王振慶，賈進(jìn)學(xué)，黃勁星

（中交公路養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)有限公司，廣西 南寧 530200）

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，高速公路交通快速發(fā)展，公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程量十分巨大，道路施工完成后需要對(duì)已建成的道路進(jìn)行標(biāo)線，道路標(biāo)線可以對(duì)道路上行駛的車輛起到隔離和分流的作用。道路標(biāo)線中的線條、箭頭、文字、路標(biāo)等對(duì)高速公路上的駕駛員起到提醒警示作用的同時(shí)，也可以規(guī)范駕駛員的駕駛行為，使其不影響周圍其他車輛的安全行駛，進(jìn)而可以提高高速公路的通行能力、防止交通擁堵、有效引導(dǎo)交通車輛安全有序出行。

目前，國內(nèi)常見的道路標(biāo)線設(shè)備主要有三種：手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)、乘架式劃線機(jī)、車載式劃線機(jī)。這三種設(shè)備的標(biāo)線機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)得還不夠完善，實(shí)際的噴線部位在使用時(shí)不夠恰當(dāng)，噴涂過程需要提前在地面上粘貼膠條線，機(jī)器總體上的智能化水平較低，設(shè)備使用時(shí)對(duì)操作工人的技能依賴性過高，施工效率低。因此，本文針對(duì)目前劃線設(shè)備及其施工過程存在的問題進(jìn)行研究，研發(fā)一種集清掃、劃線、噴涂、加熱為一體的多功能智能移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置，并對(duì)其具體的標(biāo)線方法進(jìn)行研究，探討多功能智能標(biāo)線設(shè)備的構(gòu)成、優(yōu)勢(shì)及施工工藝。

1 工程概況

本文以貴陽至黃平高速公路項(xiàng)目為例，研究多功能智能移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置在道路標(biāo)線施工中的應(yīng)用。高速公路連通貴陽至懷化路段，全長約336km，項(xiàng)目建成后，貴陽至懷化的距離比江翁通道縮短了39km，比滬昆通道縮短了60km，即將成為從貴陽東出省里程最短、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高的高速公路。本項(xiàng)目為雙向六車道設(shè)計(jì)，路基寬度約34m，設(shè)計(jì)車速100km/h，橋梁設(shè)計(jì)荷載為公路 I 級(jí)。

項(xiàng)目所在地區(qū)海拔1100m左右，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，同時(shí)具有高原性氣候特點(diǎn)，年均氣溫15.1℃，年極端高溫35.1℃，年極端低溫-7.3℃，年均降水量為1130mm，高速公路路面夏季多雨水，冬季易結(jié)冰。施工人員在下雨或是在冰凍的路面進(jìn)行路面標(biāo)線時(shí)，因視線和路面環(huán)境不好，會(huì)影響道路標(biāo)線的施工進(jìn)度，同時(shí)，在對(duì)已經(jīng)殘缺破損的道路上舊的標(biāo)線上進(jìn)行重新標(biāo)線時(shí)，周圍會(huì)不斷有車輛高速駛過，存在一定的安全隱患。

目前，如何快速高效的對(duì)道路進(jìn)行標(biāo)線是該項(xiàng)目施工中亟待解決的問題，研發(fā)一種多功能智能路面標(biāo)線裝置，可以滿足道路標(biāo)線時(shí)對(duì)地面清掃、標(biāo)志劃線、標(biāo)志噴涂、涂料加熱等功能的要求，同時(shí)提高道路高標(biāo)線設(shè)備的智能操作水平，提高施工效率，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐價(jià)值。

2 傳統(tǒng)的道路標(biāo)線設(shè)備及技術(shù)

目前，國內(nèi)外的道路標(biāo)線設(shè)備有以下三種：手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)、乘架式劃線機(jī)、車載式劃線機(jī)，下面分別針對(duì)道路標(biāo)線施工中所使用的這三種施工設(shè)備及其施工工藝進(jìn)行闡述。

2.1 手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)及其施工工藝

手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)是目前道路劃線中十分常用的道路劃線設(shè)備，設(shè)備主要由移動(dòng)裝置、盛放涂料裝置、加壓裝置、噴涂裝置等幾部分組成，設(shè)備照片見圖1，設(shè)備在使用時(shí)需要使用模板并進(jìn)行人工配合，具體操作步驟如下：

