专利名称：一种可保护粘结层的沥青混合料摊铺设备及应用方法
技术领域：
本发明涉及一种施工设备及应用方法，具体来说，涉及一种可保护粘结层的浙青 混合料摊铺设备及应用方法，该设备及应用方法可以应用于桥面、隧道或者路面上的粘接 层和浙青混合料的摊铺。
背景技术：
公路浙青路面的下封层、粘结层，桥面铺装的防水粘结层是浙青路面结构中的重 要组成部分。它们对于保证浙青路面结构的整体性，使浙青路面各层之间协同受力，避免路 面结构在车辆荷载作用下因应力集中产生早期损害具有重要作用。此外，下封层和粘结层 亦能起到封闭结构层，避免表面水通过路面混合料空隙进入路面结构内部，造成水损坏的 严重后果。在目前的施工中，下封层和粘结层的撒布由专门的洒布车喷洒完成，然后再进行 上层浙青混合料摊铺。由于分步施工，浙青混合料运输车轮胎及摊铺机履带会将封层或粘 结层材料撕裂、粘离作业面，造成作业面封层或粘结层的破坏。即使对于封层或者粘结层未 被破坏的部分，运输车轮胎携带的尘土也容易粘附于封层或粘结层上，造成作业面粘结层 的污染。由于当前桥面铺装防水粘结层、隧道铺装粘结层及路面铺装粘结层多采用乳化浙 青、道路石油浙青或者改性浙青材料。它们对桥面、隧道路面找平层及路面基层具有一定的 渗透及粘附作用，但仍会在作业面上形成一层油膜。此油膜易于被重荷作用下的轮胎及履 带撕裂、粘附，并随着轮胎及履带的滚动脱离作业面，造成粘结层的损坏，或者由于车轮上 的尘土、泥块粘附于粘结层，造成粘结层的污染。首先，损坏的或遭到污染的粘结层无法起 到将上覆浙青混合料有效粘结于作业面的作用，降低了铺面结构与下承结构或两个浙青混 合料层之间的整体性，在车辆荷载的垂直压力作用下，特别是高温季节，浙青面层混合料由 于无底部粘结力的约束易于出现水平向流动，出现车辙病害，而在车辆荷载的水平作用下 浙青路面层混合料易于出现推移、拥包病害，降低路面的使用品质与使用寿命；其次，由于 粘结层被破坏，降低了路面结构的防水性能，路表水易于通过浙青混合料中的空隙进入路 面结构内部，在车辆荷载作用下进入路面结构内部的水成为动力水，冲刷路面基层，形成泥 浆后上唧形成唧浆病害，并继而在车辆荷载重复作用下引发路面裂缝、龟裂、沉陷、坑槽等 病害；同时，被粘离的粘结层材料无法再利用，也造成了浪费。浙青路面粘结层的破坏是一直困扰道路工程界的技术难题，有人尝试采用碎石隔 离保护粘结层，但效果甚微，特别是低温季节，由于碎石的不稳定，外载作用下碎石甚至成 为破坏粘结层的主要原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备及 应用方法，实现粘结层材料喷洒和浙青混合料摊铺工艺的无缝衔接，避免施工过程中施工 机械对粘结层的破坏和污染，提高层间结合质量，缩短工期。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是—种可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，包括浙青混合料受料斗、动力系统、控 制台、浙青混合料布料器、行走机构和浙青混合料输送器，该动力系统分别与控制台和行走 机构连接，行走机构上方设置有机架，浙青混合料布料器设置在机架下端，并位于行走机构 的后方，浙青混合料受料斗设置在机架上方，浙青混合料输送器的一端设置在浙青混合料 受料斗的下方，另一端设置在浙青混合料布料器的端口旁，其特征在于，还包括粘结层材料 储存罐、熨平装置、粘结层材料喷洒机构、粘结层材料泵送机构、加热器；该粘结层材料储存 罐、粘结层材料泵送机构、加热器位于机架上方；该粘结层材料储存罐的顶面设置有粘结层 材料进口，内部设置有导热油管道；该导热油管道与加热器连接 ，粘结层材料储存罐与粘结 层材料泵送机构连接，粘结层材料泵送机构同时与粘结层材料喷洒机构连接，该粘结层材 料喷洒机构位于机架下方，并且位于浙青混合料布料器的前方；熨平装置设置在机架后端， 并且位于浙青混合料布料器的后方。