本发明属于路基排水施工，更具体地，涉及一种新型市政道路路基排水系统施工装置及施工方法。
背景技术：
1、路基排水沟是道路路基工程中一种至关重要的排水设施，其主要功能是收集并排出路面上以及路基内部的积水，以确保道路结构的稳定性和行车安全。这些排水设施通过有效的排水系统防止水分渗透到路基材料中，减少路基病害，如沉降、滑塌等，同时避免因积水造成的路面损坏和交通安全隐患。
2、传统的路基排水沟由于其露天的特性，雨水携带的泥沙、树叶、垃圾等杂物容易在排水沟中积累，造成堵塞，影响排水效率，严重时会导致积水和泛滥。且路基排水沟采用传统模板浇筑的方法进行施工，该方法存在以下缺点：传统模板浇筑需要先安装模板，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后拆除模板，再转移到下一个位置重复上述过程，这一过程耗时较长施工效率。传统模板法需要频繁地拆装模板，这不仅增加了人力需求，也提高了劳动强度。虽然传统模板初期投资可能较低，但因其施工效率低，导致总体的人工成本、设备租赁成本和时间成本增加。传统模板法在模板拼接、拆装过程中容易产生误差，影响混凝土构件的尺寸精度和表面光洁度，模板需要多次定位、加固和调整，现场管理较为繁琐。
3、因此，现阶段亟需一种新型市政道路路基排水系统施工装置及施工方法，该装置能够适用于新型市政道路路基排水系统的施工，其施工效率高，定位精准，无需频繁的安装更换模版，成品质量更有保证。
技术实现思路
1、针对现有技术的排水沟施工成本高、步骤繁琐且混凝土构件的尺寸精度和表面光洁度差，本发明提供一种新型市政道路路基排水系统施工装置及施工方法以解决此类问题。
2、为实现上述目的，本发明一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其包括沿沟槽外缘按照规划路径行走的车体，其内设有控制单元；沿道路中线行走、并与车体保持同步位移的定位机构，其为设于车体顶部的测距机构提供定位基准；设于所述车体侧边升降机构，其带动流量控制机构沿竖直方向直线位移；所述流量控制机构顶部设有进料仓，底部设有滑板模具；所述滑板模具上设有高程测量机构；设于所述车体侧边且位于升降机构后侧的传动机构，其底部设有刀片组；通过设定行进路径、行进速度以及滑板模具的起点、终点的高程参数值，控制单元控制测距机构检测与定位机构的间距，并根据测距差异值调整车体行进方向，流量控制机构通过与车体行驶速度关联计算滑板模具单位时间内所需混凝土量，以所需速率灌入混凝土保证不断料；混凝土经滑板模具挤压塑造成型，并通过车体带动滑板模具移动，对成型的混凝土外部进行抹平收光；控制升降机构根据高程测量机构检测数据自动调整滑板模具竖直方向高度，从而保路基排水沟定位及倾斜度准确；每铺设m路基排水沟，传动机构驱动刀片组下降切出凹槽，并将切除的混凝土取出，转动刀片组使其对准料仓，将切除的混凝土落入进料仓内进行再次回收利用，按照设定路径进行施工直至完成排水沟铺设。
3、进一步地，所述测距机构安装支架和设于安装支架顶部两端的第一测距仪和第二测距仪；所述安装支架为t型支架；所述第一测距仪和第二测距仪为红外线距离测量仪，两者通过比对检测距离数据是否存在差异，从而判定车体行进方向是否偏离。
4、进一步地，所述定位机构包括定位小车及定位面板；所述定位小车跟随车体同步位移，其内设有定位模块，控制定位小车沿道路中线位移；所述定位面板上靠近车体一侧设有光面层，用于反射测距机构发出的红外激光，从而为测距机构提供定位基准。
5、进一步地，所述传动机构设于车体侧边，位于升降机构后侧，其包括转动组件及液压传动组件；所述转动组件带动刀片组转动，使刀片组垂直对准沟体或转动向上对准进料仓；所述液压传动组件为刀片组提供液压动力，驱动刀片组对沟体进行切割出凹槽。
6、进一步地，所述刀片组包括竖向刀片及倾斜刀片，通过液压传动组件依次驱动竖向刀片、倾斜刀片切入成型混凝土中，切出直角三棱体状凹槽，并合围封闭将切除的混凝土取出，通过转动组件带动刀片组转动，使刀片组对准进料仓，缩回倾斜刀片，漏出缺口，使切除的混凝土落入进料仓内进行再次回收利用。
