自行式路缘石开槽机技术原理及运用

汤小龙 周海涛 毛新善 贾兆龙 曹成松

中建新疆建工（集团）有限公司  新疆乌鲁木齐 830042

摘要：自行式路缘石开槽机作为切割路缘石的专业设备之一，对提升工程作业精度和效率起到一定的积极作用，其原理主要利用发电机和切割工具完成，结合人工智能技术实现精准切割。本文借助实际工程施工案例，通过文献以及实际工作经验分析了自行式路缘石开槽机技术原理，探讨开槽机切割路缘石的操作流程，旨在为市政道路建设提供技术支持，为推动交通基础建设发展提供助力。

关键词：路缘石；开槽机；运用

引言：自行式路缘石开槽机主要功能是对路缘石进行开槽作业，为安装路缘石工作提供平整的表面以及精准的尺寸，进一步保证路缘石与道路边缘更好地贴合，进而提升道路建设的美观性，同时也可以起到保证道路使用的安全性。因此，选择合适的开槽机有利于提升道路建设的质量，严格的使用流程对道路建设具有重要意义。

1.案例分析

某路段修建的过程中需要设置路缘石，其开挖沟槽深度在0~3.5m范围内，开挖沟槽的宽度约为1.2~3m。随着开发深度的变化，沟槽的宽度与开发速度也会随之变化，通常情况下，当开挖深度达到2m以下，其宽度应当控制在1.2m~3m之间，并且保证开发速度在每小时400~500m之间。当深度达到2m~3.5m时，沟槽开挖宽度应当控制在1.2m~2.2m之间，开挖速度为每小时200~300m。开挖刀具可应用在灰土基层、各类素土、二灰碎石基层、粒径在30mm的水泥碎石稳定基层中，也可以在沥青路面上进行开挖作业。

2.自行式路缘石开槽机技术原理以及主要结构

2.1自行式路缘石开槽机技术原理

自行式路缘石开槽机技术施工原理包含了机械设计和动力传输两个方面，动力传动系统是组成自行式路缘石开槽机的核心部分，主要是将开槽机的动力传输到切割装置中，促使驱动刀盘高速运转，该刀具通常是由坚硬的合金组成，具有一定的硬度，通过高速运转刀具实现精准切割石材的目的。切割的过程中，为了进一步保证切割位置的准确性，开槽机在设计中配备了精准定位技术，通过高精度传感器实现了机械结构、限位装置精准定位的目的，通过实时监测的功能精准定位需要开槽的位置。[1]并且，自行式路缘石开槽机包含自动控制系统，这也可以称之为开槽机的主控部位，实现了开槽机的智能化、自动化管理，这部分系统通常是由PLC控制器、传感器等系统组成，通过事先设定的程序进行自动化开槽，以便于更好地控制开槽深度等参数。同时，该设备也配备了全液压制动系统，进一步促使路缘石开槽工作更加安全稳定。

2.2自行式路缘石开槽机主要结构

2.2.1车架主要结构

车架是构成开槽机的重要组成部分，一般是按照荷载情况进行设计，要求工作工作中，荷载位置应当在设计的警戒线内，保证开槽机在使用的过程中不会出现变形或损坏的问题，因此车架设计应当充分考虑机械的工作环境，进而保证车架承受的荷载不会抽出最大的受力限制。

2.2.2液压系统结构

本工程中使用开槽机液压系统主要是用来刀盘升降作用的，为了保证其使用的安全性，液压系统的压力一般控制在16Mpa内。当开槽机用于野外作业环境中，由于施工环境产生的影响，液压油管很容易出现破裂的问题，为了有效避免这一问题出现，在设计过程中选择了三位六通的手动转向阀进行控制，这样在正常工作环境下，其中一个转向阀处于中间的位置，有一根油管连接进出口，而另一个转向阀，则进行日常工作，这样一旦出现油管破裂的问题，就可以快速地切换成处于中间位置的转向阀，这样开槽机仍可继续使用。[2]本工程中选择了天津特精液压股份有限公司生产的eBT一E316PEL一6MP齿轮泵，可以齿轮泵是向左边方向旋转，在提升齿轮泵运转的稳定性基础上，也可以提升工作效率。同时选择了同一家公司生产的多路转向阀，能够充分满足工程实际施工需求。