所述的导热油管道为上下两层布置，每层导热油管道由两个相互对称布置的呈波 浪形的分管道组成，并且上下两个相对的分管道的一组相对应的端口由一根竖管相连，另 一组相对应的端口与加热器中的管道相连，形成两个完整的独立循环回路。一种可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备的应用方法，其特征在于，在使用该浙 青混合料摊铺设备前运送浙青混合料摊铺设备至施工现场，调整粘结层材料喷洒机构的 喷头，使其对准实际作业面起点；根据规范及设计要求，确定摊铺设备的行走速度及粘结 层材料泵送机构的工作功率；根据规范及设计要求，选择满足工程需要的粘结层材料，并向 粘结层材料储存罐中输入所选的粘结层材料，启动加热器，对导热油管道中的油进行加热， 直至粘结层材料至可喷洒温度；对摊铺设备的熨平装置进行预加热；通过运输车将浙青混 合料卸入浙青混合料受料斗；开启浙青混合料输送器，将浙青混合料输送至浙青混合料布 料器端口旁；在使用该浙青混合料摊铺设备的过程中在行走机构按照预定速度行走过程 中，启动粘结层材料泵送机构，打开粘结层材料喷洒机构，将粘结层材料喷洒于工作面；同 时，开启浙青混合料布料器和熨平装置，浙青混合料布料器将浙青混合料均勻分布至作业 面，进行摊铺，熨平装置对摊铺的浙青混合料进行夯实。与现有技术相比，采用本发明的技术方案对浙青混合料进行摊铺，由于粘结层材 料喷洒机构设置在行走机构后方，这样，行走机构在前行的过程中，粘结层材料喷洒机构在 其后方喷洒粘结层材料，行走机构就不会碾压喷洒在作业面上的粘结层，从而保证了桥面 铺装防水粘结层、隧道铺装粘结层、浙青路面粘结层的完整性，减少了层间污染。同时，浙 青混合料布料器和熨平装置依次设置在粘结层材料喷洒机构后方，并且三者位于同一设备 上。这样，通过摊铺设备和自动式粘结层喷洒设备的有机结合，实现了粘结层材料喷洒和浙 青混合料摊铺工艺的无缝衔接，避免了运料卡车、摊铺机行驶过程对粘结层的破坏，避免了 施工过程中施工机械对粘结层的污染，提高了浙青路面层间结合质量，缩短了工期。同时， 有效提升路面结构的整体性，改善路面结构的受力状况，延长路面结构的寿命。
图1是本发明的侧视图。图2是图1中A向剖视图，即本发明中粘结层材料储存罐俯剖视图。
图3是本发明中的导热油管道优选布置方式的油体流向示意图，其中“X”表示向 内流动，“ ”表示向外流动。图中，1、浙青混合料受料斗，2、动力系统，3、导热油管道，4、粘结 层材料储存罐，5、 粘结层材料进口，6、控制台，7、熨平装置，8、浙青混合料布料器，9、粘结层材料喷洒机构， 10、粘结层材料泵送机构，11、行走机构，12、加热器，13、浙青混合料输送器，14、分道管，15、 不锈钢外板，16、粘结层材料出口。
具体实施例方式如图1所示，本发明的一种可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，包括浙青混合 料受料斗1、动力系统2、粘结层材料储存罐4、控制台6、熨平装置7、浙青混合料布料器8、 粘结层材料喷洒机构9、粘结层材料泵送机构10、行走机构11、加热器12和浙青混合料输 送器13。浙青混合料输送器13采用链板式输送器为佳。浙青混合料布料器8为螺旋布料 器为佳。粘结层材料喷洒机构9以可伸缩式喷洒机构为佳。该粘结层材料喷洒机构9与控 制台6连接，其喷嘴可以单独被打开或关闭，能实现任意组合，并且，其喷洒杆的离地高度 和横向位置可被调整。