圖1 手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)

（1）在地面上需要噴涂劃線的部位進(jìn)行人工清掃路面。

（2）在地面上人工放置模板，模板上設(shè)置所需劃線標(biāo)識(shí)的中空裸露部分，露出需要噴涂的地面部分。

（3）在準(zhǔn)備劃線的區(qū)域設(shè)置基準(zhǔn)線，依照基準(zhǔn)線的位置進(jìn)行噴涂施工作業(yè)。

（4）噴涂過程需不斷進(jìn)行人工調(diào)整噴涂方向，防止走偏彎曲，同時(shí)保證圖案正確清晰。手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)體積小、靈活方便、操作簡(jiǎn)單，但是噴涂作業(yè)對(duì)人工的依賴性較高，工人的技術(shù)水平直接決定了劃線的質(zhì)量，人工投入較大，且工作速度慢，工作效率較低。隨著近年來公路劃線工程量的不斷猛增，采用手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)進(jìn)行道路劃線施工已經(jīng)很難滿足當(dāng)前的實(shí)際劃線需求，因此，需要引進(jìn)較為先進(jìn)高效的道路劃線機(jī)進(jìn)行道路劃線。

2.2 乘架式劃線機(jī)及其施工工藝

乘架式劃線機(jī)是比手推簡(jiǎn)易劃線機(jī)相對(duì)先進(jìn)一些的道路劃線設(shè)備，設(shè)備內(nèi)部給劃線機(jī)配置有微電腦控制系統(tǒng)，可以根據(jù)具體的劃線標(biāo)準(zhǔn)及要求進(jìn)行精準(zhǔn)操作，設(shè)備照片見圖2，設(shè)備的具體操作步驟如下。

圖2 乘架式劃線機(jī)

（1）在地面上需要噴涂劃線的部位進(jìn)行人工清掃路面。

（2）在地面需要噴涂的位置進(jìn)行人工標(biāo)線、放樣，畫噴涂基準(zhǔn)線。

（3）操作人員使用劃線機(jī)前方的定位桿，進(jìn)行精準(zhǔn)定位至基準(zhǔn)線正上方后進(jìn)行噴涂作業(yè)。

（4）噴涂開始前需要大量的人工劃線準(zhǔn)備工作，施工過程需要一直注意定位桿與劃線機(jī)的位置，造成人員疲勞無法有效觀測(cè)前方道路，進(jìn)而影響噴涂效果。乘架式劃線機(jī)比手推簡(jiǎn)易劃線相對(duì)智能化一些，但是仍然需要依賴人工進(jìn)行繪制基準(zhǔn)線，自動(dòng)化程度相對(duì)不高，依然無法滿足道路施工的日益增長的實(shí)際需求。

3 新型智能標(biāo)線設(shè)備及施工方法

3.1 新型智能標(biāo)線設(shè)備及其施工技術(shù)的研發(fā)背景

目前已有的交通道路標(biāo)線主要包括公路標(biāo)線線條、道路邊的輪廓線、字符標(biāo)記、豎立起的提醒路標(biāo)等，具體的道路標(biāo)線分類見表1。

表1 道路標(biāo)線分類表

現(xiàn)有的道路標(biāo)線主要還是以人工為主，人工標(biāo)線容易使線條出現(xiàn)歪斜，甚至導(dǎo)致線條的邊緣部位發(fā)虛、不清晰，經(jīng)過長時(shí)間的風(fēng)吹雨打，標(biāo)線從邊緣部位開始磨損，同時(shí)人為標(biāo)線還存在標(biāo)線效率低的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中也有一些輔助標(biāo)線設(shè)備，輔助標(biāo)線設(shè)備能夠在一定程度上提高標(biāo)線效率，但是這些設(shè)備上的標(biāo)線筆依舊需要人工去移動(dòng)才能進(jìn)行劃線，同樣存在線條出現(xiàn)歪斜，線條邊緣部位不清晰的問題。