7、进一步地，所述升降机构固定设于车体侧边，其包括连接支架和沿竖直方向设置的液压杆，所述液压杆与控制单元通信连接，所述连接支架一端与液压杆固定连接，另一端用于固定流量控制机构，通过控制单元控制，液压杆带动连接支架上下移动，使流量控制机构底部的滑板模具沿竖直方向位移至指定高度。
8、进一步地，所述流量控制机构与升降机构固定连接，由其包括流量控制阀，所述流量控制阀与控制单元通信连接，通过控制单元控制，流量控制阀调节混凝土输出流量，从而精确控制沟体的混凝土成型浇筑量。
9、按照本发明的另一个方面，还提供一种新型市政道路路基排水系统的施工方法，其采用上述的施工装置进行施工，包括如下步骤：
10、s1：在道路中心线上放线，并将定位机构的定位小车放置于道路中线相应处；
11、s2:用挖掘机按图纸要求沿路基边坡边缘开挖沟槽，沟槽开挖宽度应宽于排水沟设计宽度；
12、s3：车体进场，开启测距机构，第一测距仪和第二测距仪分别检测与定位机构的间距，并根据测距差异值调整车体行进方向；
13、s4：操作人员设定行进路径，行进速度，以及滑板模具的起点、终点的高程参数值；
14、s5：泵车跟随车体同步位移，并将混凝土来料输入进料仓；
15、s6：流量控制机构通过与车体行驶速度关联计算滑板模具单位时间内所需混凝土量，以所需速率灌入混凝土保证不断料；
16、s7：混凝土经滑板模具挤压塑造成型，并通过车体带动滑板模具移动，对成型的混凝土外部进行抹平收光；
17、s8：测距机构实时检测间距控制车体不断修正前进路线，高程测量机构根据车体行驶距离及对应的设定高程参数，控制升降机构自动调整滑板模具竖直方向高度，从而保路基排水沟定位及倾斜度准确；
18、s9：每铺设200m路基排水沟，传动机构驱动刀片组下降切出凹槽，并将切除的混凝土取出，转动刀片组使其对准料仓，将切除的混凝土落入进料仓内进行再次回收利用；
19、s10：复步骤s5-s9直到完成沟体的铺设；
20、s11：在凹槽下游0.5m处开挖沟槽，用于安装蓄水冲洗池；
21、s12:在凹槽内安装垃圾分离组件，完成排水系统的铺设。
22、按照本发明的另一个方面，还提供一种新型市政道路路基排水系统，包括沟体、凹槽、蓄水池及垃圾分离组件；所述沟体为槽状结构，其上多组凹槽，相邻凹槽间隔200m；所述蓄水池位于凹槽下游0.5m处，其通过虹吸管与沟体连通，将蓄积的雨水排入沟体内对杂物进行冲刷。
23、进一步地，所述垃圾分离组件用于分离收集排水沟中的杂物，其包括收集框、提杆及过滤挡板；所述收集框为三棱体结构，与凹槽结构相适配，其放置于凹槽内，对泥土、垃圾、树叶等杂物进行收集；所述提杆固定设于收集框底部，方便作业人员将收集框从凹槽内提出；所述过滤挡板位于收集框顶部后侧，对泥土、垃圾、树叶等杂物进行阻挡，从而使杂物落入收集框内。
24、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
25、1.本发明水系统施工装置，与传统模板浇筑相比，其采用全自动数控技术，实现滑板磨具的连续滑升和混凝土的连续浇筑，显著缩短施工周期，其减少了模板的拆装次数，降低了劳动强度。
26、2.本发明的排水系统施工装置，通过测距机构实时检测间距控制车体不断修正前进路线，通过高程测量机构根据车体行驶距离及对应的设定高程参数，控制升降机构置自动调整滑板模具竖直方向高度，从而保路基排水沟的定位及倾斜度准确；进而使排水沟尺寸控制更为精确，提高了工程质量。
27、3.本发明的排水系统施工装置，通过流量控制机构调节混凝土输出流量输入至滑板模具内，从而精确控制沟体的混凝土成型浇筑量，避免了浇筑量偏少导致沟体不成型，或浇筑量过多造成胀模从而使沟体表面成形空洞、露筋和蜂窝麻面混凝土；适量的混凝土经滑板模具挤压塑造成型，并通过车体带动滑板模具移动，对成型的混凝土外部进行抹平收光，保证了混凝土构件的尺寸精度和表面光洁度。
28、4.本发明的排水系统施工装置，采用刀片切割的方式，切割出凹槽，在局部修改已浇筑排水沟的外观，并使切割处平整，可一次施工即可成型，避免后期人工修正，减少人工投入。
