【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于市政道路装配，涉及一种基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统及方法。
技术介绍
1、相对传统道路建造技术，装配式道路具有节能环保、大幅缩短施工周期的优点。受地形、地质及地表建构筑物等因素影响，道路平面、纵断面线形变化较多，为装配式道路工业化建造带来了诸多困难。
2、现有技术缺点主要有：(1)缺少基于3d打印技术的装配式道路预制构件建造系统；(2)未能实现不同直线、曲线、其它不规则平面线形的道路模板或道路板建造；(3)未能实现不同纵坡、凹、凸竖曲线纵断面线形的道路模板或道路板建造。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统及方法，该系统及方法能够根据道路3d数字模型制作道路板模具、建造和养护道路板。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，包括一号滑杆、二号滑杆、模具系统、喷砂系统、喷浆系统、隔离系统、浇筑系统、抓合系统、振捣系统、整平系统及洒水系统；
3、所述模具系统包括埋置于作业平台内的四条导轨，导轨上设置有加载器，加载器能够在导轨上前后运动，一个加载器对应一个模板，各加载器与对应模板相连接，四个模板沿周向依次相连接，一号滑杆及二号滑杆位于各模板的上方，喷砂系统、喷浆系统、隔离系统、浇筑系统均设置于所述一号滑杆上，抓合系统、振捣系统、整平系统及洒水系统设置于所述二号滑杆上。
5、喷砂系统包括设置于一号滑杆上的一号滑块，一号滑块的底部悬挂有一号竖杆，一号竖杆的下端连接有一号转轴，一号转轴连接有一号横杆，一号横杆通过一号支架连接有喷砂器，喷砂器的底端设有一号喷嘴，喷砂器的顶端通过一号环连通有一号管，一号管与砂料供应仓相连通。
6、喷浆系统包括设置于一号滑杆上的二号滑块，二号滑块的下端悬挂有二号竖杆，二号竖杆通过二号转轴连接有二号横杆，二号横杆通过二号支架与喷浆器相连接，喷浆器的底端设有二号喷嘴，喷浆器的顶端通过二号环连通有二号管，二号管与浆料供应仓相连通。
7、隔离系统包括设置于一号滑杆上的三号滑块，三号滑块的下端悬挂有三号竖杆，三号竖杆通过三号转轴连接有三号横杆，三号横杆通过四号转轴连接一号扭转器，一号扭转器的底部连接有喷洒器，一号扭转器能够调节喷洒器的倾斜角度，喷洒器的前端设有三号喷嘴，喷洒器的尾端通过三号环连通有三号管，三号管连通有隔离剂供应仓。
8、浇筑系统包括设置于一号滑杆上的四号滑块，四号滑块的下端设置于四号竖杆，四号竖杆通过五号转轴连接有四号横杆，四号横杆通过六号转轴连接有二号扭转器，二号扭转器的底部连接有浇筑器，通过二号扭转器调节浇筑器的倾斜角度，浇筑器的前端设有四号喷嘴，浇筑器的尾端通过四号环连通有四号管，四号管连通有混凝土供应仓。
9、抓合系统包括设置于二号滑杆上的五号滑块，五号滑块的底部连通有五号竖杆，五号竖杆的下端通过七号转轴连接有五号横杆，五号横杆通过转子连接有扳手及夹具。
10、振捣系统包括设置于二号滑杆上的六号滑块，六号滑块的底部设置有六号竖杆，六号竖杆通过八号转轴连接有六号横杆，六号横杆上设置有用于振捣混凝土密实的振捣棒。
11、整平系统包括设置于二号滑杆上的七号滑块，七号滑块的底部设置有七号竖杆，七号竖杆通过九号转轴连接有七号横杆，七号横杆通过十号转轴连接有综合台，综合台的底部分别连接有八号竖杆及九号竖杆，八号竖杆的底端连接油能够自由转动的回收器，回收器的表面上设置有齿轮及出料口。
12、洒水系统包括设置于二号滑杆上的八号滑块，八号滑块的底部设置有十号竖杆，十号竖杆通过十一号转轴连接有八号横杆，八号横杆通过五号支架连接有洒水器，洒水器的底端设有五号喷嘴，洒水器的顶端通过五号环连通有五号管，五号管连通有水料供应仓。
13、本专利技术所述的装配式道路预制构件建造方法包括以下步骤：
14、1)系统控制中心首先根据道路3d数字模型参数制作道路板模具，加载器在导轨上运动，带动一号球铰、连杆、二号球铰、顶板和模板向前运动，四周模板合围后组建成为设计模具，主要包括ⅰ型、ⅱ型、ⅲ型模具，其他类型的直线、曲线、不规则模具也可组建。
15、2)首先采用夹具夹取螺钉和角板分别放置在模具外侧边角，然后采用扳手将螺钉打入模板内，使模板连接固定成为一个整体。
16、3)系统控制中心根据道路3d数字模型判断模具类型，采用a型模具制作预制道路板时，根据设定参数，首先通过喷洒器向作业平台和模板内侧喷洒一定量的隔离层。采用b型或c型模具制作预制道路板时，根据道路3d数字模型参数通过喷砂器在模具中打印砂垫层，然后通过喷浆器在砂垫层表面喷洒一定厚度的胶结固化层并进行养护处理，最后，通过喷洒器向胶结固化层表面和模板内侧喷洒一定量的隔离层。