这样可以根据路面具体情况决定粘结层材料喷洒机构9喷洒面的大 小，从而灵活使用粘结层材料喷洒机构9。粘结层材料储存罐4最高升温可达250°C，升温 速率15 25°C /h，降温小于2°C /h。该粘结层材料储存罐4内侧和外侧为不锈钢外板15， 在不锈钢外板15中间设置有保温层。该保温层以由岩棉层和聚胺脂发泡层组成为佳。动 力系统2分别与控制台6和行走机构11连接。行走机构11上方设置有机架，浙青混合料 布料器8设置在机架下端，并位于行走机构11的后方，浙青混合料受料斗1设置在机架上 方，浙青混合料输送器13的一端设置在浙青混合料受料斗1的下方，另一端设置在浙青混 合料布料器8的端口旁。粘结层材料储存罐4、粘结层材料泵送机构10、加热器12位于机 架上方。粘结层材料储存罐4的顶面设置有粘结层材料进口 5，内部设置有导热油管道3。 导热油管道3与加热器12连接。粘结层材料储存罐4与粘结层材料泵送机构10连接，粘 结层材料泵送机构10同时与粘结层材料喷洒机构9连接。粘结层材料喷洒机构9位于机 架下方，并且位于浙青混合料布料器8的前方。熨平装置7设置在机架后端，并且位于浙青 混合料布料器8的后方。这样在行走机构11后方依次设置有粘结层材料喷洒机构9、浙青 混合料布料器8和熨平装置7。导热油管道3的布置方式有多种，但以上下布置两层为佳。如图2和图3所示，每 层导热油管道3由两个相互对称布置的呈波浪形的分管道14组成，并且上下两个相对的分 管道14的一组相对应的端口由一根竖管相连，另一组相对应的端口与加热器12中的管道 相连。这样，导热油管道3和加热器12形成两个完整的独立循环回路。这种结构的导热油 管道3由上下两层四个分道管14组成，可以充分将粘结层材料储存罐4中的粘结层材料加 热。使用该浙青混合料摊铺设备后，粘结层材料储存罐4中可能还有剩余的粘结层材 料。因此，在粘结层材料储存罐4的侧面设置有粘结层材料出口 16。粘结层材料出口 16以 设置在粘结层材料储存罐4底面为佳。这样，在使用该浙青混合料摊铺设备后，打开粘结层 材料出口 16，即可充分保证多余的粘结层材料从粘结层材料出口 16中流出，避免多余的粘 结层材料凝固在粘结层材料储存罐4中。
前述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备的应用方法包括在使用该浙青混合料摊铺设备前运送浙青混合料摊铺设备至施工现场，调整粘结层材料喷洒机构9的喷头，使其 对准实际作业面起点。可根据路面具体情况，调整粘结层材料喷洒机构9喷头的开启数 量及其喷洒杆的离地高度和横向位置，只要能够保证实际作业面能够喷洒上粘结层材料即 可。根据规范及设计要求，确定摊铺设备的行走速度及粘结层材料泵送机构10的工作功 率。根据规范及设计要求，选择满足工程需要的粘结层材料，并向粘结层材料储存罐4中输 入所选的粘结层材料，启动加热器12，对导热油管道3中的油进行加热，直至粘结层材料至 可喷洒温度。其中，粘结层材料优先选用可迅速破乳的乳化浙青，热喷道路石油浙青、苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯(以下简称“SBS”)改性浙青或者橡胶浙青中合适的材料。对摊铺设 备的熨平装置7进行预加热。通过运输车将浙青混合料卸入浙青混合料受料斗1，并开启浙 青混合料输送器13，将浙青混合料输送至浙青混合料布料器8 中。在使用该浙青混合料摊铺设备的过程中在行走机构11按照预定速度行走过程中，启动粘结层材料泵送机构10，打开粘结 层材料喷洒机构9，将粘结层材料喷洒于工作面；同时，开启浙青混合料布料器8和熨平装 置7，浙青混合料布料器8将浙青混合料均勻分布至作业面，进行摊铺，熨平装置7对摊铺的 浙青混合料进行夯实。