標(biāo)線設(shè)備在標(biāo)線前需要對(duì)標(biāo)線的路面進(jìn)行局部清理，現(xiàn)有的清理過程也主要是以人工為主，人工對(duì)路面進(jìn)行局部清理，其不僅清理效率低，而且對(duì)隱藏在路面砂石縫隙里面的灰塵清理不干凈；現(xiàn)有的路面在進(jìn)行局部清理時(shí)也有一些輔助清理設(shè)備，但是清理設(shè)備和標(biāo)線設(shè)備大都是分開作業(yè)的，需要先使用清理設(shè)備將路面局部清理完成后，再進(jìn)行標(biāo)線作業(yè)，導(dǎo)致施工效率低。

針對(duì)以上問題，本項(xiàng)目研發(fā)了一款集清掃、標(biāo)線為一體的移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置，同時(shí)對(duì)其使用過程中的具體施工方法進(jìn)行研究，為高速公路快速高效率標(biāo)線提供設(shè)備和技術(shù)支持。

3.2 新型智能標(biāo)線設(shè)備構(gòu)成

新型智能標(biāo)線設(shè)備需要同時(shí)滿足自動(dòng)清掃、劃線、噴涂、加熱等幾大功能，本項(xiàng)目根據(jù)以上需求進(jìn)行研發(fā)，設(shè)計(jì)了一款集清掃、標(biāo)線為一體的移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置，該新型智能標(biāo)線設(shè)備由固定框架、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、劃線機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)等六大部分組成，裝置組成示意圖見圖3，每個(gè)組成部分的具體功能及使用操作介紹如下。

圖3 清掃、標(biāo)線為一體的移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置

（1）固定框架。固定框架是整個(gè)標(biāo)線設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)，由方形的四個(gè)鋼架組成，底部設(shè)置有移動(dòng)滾輪，可以使整個(gè)裝置在路面上進(jìn)行移動(dòng)，端部帶有傳動(dòng)裝置，可以使縱向機(jī)構(gòu)沿著傳動(dòng)帶沿順著框架的縱向進(jìn)行移動(dòng)，固定框架的四周固定有吸盤，可以使框架和地面通過吸盤連接，四個(gè)角上設(shè)置有四個(gè)支撐抓，支撐抓可以在設(shè)備使用時(shí)將框架整體固定在施工位置正上方。作為整個(gè)裝置的支撐結(jié)構(gòu)，固定框架的主要作用是支撐上部其他各結(jié)構(gòu)，同時(shí)，在準(zhǔn)備劃線的區(qū)域進(jìn)行框架固定后，便于后期清掃、噴涂劃線等工作進(jìn)行。

（2）縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)?？v向移動(dòng)機(jī)構(gòu)是和固定框架直接連接的鋼架結(jié)構(gòu)，縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)與固定框架的長度方向的鋼架垂直放置，其四端設(shè)置有移動(dòng)滑輪，內(nèi)部設(shè)置有縱向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的位置坐標(biāo)沿著固定框架長度方向的鋼架進(jìn)行移動(dòng)到達(dá)指定位置，同時(shí)，縱向移動(dòng)中間與橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直連接，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以在縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)兩根長度方向的鋼架內(nèi)側(cè)進(jìn)行滑動(dòng)。

4 結(jié)語

本文以貴陽至黃平高速公路項(xiàng)目為例，與傳統(tǒng)的劃線設(shè)備及施工方法對(duì)比后，對(duì)集清掃、標(biāo)線為一體的移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置及其配套的施工技術(shù)進(jìn)行了研究，得出以下結(jié)論：

（1）將清掃、標(biāo)線為一體的移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置及其施工方法應(yīng)用到高速公路的劃線施工中是可行的，達(dá)到了高效、簡(jiǎn)潔、快速施工的效果。

（2）清掃、標(biāo)線為一體的移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置及其施工方法同步實(shí)現(xiàn)了路面清掃又實(shí)現(xiàn)了路面標(biāo)線，縮短了工期，提高了效率，消除了對(duì)人工操作劃線的依賴，繪制的線條平齊、線條邊緣清晰。

（3）針對(duì)本項(xiàng)目開發(fā)了一款集清掃、標(biāo)線為一體的移動(dòng)式路面標(biāo)線裝置，該新型智能標(biāo)線設(shè)備由固定框架、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、劃線機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)等構(gòu)造，這些構(gòu)造考慮充分，聯(lián)動(dòng)效果好，很好的保證了清掃、劃線的質(zhì)量。