CN108221564B - 一种简易式沥青洒布筒及其使用方法 - Google Patents
一种简易式沥青洒布筒及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108221564B CN108221564B CN201810011401.5A CN201810011401A CN108221564B CN 108221564 B CN108221564 B CN 108221564B CN 201810011401 A CN201810011401 A CN 201810011401A CN 108221564 B CN108221564 B CN 108221564B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- asphalt
- cylinder
- wall
- heat
- cylindrical frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 23
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 21
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 21
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 17
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 claims description 16
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 10
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 8
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims description 8
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 3
- 238000009421 internal insulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 45
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 9
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 9
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/12—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for distributing granular or liquid materials
- E01C19/16—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for distributing granular or liquid materials for applying or spreading liquid materials, e.g. bitumen slurries
- E01C19/17—Application by spraying or throwing
- E01C19/176—Spraying or throwing elements, e.g. nozzles; Arrangement thereof or supporting structures therefor, e.g. spray-bars
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Road Paving Machines (AREA)
Abstract
本发明一种简易式沥青洒布筒及其使用方法，所述洒布筒包括筒状框架，筒状框架外部套装有锥形罩面，锥形罩面下部设置喷嘴口，喷嘴口螺纹连接喷嘴筛，筒状框架和锥形罩面的内壁之间粘接有玻璃绒，筒状框架上部还设置有筒形体，筒形体的内径与筒状框架的内径相等，筒形体内嵌装有推杆。结构简单新颖，装置制作的所需成本大幅度下降，相对于室外施工洒布设备，本装置所需体积较小，同时可操作性强，制作本装置所采用的材料绿色环保，减少对环境的污染，施工操作简单方便，施工后期结构便于日常维护，本发明中采用的长缝形喷嘴喷出的沥青呈细线状扁椭圆散布，易于避免沥青射流干涉，通过喷嘴筛将沥青雾化，使得沥青的喷洒更加均匀，洒布效果更好。
Description
技术领域：
本发明涉及沥青混凝土基层施工技术领域，具体涉及一种简易式沥青洒布筒及其使用方法。
背景技术：
随着我国经济快速发展，其中高速公路已超过4万公里，位居世界第二。按照我国公路交通发展的中长期战略目标，未来我国公路的通车总里程将超过500万公里，其中高速公路将超过7万公里，并且逐渐在人们心中存在一种重建轻养的观念。在公路前期没有舍得投入进行预防性养护，我国相当比例的高速公路仅通车二三年就要进行修补，预防性养护做得不够是重要原因之一。之后路面修补就需要在面层做罩面。为此需要洒布沥青的设备用于轻度到中度细料损失或松散的道路，对于开级配混合料出现松散时，沥青洒布可有效解决。相对于施工现场的大型洒布设备，在实验室进行的实验项目(乳化沥青封层、罩面)则需要小型的洒布筒来进行操作。
洒布筒的适用范围：
(1)透层施工：是适用于无机结合料基层表面的有机结合料渗透层，用于一般路段的下面层与基层的层间处理，其主要作用如下：透入基层表面孔隙，增强了基层和沥青面层间的粘结；有助于结合基层表面集料中的细料；在完成基层的铺装后，适时喷洒透层油还可以减少基层的养生费用，提高养生质量；经过透层油渗透成型以后的基层表面的开口空隙被填充，从而得到一个渗透深度上的防水层；
(2)粘层油施工：是为加强路面结构中沥青层与沥青层之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。主要用来提高公路路面多层体系的结构性。
通过多年现场工程实践证明，采用沥青洒布技术是适合于我国公路预养护最佳施工的方法，具有操作简易、高效环保、降低成本等特点，其前景备受市场看好，是公路养护设备中的新亮点。
因此，需要提出一种更适用的简易式沥青洒布筒及其使用方法，以满足使用需求。
发明内容：
本发明的目的是提供一种便于在室内进行洒布沥青的简易式沥青洒布筒及其使用方法，有效解决了洒布沥青时，现有技术所使用试验设备体积太大，操作性复杂，材料成本高等问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种简易式沥青洒布筒，包括：沿竖向设置的筒状框架，所述筒状框架一端沿横向弯折，并朝向筒状框架外部延伸形成第一水平部，其另一端朝向筒体结构内部倾斜形成倾斜部，所述筒状框架外部套装有锥形罩面，所述锥形罩面一端沿横向弯折，并朝向锥形罩面外部延伸形成第二水平部，相平行的所述第一水平部和第二水平部相互搭接，二者搭接处开设有通孔，所述通孔中插设有螺钉，通过螺母对螺钉进行锁紧，将所述第一水平部和第二水平部固定连接，所述锥形罩面的另一端沿竖向延伸形成喷嘴口，所述喷嘴口外壁设置有螺纹，喷嘴筛螺纹连接于所述喷嘴口上，所述筒状框架和所述锥形罩面的内壁之间形成截面为直角三角形的空腔结构，所述锥形罩面内壁上粘接有玻璃绒，所述玻璃绒填充于所述空腔结构中，所述第一水平部上部还设置有筒形体，所述筒形体的内径与所述筒状框架的内径相等，所述筒形体内嵌装有推杆。
所述筒形体的筒壁内部黏附有蒙皮，所述蒙皮之间填充有保温材料，所述筒形体的筒壁外壁套设有钢化玻璃，所述钢化玻璃上设置有刻度值，通过所述刻度值读取到沥青的撒布量。
所述推杆包括杆体，所述杆体上部设置有手柄，其下部设置圆柱体，在所述圆柱体上包覆有橡胶层，所述橡胶层与所述筒形体内壁和所述筒状框架内壁相接触。
所述圆柱体设置有多个，在所述杆体下部平行设置。
所述倾斜部与所述锥形罩面的内壁之间设置有加强肋。