为保证该浙青混合料摊铺设备在以后工作中的正常使用，在浙青混合料摊铺工作 完成后，清除粘结层材料储存罐4中的剩余粘结层材料，清除浙青混合料受料斗1中的剩余 浙青混合料。为保证整个路面的平整，在使用该浙青混合料摊铺设备的过程中还需要清除作业 面起始点多余的浙青混合料。当然，在使用上述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备前，应该保证施工现场 符合作业要求，例如作业面无污染物、尘土和积水，现场气温不得低于10°c。采用上述装置对浙青混合料进行摊铺，由于粘结层材料喷洒机构9设置在行走机 构11后方，这样，行走机构11在前行的过程中，粘结层材料喷洒机构9在其后方喷洒粘结 层材料，行走机构11就不会碾压喷洒在作业面上的粘结层，从而保证了桥面铺装防水粘结 层、隧道铺装粘结层、浙青路面铺装粘结层的完整性，减少了层间污染。同时，浙青混合料布 料器8和熨平装置7依次设置在粘结层材料喷洒机构9后方，并且三者位于同一设备上。这 样，通过摊铺设备和粘结层喷洒设备的有机结合，实现粘结层材料喷洒和浙青混合料摊铺 工艺的无缝衔接，避免了施工过程中施工机械对粘结层的破坏和污染，提高了层间结合质 量，缩短了工期。
权利要求
一种可保护粘结层的沥青混合料摊铺设备，包括沥青混合料受料斗(1)、动力系统(2)、控制台(6)、沥青混合料布料器(8)、行走机构(11)和沥青混合料输送器(13)，该动力系统(2)分别与控制台(6)和行走机构(11)连接，行走机构(11)上方设置有机架，沥青混合料布料器(8)设置在机架下端，并位于行走机构(11)的后方，沥青混合料受料斗(1)设置在机架上方，沥青混合料输送器(13)的一端设置在沥青混合料受料斗(1)的下方，另一端设置在沥青混合料布料器(8)的端口旁，其特征在于，还包括粘结层材料储存罐(4)、熨平装置(7)、粘结层材料喷洒机构(9)、粘结层材料泵送机构(10)、加热器(12)；该粘结层材料储存罐(4)、粘结层材料泵送机构(10)、加热器(12)位于机架上方；该粘结层材料储存罐(4)的顶面设置有粘结层材料进口(5)，内部设置有导热油管道(3)；该导热油管道(3)与加热器(12)连接，粘结层材料储存罐(4)与粘结层材料泵送机构(10)连接，粘结层材料泵送机构(10)同时与粘结层材料喷洒机构(9)连接，该粘结层材料喷洒机构(9)位于机架下方，并且位于沥青混合料布料器(8)的前方；熨平装置(7)设置在机架后端，并且位于沥青混合料布料器(8)的后方。
2.按照权利要求1所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，其特征在于，所述的 导热油管道(3)为上下两层布置，每层导热油管道(3)由两个相互对称布置的呈波浪形的 分管道(14)组成，并且上下两个相对的分管道(14)的一组相对应的端口由一根竖管相连， 另一组相对应的端口与加热器(12)中的管道相连，形成两个完整的独立循环回路。
3.根据权利要求1或2所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，其特征在于，所述 的粘结层材料储存罐(4)包括不锈钢外板(15)，该不锈钢外板(15)中间设置有保温层。
4.根据权利要求3所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，其特征在于，所述的 粘结层材料储存罐(4)最高升温可到250°C，升温速率15 25°C /h，降温小于2V /h。