29、5.本发明的排水系统施工装置，其施工得到的排水系统采用不定期冲水的方式，可以将排水沟内堆积的垃圾杂物一次性冲入收集框内；下沉式收集框避免垃圾阻塞排水沟。
1.一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其特征在于，所述测距机构(3)安装支架(301)和设于安装支架(301)顶部两端的第一测距仪(302)和第二测距仪(303)；所述安装支架(301)为t型支架；所述第一测距仪(302)和第二测距仪(303)为红外线距离测量仪，两者通过比对检测距离数据是否存在差异，从而判定车体(1)行进方向是否偏离。
3.根据权利要求2所述的一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其特征在于，所述定位机构(4)包括定位小车及定位面板；所述定位小车跟随车体(1)同步位移，其内设有定位模块，控制定位小车沿道路中线位移；所述定位面板上靠近车体(1)一侧设有光面层，用于反射测距机构(3)发出的红外激光，从而为测距机构(3)提供定位基准。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其特征在于，所述传动机构(8)设于车体(1)侧边，位于升降机构(2)后侧，其包括转动组件及液压传动组件；所述转动组件带动刀片组(9)转动，使刀片组(9)垂直对准沟体(10)或转动向上对准进料仓(6)；所述液压传动组件为刀片组(9)提供液压动力，驱动刀片组(9)对沟体(10)进行切割出凹槽(11)。
5.根据权利要求4任一项所述的一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其特征在于，所述刀片组(9)包括竖向刀片及倾斜刀片，通过液压传动组件依次驱动竖向刀片、倾斜刀片切入成型混凝土中，切出直角三棱体状凹槽(11)，并合围封闭将切除的混凝土取出，通过转动组件带动刀片组(9)转动，使刀片组(9)对准进料仓(6)，缩回倾斜刀片，漏出缺口，使切除的混凝土落入进料仓(6)内进行再次回收利用。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其特征在于，所述升降机构(2)固定设于车体(1)侧边，其包括连接支架和沿竖直方向设置的液压杆，所述液压杆与控制单元通信连接，所述连接支架一端与液压杆固定连接，另一端用于固定流量控制机构(7)，通过控制单元控制，液压杆带动连接支架上下移动，使流量控制机构(7)底部的滑板模具沿竖直方向位移至指定高度。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种新型市政道路路基排水系统施工装置，其特征在于，所述流量控制机构(7)与升降机构(2)固定连接，由其包括流量控制阀，所述流量控制阀与控制单元通信连接，通过控制单元控制，流量控制阀调节混凝土输出流量，从而精确控制沟体(10)的混凝土成型浇筑量。
8.一种新型市政道路路基排水系统的施工方法，其采用如权利要求1-7所述的施工装置进行施工，包括如下步骤：
9.一种新型市政道路路基排水系统，通过权利要求8所述的施工方法得到，其特征在于，包括：沟体(10)、凹槽(11)、蓄水池(13)及垃圾分离组件；所述沟体(10)为槽状结构，其上多组凹槽(11)，相邻凹槽(11)间隔200m；所述蓄水池(13)位于凹槽(11)下游0.5m处，其通过虹吸管(12)与沟体(10)连通，将蓄积的雨水排入沟体(10)内对杂物进行冲刷。
10.根据权利要求9所述的一种新型市政道路路基排水系统，其特征在于，所述垃圾分离组件用于分离收集排水沟中的杂物，其包括收集框(14)、提杆(15)及过滤挡板(16)；所述收集框(14)为三棱体结构，与凹槽(11)结构相适配，其放置于凹槽(11)内，对泥土、垃圾、树叶等杂物进行收集；所述提杆(15)固定设于收集框(14)底部，方便作业人员将收集框(14)从凹槽(11)内提出；所述过滤挡板(16)位于收集框(14)顶部后侧，对泥土、垃圾、树叶等杂物进行阻挡，从而使杂物落入收集框(14)内。