所述喷嘴筛为环形结构，在所述环形结构的内壁设置有螺纹槽，所述环形结构的一端端部设置筛网。
所述筛网为矩形结构。
上述一种简易式沥青洒布筒的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：旋动所述螺母，解除所述螺母对所述螺钉的锁紧，将所述锥形罩面从所述筒状框架上卸下；
步骤二：沿所述倾斜部的端口将把保存在保温箱中的沥青胶桨迅速平稳地倒入所述筒形体中；
步骤三：将所述锥形罩面套装至所述筒状框架上，安装上所述螺钉，并通过螺母对螺钉进行锁紧，将所述锥形罩面固定连接于所述筒状框架；
步骤四：按压所述推杆，将沥青通过所述喷嘴筛喷洒出去。
所述筒形体的筒壁内部黏附有蒙皮，所述蒙皮之间填充有保温材料，筒壁为不锈钢制成，所述洒布筒内部的热量Qt损失由所述筒状框架和所述筒形体两部分组成：
Qt＝3600K·S(tδ-tb) (1)
式中：K-传热系数，kw/m2·℃；
S-洒布筒内壁的表面积，m2；
tδ-沥青使用时的平均温度，℃；
tb-外界空气温度，℃；
上述公式(1)中，所述传热系数K的计算公式如下：
K＝1/(1/α1+L1/λ1+L2/λ2+1/α2) (2)
式中：α1-沥青到洒布筒内壁的放热系数，kw/m2·℃；
α2-洒布筒外壁对大气的放热系数，kw/m2·℃；
L1-筒形体筒壁厚度，m；
L2-筒形体内保温材料的厚度，m；
λ1-不锈钢的导热系数，kw/m2·℃；
λ2-保温材料的导热系数，kw/m2·℃；
将热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量如下：
QT＝m2×Cδ(t1-t2) (3)
式中：QT-热沥青胶浆，每小时允许放出的热量，kJ；
m2-洒布筒内沥青质量，kg；
t1-沥青的初始温度，℃；
t2-经过一小时降温后允许温度，℃；
Cδ-沥青平均比热kJ/kg·℃，不同温度下不同，计算时可取t1与t2时比热的平均值；
设置保温层的作用就是为减少沥青热量通过筒壁向大气流失，由热平衡原理，QT＝Qt，通过上述公式(1)、(2)、(3)可得到保温层厚度的计算公式，得到保温层厚度的临界值：
在实际作业时，为保证沥青通过筒壁散失的热量小于热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量，满足洒布筒保温要求，所选用的保温层厚度必须大于依据上述公式算得的临界值。
本发明一种简易式沥青洒布筒及其使用方法的有益效果：结构简单新颖，装置制作的所需成本大幅度下降，在实验中，相对于室外施工洒布设备，本装置所需体积较小，同时可操作性强，制作本装置所采用的材料绿色环保，减少对环境的污染，施工操作简单方便，施工后期结构便于日常维护，本发明中采用的长缝形喷嘴喷出的沥青呈细线状扁椭圆散布，易于避免沥青射流干涉，通过喷嘴筛将沥青雾化，使得沥青的喷洒更加均匀，洒布效果更好。
附图说明：
图1为本发明简易式沥青洒布筒的结构示意图；
图2为未安装推杆的简易式沥青洒布筒的结构示意图；
图3为筒形体上部结构的放大示意图；
图4为筒状框架的结构示意图；
图5为推杆的结构示意图；
图6为推杆下部的结构示意图；
图7为锥形罩面的结构示意图；
图8为喷嘴筛的结构示意图；
图9为喷嘴口垂直于车辙板的三角函数示意图；
图10为喷嘴口倾斜设置时的三角函数示意图；
图11为筒状框架和筒形体竖直部分的结构示意图；
图中：1-筒状框架，2-第一水平部，3-倾斜部，4-筒形体，5-蒙皮，6-保温材料，7-钢化玻璃，8-推杆，9-杆体，10-手柄，11-圆柱体，12-橡胶层，13-锥形罩面，14-第二水平部，15-加强肋，16-螺钉，17-螺母，18-喷嘴口，19-螺纹，20-喷嘴筛，21-螺纹槽，22-筛网，23-玻璃绒。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
