工序。焊接施工需要在在土工膜摊铺、除杂后进行，各个工序施工间隔较长，若摊铺后遇到特殊情况如雨雪天气，不仅会增加土工膜除杂的难度，还会推迟焊接作业的时间，这无疑会大大延缓了施工进度。
[0004]在现有的土工膜施工方法中，由于除杂与焊接作业的间隔时间较长，焊接时，土工膜表面还是会沾染少量尘土、砂砾及污水等焊接污染物，从而影响焊接质量；此外，在土工膜铺设后，在较长的作业间隔时间情况下，地面水分蒸发、环境温度变化等因素的影响，土工膜不可避免出现褶皱。虽然某些专利公开了基于按压原理的消除土工膜褶皱的焊接机。但按压土工膜表面，必然会引起土工膜脱离地面、土工膜刺破等新的问题，严重影响摊铺质量。尤其在含水软弱地基条件下，基于按压消除褶皱的方法完全不可行。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术目的在于提供一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备及方法，可以实现土工膜的机械摊铺焊接一体化作业。该方法可以快速铺设、焊接土工膜。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：<br/>[0007]一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，包括履带结构、底板和侧板，所述底板上通过固定骨架设有卷膜轴，所述卷膜轴前端设有滚轴传输结构，所述滚轴传输结构两端安装在所述侧板上设置在侧板中部，所述滚轴传输结构的前端设有热熔焊接机，卷膜轮上土工膜的一端从滚轴传输结构中间穿过，从所述热熔焊接机的内侧搭接在热熔焊接机上，所述侧板前端设置有压膜结构，底板下方设有土工膜导板，铺设在地面上的土工膜从外侧经土工膜导板搭接在所述热熔焊接机上与从滚轴传输结构中间穿过的土工膜进行焊接。
[0008]进一步地，所述滚轴传输结构包括上位限制滚轴和下位限制滚轴，所述上位现在滚轴和下位现在滚轴平行设置，所述侧板上设有垂直的第二调节槽，所述上位限制滚轴和所述下位限制滚轴两端均安装在所述第二调节槽中并通过第二调节螺母固定在所述第二调节槽中的位置。
[0009]进一步地，所述压膜结构包括压膜轮、第一调节槽和第一调节螺母，所述第一调节槽设置在所述侧板最前端，所述压膜轮两端安装在所述第一调节槽中并通过第一调节螺母固定在所述第二调节槽中的位置。
[0010]进一步地，所述压膜轮和所述土工膜导板之间设有间隙，铺设在地面上的土工膜
从土工膜导板和所述压膜轮之间穿过搭接在所述热熔焊接机上。
[0011]进一步地，所述固定骨架包含纵向支撑杆、横向支撑杆和承载板，纵向支撑杆顶端安装有卷膜轮，所述卷膜轮的上放置土工膜。
[0012]进一步地，所述侧板中部还设置热风机，所述热风机的风口正对着土工膜导板。
[0013]进一步地，所述卷膜轮正下方设有控制台，所述控制台上搭载有PIX飞控，所述控制台右侧设有发动机，所述发动机由控制台控制，所述发动机与控制台均搭载在承载板上，所述承载板两侧均设置有履带结构，所述履带结构由发动机驱动运转。
[0014]本专利技术还提供一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业方法，包括如下步骤：
[0015]步骤S1.试焊：在施工前，对土工膜进行裁剪、对正、试焊，调试焊接时的温度、速度参数，确保焊接质量符合要求；
[0016]步骤S2.调整设备：通过控制台，设置设备运行的速度及方向等参数，使设备按照预计的方向前行,校准控制台上的PIX飞控，使其可以实时感知设备运行的轨迹，若发生偏离可及时纠正；
[0017]步骤S3.热熔焊接：将卷膜轴上的土工膜的一端通过滚轴传输结构进行传送，确保土工膜可以平整地传送到热熔焊接机，中，同时将地面上已铺设的土工膜穿过土工膜导板搭接在热熔焊接机上，焊接机将两片土工膜加热融化、挤压，将搭接的两片土工膜挤压为一体；
[0018]步骤S4.土工膜铺设：土工膜焊接完成后，经过压膜轮铺设到地面上，确保土工膜铺设平整，并且与地面紧密贴合；
[0019]步骤S5.焊缝检验：将焊缝气腔两端封堵，将气针插入热融焊接后产生的双缝中间，用气压检测设备对焊缝气腔加压，关闭进气阀门，维持5min后检查压力下降情况，然后在焊缝的另一端开孔放气，气压表能够迅速归零方视为合格，不合格则需补焊。
[0020]进一步地，所述土工膜试焊的环境温度为15
‑
30℃，焊接温度为420
‑
480℃，所述土工膜的搭接长度是80
‑
120mm。