17、4)待模具喷洒隔离层结束后，通过浇筑器向模具中浇筑混凝土，在浇筑至预设厚度d1略高时，通过振捣棒振捣混凝土至密实，采用压平机修整预制道路板的形状与数字模型吻合，采用回收器进一步修正预制道路板的厚度至d1。
18、5)依次采用夹具夹取连接器和传力杆放置在混凝土表面预设位置，然后通过浇筑器向模具中浇筑混凝土，在浇筑至预设厚度d2略高时，通过振捣棒振捣混凝土至密实，通过回收器和压平机进一步修正预制道路板的形状和厚度d2。
19、6)预制道路板浇筑结束后进入养护阶段，洒水器根据系统控制中心的设定参数定期洒水养护，待养护结束后即可拆模取出预制道路板。预制道路板拼接时，首先向定位环孔洞间和连接器空腔内注入胶粘剂，然后触发传力杆内的钢筋进入连接器，胶粘剂固化后预制道路板间即可实现有效连接。
20、本专利技术具有以下有益效果：
21、本专利技术所述的基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统及方法在具体操作时，各加载器与对应模板相连接，四个模板沿周向依次相连接，通过四个模板围成模具，实现不同直线、曲线、其它不规则平面线形的道路模板或道路板建，另外，喷砂系统、喷浆系统、隔离系统、浇筑系统均设置于所述一号滑杆上，抓合系统、振捣系统、整平系统及洒水系统设置于所述二号滑杆上，根据道路3d数字模型控制喷砂系统、喷浆系统、隔离系统、浇筑系统、抓合系统、振捣系统、整平系统及洒水系统工作，从而根据道路3d数字模型制作道路板模具、建造和养护道路板。
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1.一种基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，包括一号滑杆(1)、二号滑杆(2)、模具系统、喷砂系统、喷浆系统、隔离系统、浇筑系统、抓合系统、振捣系统、整平系统及洒水系统；
2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，各模板(18)依次经顶板(17)、二号球铰(16)、连杆(15)及一号球铰(14)与对应加载器(13)相连接。
3.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，喷砂系统包括设置于一号滑杆(1)上的一号滑块(3-1)，一号滑块(3-1)的底部悬挂有一号竖杆(3-2)，一号竖杆(3-2)的下端连接有一号转轴(3-3)，一号转轴(3-3)连接有一号横杆(3-4)，一号横杆(3-4)通过一号支架(3-6)连接有喷砂器(3-9)，喷砂器(3-9)的底端设有一号喷嘴(3-8)，喷砂器(3-9)的顶端通过一号环(3-7)连通有一号管(3-5)，一号管(3-5)与砂料供应仓相连通。
4.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道
5.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，隔离系统包括设置于一号滑杆(1)上的三号滑块(5-1)，三号滑块(5-1)的下端悬挂有三号竖杆(5-2)，三号竖杆(5-2)通过三号转轴(5-3)连接有三号横杆(5-4)，三号横杆(5-4)通过四号转轴(5-11)连接一号扭转器(5-10)，一号扭转器(5-10)的底部连接有喷洒器(5-8)，一号扭转器(5-10)能够调节喷洒器(5-8)的倾斜角度，喷洒器(5-8)的前端设有三号喷嘴(5-9)，喷洒器(5-8)的尾端通过三号环(5-7)连通有三号管(5-5)，三号管(5-5)连通有隔离剂供应仓。
6.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，浇筑系统包括设置于一号滑杆(1)上的四号滑块(6-1)，四号滑块(6-1)的下端设置于四号竖杆(6-2)，四号竖杆(6-2)通过五号转轴(6-3)连接有四号横杆(6-4)，四号横杆(6-4)通过六号转轴(6-11)连接有二号扭转器(6-10)，二号扭转器(6-10)的底部连接有浇筑器(6-8)，通过二号扭转器(6-10)调节浇筑器(6-8)的倾斜角度，浇筑器(6-8)的前端设有四号喷嘴(6-9)，浇筑器(6-8)的尾端通过四号环(6-7)连通有四号管(6-5)，四号管(6-5)连通有混凝土供应仓。