根据图1～图2所示，本发明提供的一种简易式沥青洒布筒，包括：沿竖向设置的筒状框架1，如图4所示，所述筒状框架1一端沿横向弯折90°，并朝向筒状框架1外部延伸形成第一水平部2，其另一端朝向筒体框架1内部倾斜形成倾斜部3，所述倾斜部3相对所述第一水平部2倾斜60°，所述第一水平部2上部还设置有筒形体4，且所述筒形体4的内径与所述筒状框架1的内径相等，所述筒形体4内嵌装有推杆8，如图3所示，在所述筒形体4的筒壁内部黏附有蒙皮5，所述蒙皮5之间填充有保温材料6，所述筒形体4的筒壁外壁套设有钢化玻璃7，所述钢化玻璃7上设置有刻度值，通过所述刻度值读取到沥青的撒布量，钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3～5倍，抗弯强度是普通玻璃的3～5倍。钢化玻璃具有良好的热稳定性，能承受的温差是普通玻璃的3倍，可承受300℃的温差变化。钢化玻璃到达388℃，其力学性能开始下降。钢化玻璃加热到650℃，接近其软化点。曲面钢化玻璃厚度有3、4、5、6、8、10、12、15、17mm等，在某一具体实施例中，洒布筒全身长度为70cm，且其中筒形体上部的截面图如图3所示从外到内，不锈钢筒壁的厚度为3mm，蒙皮材料选用镀锌板，蒙皮厚度2mm，岩棉厚度45mm。筒形体和筒状框架的内径为80mm，钢化玻璃厚度17mm。
根据图5～图6所示，所述推杆8包括杆体9，所述杆体9上部设置有手柄10，其下部设置圆柱体11，在所述圆柱体11上包覆有橡胶层12，所述橡胶层12与所述筒形体4内壁和所述筒状框架1内壁相接触，且圆柱体11可以在所述杆体9下部平行设置有多个。
根据图7所示，在所述筒状框架1外部套装有锥形罩面13，所述锥形罩面13一端沿横向弯折，并朝向锥形罩面13外部延伸形成第二水平部14，所述锥形罩面13相对所述第二水平部14倾斜60°，即所述锥形罩面13与所述倾斜部3相互平行，所述第一水平部2和第二水平部14相互平行，为了增加倾斜部3的强度，还可以在所述倾斜部3与所述锥形罩面13的内壁之间设置加强肋15，倾斜部3和锥形罩面13的内壁一起承受管道在推送沥青胶浆产生的压力，相平行的所述第一水平部2和第二水平部14相互搭接，二者搭接处开设有通孔，所述通孔中插设有螺钉16，通过螺母17对螺钉16进行锁紧，将所述第一水平部2和第二水平部14固定连接，所述锥形罩面13的另一端沿竖向延伸形成喷嘴口18，所述喷嘴口18外壁设置有螺纹19，喷嘴筛20螺纹连接于所述喷嘴口18上，所述筒状框架1和所述锥形罩面13的内壁之间形成截面为直角三角形的空腔结构，所述锥形罩面13内壁上粘接有玻璃绒23，所述玻璃绒23填充于所述空腔结构中。
根据图8所示，所述喷嘴筛20为环形结构，在所述环形结构的内壁设置有螺纹槽21，所述环形结构的一端端部设置矩形筛网22，现有技术中的沥青洒布车的喷嘴口大都采用椭圆形开口或方形开口的长缝形喷嘴，这种常规锥形喷嘴喷射出的沥青呈圆锥状散布，使得相邻的两个喷嘴间易形成交叉干涉区域，从而导致洒布层的厚度不均，因而本发明中采用的矩形筛网使得喷嘴呈长缝形，其喷出的沥青呈细线状扁椭圆形散布，易于避免沥青射流干涉。
上述一种简易式沥青洒布筒的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：旋动所述螺母17，解除所述螺母17对所述螺钉16的锁紧，将所述锥形罩面13从所述筒状框架1上卸下；
步骤二：将筒形体4和筒状框架1倒立起来，沿所述倾斜部3的端口将把保存在保温箱中的沥青胶桨迅速平稳地倒入所述筒形体4中，至倒入沥青的量到距离倾斜部2～3cm处即可；
步骤三：将所述锥形罩面13套装至所述筒状框架1上，安装上所述螺钉16，并通过螺母17对螺钉16进行锁紧，将所述锥形罩面13固定连接于所述筒状框架1；
步骤四：将装好沥青的洒布筒平放至桌面上，在第一水平部2和第二水平部14横向延伸部分的垫起作用下，使得洒布筒的喷嘴口18抬高，整个结构呈头高尾低状，有效避免沥青流出，然后将需要洒布乳化沥青或者橡胶沥青的车辙板平放在纸盒上，拿起洒布筒，将喷嘴口18朝上，按压手柄10，将沥青挤压至喷嘴口18的端口处，然后将喷嘴口18朝下对准车辙板，按压所述推杆8，将沥青通过所述喷嘴筛20喷洒出去，尽快进行洒布，手拿洒布筒一般以3m/s的速度，匀速进行洒布，通常，采用的车辙板的尺寸是300x300mm2。