[0021]进一步地，所述气压检测设备对焊缝气腔加压的气压为250KPa，关闭进气阀门，维持5min后检查压力下降不得低于240KPa。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023]1.本专利技术提出土工膜摊铺焊接一体化施工理念，利用土工膜自动摊铺焊接设备，优化了已有的施工方法，可同时进行土工膜的铺设、除杂和焊接作业，节省了人力物力，大大缩短了施工工期，提高施工效率。
[0024]2.本专利技术中通过紧密衔接各个工序，显著缩短各工序间隔时间，不仅提高了施工效率，而且在很大程度上减少了土工膜表面沾染水汽、尘土等焊接污染物的可能性。另外，也避免了长工序间隔时间情况下，温度、湿度、地下水蒸发、人为扰动等不利因素变化导致的土工膜褶皱问题，显著提高土工膜焊接质量。
[0025]3.本专利技术在焊接机的前方设置滚轴传输结构，可在该设备上进行土工膜的整平工作，彻底解决目前已有的消除土工膜焊接面褶皱的土工膜焊接机施工所带来的问题；通过在焊接机的前方设置热风机，可以达到除去土工膜上焊接污染物和预热土工膜的效果，从而提高土工膜的焊接质量。
[0026]4.本专利技术中的工膜自动摊铺焊接设备装载了PIX飞控，可防止土工膜摊铺焊接发
生偏移、影响工程质量，可很大程度上减少人工焊接带来的不确定因素；该设备采取轻质化设计，可以更好的应用到多种不良地质条件中。
附图说明
[0027]图1为本专利技术结构示意图；
[0028]图2为本专利技术另一角度的结构示意图；
[0029]图3是本专利技术履带结构局部放大图；
[0030]图中：1
‑
卷膜轴、2
‑
发动机、31
‑
控制台、32
‑
PIX飞控、4
‑
履带结构、41
‑
驱动主轮、42
‑
诱导轮、43
‑
履带、5
‑
滚轴传输结构、51
‑
上位限制滚轴、52
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下位限制滚轴、53
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，其特征在于，包括履带结构、底板和侧板，所述底板上通过固定骨架设有卷膜轴，所述卷膜轴前端设有滚轴传输结构，所述滚轴传输结构两端安装在所述侧板上设置在侧板中部，所述滚轴传输结构的前端设有热熔焊接机，卷膜轮上土工膜的一端从滚轴传输结构中间穿过，从所述热熔焊接机的内侧搭接在热熔焊接机上，所述侧板前端设置有压膜结构，底板下方设有土工膜导板，铺设在地面上的土工膜从外侧经土工膜导板搭接在所述热熔焊接机上与从滚轴传输结构中间穿过的土工膜进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，其特征在于，所述滚轴传输结构包括上位限制滚轴和下位限制滚轴，所述上位现在滚轴和下位现在滚轴平行设置，所述侧板上设有垂直的第二调节槽，所述上位限制滚轴和所述下位限制滚轴两端均安装在所述第二调节槽中并通过第二调节螺母固定在所述第二调节槽中的位置。3.根据权利要求1所述的一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，其特征在于，所述压膜结构包括压膜轮、第一调节槽和第一调节螺母，所述第一调节槽设置在所述侧板最前端，所述压膜轮两端安装在所述第一调节槽中并通过第一调节螺母固定在所述第二调节槽中的位置。4.根据权利要求3所述的一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，其特征在于，所述压膜轮和所述土工膜导板之间设有间隙，铺设在地面上的土工膜从土工膜导板和所述压膜轮之间穿过搭接在所述热熔焊接机上。5.根据权利要求1所述的一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，其特征在于，所述固定骨架包含纵向支撑杆、横向支撑杆和承载板，纵向支撑杆顶端安装有卷膜轮，所述卷膜轮的上放置土工膜。6.根据权利要求1所述的一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，其特征在于，所述侧板中部还设置热风机，所述热风机的风口正对着土工膜导板。7.根据权利要求1所述的一种土工膜机械摊铺焊接一体化作业设备，其特征在于，所述卷膜轮正下方设有控制台，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳林，叶阳，倪华军，曾锐鸿，刘超龙，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：