7.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，抓合系统包括设置于二号滑杆(2)上的五号滑块(7-1)，五号滑块(7-1)的底部连通有五号竖杆(7-2)，五号竖杆(7-2)的下端通过七号转轴(7-3)连接有五号横杆(7-4)，五号横杆(7-4)通过转子(7-5)连接有扳手(7-6)及夹具(7-7)。
8.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，振捣系统包括设置于二号滑杆(2)上的六号滑块(8-1)，六号滑块(8-1)的底部设置有六号竖杆(8-2)，六号竖杆(8-2)通过八号转轴(8-3)连接有六号横杆(8-4)，六号横杆(8-4)上设置有用于振捣混凝土密实的振捣棒(8-5)。
9.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，整平系统包括设置于二号滑杆(2)上的七号滑块(9-1)，七号滑块(9-1)的底部设置有七号竖杆(9-2)，七号竖杆(9-2通过九号转轴(9-3)连接有七号横杆(9-4)，七号横杆(9-4)通过十号转轴(9-5连接有综合台(9-6)，综合台(9-6)的底部分别连接有八号竖杆(9-7)及九号竖杆(9-12)，八号竖杆(9-7)的底端连接油能够自由转动的回收器(9-8)，回收器(9-8)的表面上设置有齿轮(9-9)及出料口(9-10)；
10.一种基于3D打印技术的多功能装配式道路预制构件建造方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一项所述的装配式道路预制构件建造系统，包...
【技术特征摘要】
1.一种基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，包括一号滑杆(1)、二号滑杆(2)、模具系统、喷砂系统、喷浆系统、隔离系统、浇筑系统、抓合系统、振捣系统、整平系统及洒水系统；
2.根据权利要求1所述的基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，各模板(18)依次经顶板(17)、二号球铰(16)、连杆(15)及一号球铰(14)与对应加载器(13)相连接。
3.根据权利要求1所述的基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，喷砂系统包括设置于一号滑杆(1)上的一号滑块(3-1)，一号滑块(3-1)的底部悬挂有一号竖杆(3-2)，一号竖杆(3-2)的下端连接有一号转轴(3-3)，一号转轴(3-3)连接有一号横杆(3-4)，一号横杆(3-4)通过一号支架(3-6)连接有喷砂器(3-9)，喷砂器(3-9)的底端设有一号喷嘴(3-8)，喷砂器(3-9)的顶端通过一号环(3-7)连通有一号管(3-5)，一号管(3-5)与砂料供应仓相连通。
4.根据权利要求1所述的基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，喷浆系统包括设置于一号滑杆(1)上的二号滑块(4-1)，二号滑块(4-1)的下端悬挂有二号竖杆(4-2)，二号竖杆(4-2)通过二号转轴(4-3)连接有二号横杆(4-4)，二号横杆(4-4)通过二号支架(4-6)与喷浆器(4-9)相连接，喷浆器(4-9)的底端设有二号喷嘴(4-8)，喷浆器(4-9)的顶端通过二号环(4-7)连通有二号管(4-5)，二号管(4-5)与浆料供应仓相连通。
5.根据权利要求1所述的基于3d打印技术的多功能装配式道路预制构件建造系统，其特征在于，隔离系统包括设置于一号滑杆(1)上的三号滑块(5-1)，三号滑块(5-1)的下端悬挂有三号竖杆(5-2)，三号竖杆(5-2)通过三号转轴(5-3)连接有三号横杆(5-4)，三号横杆(5-4)通过四号转轴(5-11)连接一号扭转器(5-10)，一号扭转器(5-10)的底部连接有喷洒器(5-8)，一号扭转器(5-10)能够调节喷洒器(5-8)的倾斜角度，喷洒器(5-8)的前端设有三号喷嘴(5-9)，喷洒器(5-8)的尾端通过三号环(5-7)连通有三号管(5-5)，三号管(5-5)连通有隔离...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱存贞，马慧旭，李明明，宋少贤，何磊，简鹏程，陈辉燕，刘焕娇，毕研秋，谭好奇，李明霞，罗鑫，陈祥炼，罗青辉，郭兴隆，
申请(专利权)人：重庆市市政设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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