2.2.3发动机和电气系统

开槽机中前置发动机主要起到提供动力的作用，而后置发动机主要为刀盘旋转提供动力。电器系统主要用来控制发动机，这个系统中设置了开关、转速表以及水温、机油、燃油等使用表，也包含了不同电压的蓄电池和24V发电机。

2.2.4刀盘结构

刀具可以根据工程开槽深度进行调整，一般刀具设置3层加宽装置，随着开挖深度的不断增加，刀盘从内向外增加一定的宽度，其开槽深度可由液压油缸的伸缩量进行控制。

3.自行式路缘石开槽机运用

3.1准备检查

在正式使用自行式路缘石开槽机之前应当对机械设备进行全面检查，对设备的各项紧固件松动情况进行详细记录，检查运转部件转变方向是否灵活，对于需要添加润滑脂的部位做好保养工作，促使其处于正常的工作状态中。尤其是刀具的检查至关重要，应反复确认刀具是否安装牢固，开关以及各项控制装置是否正常、灵活，油料是否满足日常工作需求，对于参数表盘等进行校对等，这些各项参数满足工程需求的开槽机才能够应用到工程中。

3.2开挖环节

自行式路缘石利用开槽机进行开槽过程中，工作人员应当严格按照设计图纸进行测量放线，以路缘石内侧或者外侧一边为基准，做好标志。之后将开槽机运至将要施工的区域内，之后根据实际情况细致调整机械设备，进一步提高开槽机的精准度，促使开挖宽度与工程需求相符合。随后需要对开槽机运行功能进行试验，也就是打开开槽机的后置发动机，观察刀盘空转状态以及声音，在确认刀盘运转处于正常状态后，工作人员即可拉下升降手柄，这样刀具会缓缓下落，直到需要开挖的位置为止，这对工作人员的技术以及专注度要求极高，任何一项微小的偏差都有可能造成安全事故。然后，工作人员缓慢松动离合器，这样开槽机便可以保持匀速的状态前进，实施开挖工作。

3.3运行调整

为了进一步确保开槽机开挖效率，工作人员应当对开槽机运行过程进行全程监控，时刻关注前后发动机的状态，在此基础上，灵活调整机械设备的运行速度。由于不同基层施工强度也各不相同，因此对开挖的宽度和深度要求也不一样，这直接影响了开槽机运行速度。[3]为此，在实际开挖作业中，工作人员应尽可能地保持开槽机匀速进行，并且保证运行速度满足开槽机进刀量的需求，因此通过在运行过程中的调控，既可以有效提高开槽机开发效率，也可以起到保护机械的作用，延长机器使用年限。

3.4开槽机安全运行

自行式路缘石开槽机在启动和开挖的过程中，为了确保工作人员的安全，开槽机在设计方面综合分析了多种安全因素，并设置了多项安全防护措施，包括安全门警示标志、外部的防护罩、内部安全传感器、紧急制动按钮等，这些安全保障措施不仅可以有效提高开槽机运行安全性，也最大限度避免人员与危险机械设备的接触，并且在机器设备发生异常的情况下，可以通过按钮进行紧急制动。

3.5开槽机停车

在自行式路缘石开槽机运行的过程中，如果需要停止开槽机设备，首先，需要停止进刀的动作。其次，停止开槽机发动机，待刀片旋转完全停止以后，通过升降刀柄缓缓升起刀盘部位。最后，将开槽机移除待施工区域。这个过程中应当保证工作人员严格按照操作流程进行工作，将风险发生概率降到最低。

结论：综上所述，在科学不断进步和发展背景下，自行式路缘石开槽机在市政道路建设领域中应用范围越来越广泛，取得了一定的成效。相信在未来开槽机的应用更加智能化，在功能以及环保方面得到更大的突破，为市政公路交通等领域发展提供更大的贡献。

参考文献：

[1]董智杰.路缘石滑模施工技术探讨[J].河北水利,2023(12):47+40.

[2]朱恩金.路缘石滑模施工技术在公路工程中的应用[J].运输经理世界,2023(14):44-46.

[3]朱仝江,卫振,王华震等.引江济淮工程环形路面路缘石安装工艺研究[J].河南科技,2021,40(19):81-83.