所述筒形体4的筒壁内部黏附有蒙皮5，所述蒙皮5之间填充有保温材料6，筒壁为不锈钢制成，所述筒形体4的筒壁外壁套设有钢化玻璃7，所述钢化玻璃7上设置有刻度值，通过所述刻度值读取到沥青的撒布量，所述洒布筒内部的热量损失Qt由所述筒状框架和所述筒形体两部分组成：
Qt＝3600K·S(tδ-tb) (1)
式中：K-传热系数，kw/m2·℃；
S-洒布筒内壁的表面积，m2；
tδ-沥青使用时的平均温度，℃，乳化沥青的温度使用范围为70～80℃，橡胶沥青的温度使用范围为180～200℃；
tb-外界空气温度，℃；
上述公式(1)中，所述传热系数K的计算公式如下：
K＝1/(1/α1+L1/λ1+L2/λ2+1/α2) (2)
式中：α1-沥青到洒布筒内壁的放热系数，kw/m2·℃；
α2-洒布筒外壁对大气的放热系数，kw/m2·℃；
L1-筒形体筒壁厚度，m；
L2-筒形体内保温材料的厚度，m；
λ1-不锈钢的导热系数，kw/m2·℃；
λ2-保温材料的导热系数，kw/m2·℃；
将热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量如下：
QT＝m2×Cδ(t1-t2) (3)
式中：QT-热沥青胶浆，每小时允许放出的热量，kJ；
m2-洒布筒内沥青质量，kg；
t1-沥青的初始温度，℃；
t2-经过一小时降温后允许温度，℃；
Cδ-沥青平均比热kJ/kg·℃，不同温度下不同，计算时可取t1与t2时比热的平均值；
设置保温层的作用就是为减少沥青热量通过筒壁向大气流失，由热平衡原理，QT＝Qt，通过上述公式(1)、(2)、(3)可得到保温层厚度的计算公式，得到保温层厚度的临界值：
在实际作业时，为保证沥青通过筒壁散失的热量小于热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量，满足洒布筒保温要求，所选用的保温层厚度必须大于依据上述公式算得的临界值。
以具体参数实例来进行详细说明：
通过金属导热系数表查询得知，保温层的导热系数λ2为5×10-5kw/m·℃，钢板的导热系数λ1为0.05kw/m·℃；通过查石油化工管道伴管及夹套管设计规范查询得知，洒布筒金属外壁对大气的放热系数α2为0.074kw/m2·℃，沥青到洒布筒内壁的放热系数α1为0.097kw/m2·℃；在沥青洒布车/机标准规范中，乳化沥青的温度使用范围70～80℃，从而乳化沥青使用范围的平均温度tδ为75℃，外界空气温度tb，一般取值是15℃，使得洒布筒在一小时内沥青胶浆初始温度t1为80℃降到允许温度t2为70℃，洒布筒内罐体钢板厚度L1为0.004m。
其中，如图11所示，洒布筒内壁的表面积S＝S1+S2
且S1＝2πR1l1
S2＝πR1l2+πR2l2
式中，S1-沥青洒布筒筒形体内壁和筒状框架竖直部分内壁的表面积，cm2；
R1-沥青洒布筒筒形体的内径，cm；
l1-筒形体与筒状框架竖直部分的总高度，cm；
S2-筒状框架倾斜部内壁的表面积，cm2；
l2-筒状框架倾斜部的长度，cm；
R2-筒状框架倾斜部下部开口的直径，cm；
且沥青平均比热Cδ根据如下表1进行选取：
表1沥青胶浆在不同温度下的比热(kJ/kg·℃)
| 沥青温度℃ | 1.0～20 | 20～60 | 60～100 | 100～150 | 150～180 |
| 沥青比热(kJ/kg·℃) | 1.1～1.25 | 1.25～1.45 | 1.45～1.65 | 1.65～1.85 | 1.85～2.2 |
在本实施例中，采用的R1为4cm，l1为60cm，R2为1cm，l2为6cm，保温层材质为岩棉，各个保温材料的导热系数如下表进行选取：
表2保温材料导热系数(单位：(10-5)kw/m·℃)
| 保温材料种类 | 石棉 | 玻璃绒 | 珍珠岩 | 岩棉 |
| 导热系数(10-5)kw/m·℃ | 5.4～7.7 | 2.9 | 4.1～7.5 | 4.3～5.2 |
进行计算得到：
S1＝2πR1l1＝2×π×4×60＝1508cm2；
S2＝πR1l2+πR2l2＝π×4×6+π×1×6＝94.25cm2
S＝S1+S2＝1603cm2