5.根据权利要求4所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，其特征在于，所述的 保温层由岩棉层和聚胺脂发泡层组成。
6.按照权利要求5所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，其特征在于，所述的 粘结层材料储存罐(4)还包括粘结层材料出口(16)，该粘结层材料出口(16)位于粘结层材 料储存罐(4)的底面。
7.按照权利要求6所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，其特征在于，所述的 浙青混合料输送器(13)采用链板式输送器，浙青混合料布料器(8)为螺旋布料器；粘结层 材料喷洒机构(9)为可伸缩式喷洒机构，该粘结层材料喷洒机构(9)与控制台(6)连接，其 喷嘴可以单独被打开或关闭，并能实现任意组合，其喷洒杆的离地高度和横向位置可被调整。
8.按照权利要求7所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备，其特征在于，所述的 粘结层材料包括可迅速破乳的乳化浙青，热喷道路石油浙青、SBS改性浙青或者橡胶浙青。
9.一种权利要求1所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备的应用方法，其特征在于，在使用该浙青混合料摊铺设备前运送浙青混合料摊铺设备至施工现场，调整粘结层 材料喷洒机构(9)的喷头，使其对准实际作业面起点；根据规范及设计要求，确定摊铺设备 的行走速度及粘结层材料泵送机构(10)的工作功率；根据规范及设计要求，选择满足工 程需要的粘结层材料，并向粘结层材料储存罐(4)中输入所选的粘结层材料，启动加热器(12)，对导热油管道(3)中的油进行加热，直至粘结层材料至可喷洒温度；对摊铺设备的熨 平装置(7)进行预加热；通过运输车将浙青混合料卸入浙青混合料受料斗(1)；开启浙青混 合料输送器(13)，将浙青混合料输送至浙青混合料布料器(8)端口旁；在使用该浙青混合料摊铺设备的过程中在行走机构(11)按照预定速度行走过程中， 启动粘结层材料泵送机构(10)，打开粘结层材料喷洒机构(9)，将粘结层材料喷洒于工作 面；同时，开启浙青混合料布料器(8)和熨平装置(7)，浙青混合料布料器(8)将浙青混合 料均勻分布至作业面，进行摊铺，熨平装置(7)对摊铺的浙青混合料进行夯实。
10.按照权利要求9所述的可保护粘结层的浙青混合料摊铺设备的应用方法，其特征 在于，在使用该浙青混合料摊铺设备后，清除粘结层材料储存罐(4)中的剩余粘结层材料， 清除浙青混合料受料斗(1)中的剩余浙青混合料。
全文摘要
本发明涉及一种可保护粘结层的沥青混合料摊铺设备，包括沥青混合料受料斗、动力系统、控制台、沥青混合料布料器、行走机构和沥青混合料输送器，还包括粘结层材料储存罐、熨平装置、粘结层材料喷洒机构、粘结层材料泵送机构、加热器；该导热油管道与加热器连接，粘结层材料储存罐与粘结层材料泵送机构连接，粘结层材料泵送机构同时与粘结层材料喷洒机构连接，该粘结层材料喷洒机构位于机架下方，并且位于沥青混合料布料器的前方；熨平装置设置在机架后端，并且位于沥青混合料布料器的后方。通过摊铺设备和自动式粘结层喷洒设备的结合，实现了粘结层材料喷洒和沥青混合料摊铺工艺的无缝衔接，避免了施工过程中对粘结层的破坏和污染，缩短了工期。
文档编号E01C19/18GK101831861SQ201010180498
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者于新, 孙文浩, 李英涛 申请人:河海大学