为了确保保温效果较好，本发明保温层厚度采用45mm，通过保温层厚度为45mm进行逆向推算，计算保温层厚度为45mm时的保温效果：
沥青在洒布筒内部的热量损失：
热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量：
QT＝m2×Cδ(t1-t2)＝3×1.525×(80-70)＝45.75kJ。
通过上述计算结果可以知道，沥青在洒布筒内部的热量损失小于热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量，因此满足洒布筒保温要求，说明岩棉厚度选取合适。
下面结合附图详细描述本发明结构其他各项参数的详细确定过程：
首先，是测量得到沥青洒布筒的喷嘴口18距离待洒布沥青的车辙板的距离H，通过图9可以看到洒布筒的洒布范围，并通过函数关系得到如下公式：
式中：H-喷嘴距离待洒布沥青的车辙板的距离，mm；
α-喷嘴的洒布角度，°；
B-喷嘴的洒布宽度，mm。
通过公式(5)推导得到如下公式：
获得喷嘴口18距离待洒布沥青的车辙板的距离与洒布角度的关系。通过公式(5)可知，在洒布角度一定的情况下，随着喷嘴口18距离待洒布沥青的车辙板的距离H的增加，洒布宽度B变大，洒布的面积也相应增大。
在沥青洒布筒对待洒布沥青的车辙板进行洒布的时候，当沥青洒布筒的喷嘴口18不是垂直对着车辙板，即沥青洒布筒的筒身倾斜一定角度，沥青洒布筒倾斜洒布效果图，见图10，且通过函数关系及公式(5)得到如下公式：
式中：γ-垂直于车辙板的筒身与倾斜的筒身之间的夹角，°；
B＇-洒布筒的喷嘴口倾斜一定角度时的洒布宽度，mm。
对任一种喷嘴而言，离喷嘴口18近的地方均匀性较好，随着距离的增加，均匀性会变差，H增大大于临界值时，会加剧空气流动对喷雾扇面的影响，使得扇面变形，导致沥青洒布不均匀。因此提高洒布精度，可离车辙板洒布距离近些，洒布间距小些时。
在洒布沥青的过程中，沥青因风速，温湿度等因素，导致洒布不均匀。为了让沥青洒布筒达到最佳的洒布效果，目前沥青洒布筒的喷嘴口18的倾斜角度选取的是0°，即沥青洒布筒的喷嘴口18是垂直正对于待洒布沥青的车辙板的，一般情况下，喷嘴口18距离车辙板40-50cm。但是本设计中手动洒布筒，因为人手推动推杆8产生的压力较小，离车辙板距离太远，导致喷洒沥青效果较差，所以喷嘴口18距离车辙板约30cm时洒布效果较好，为使沥青洒布筒达到最佳的洒布效果，洒布筒可以采用二次洒布，对沥青进行重叠洒布，二次洒布完之后，沥青整个覆盖于洒布沥青的车辙板上，每次洒布宽度均为100mm，则带入公式(6)中，对应算的喷嘴的最佳洒布角度为：
即，
则：α＝22.62°
本发明的沥青洒布筒中筒形体的内径D是根据沥青泵的生产率(每秒钟的实际流量)Q确定的：
式中：Q-沥青泵的实际流量，m3/s；
ν-沥青流速，m/s，采用低压(0.5Mpa以下时)沥青流速取3m/s～4m/s；采用高压(0.5Mpa～25Mpa时)沥青流速取5m/s～6m/s。
在目前的作业实践中，选取的沥青泵的实际流量经测量为0.0136m3/s，在低压下作业的沥青流速是选取的3m/s，
则：
参考同类型的沥青洒布筒，本发明的结构选取沥青洒布筒中筒形体的内径D为80mm。
对于沥青洒布筒而言，其工作压力，排量对雾化质量有较大影响。提高其工作压力，可使雾化直径变小，雾化均匀性改善，本发明的结构在进行沥青洒布时，是通过人工按压推杆，沥青受力从喷嘴口18洒布至车辙板上，人手推动推杆8对沥青产生的压力F通过如下公式计算得到：
F＝m1g＝5×9.8＝49N (9)
式中：m1-人手推动推杆产生的质量，kg，一般情况下，手产生推力相当于5kg；
g-重力系数，一般g＝9.8kg/N；
F-人手推动推杆8对沥青产生的压力，N。
沥青洒布筒的筒状体的内壁所受压强P1通过如下公式计算得到：
式中：A1-筒状体的管道横截面积，m2；
P1-筒状体的内壁所受压强，pa；
F-人手推动推杆对沥青产生的压力，N。
沥青洒布筒的喷嘴口18处所受压强P2通过如下公式计算得到：
式中：A2-喷嘴口处横截面积，m2；
P2-喷嘴口处所受压强，pa；
F-人手推动推杆对沥青产生的压力，N。
为使沥青从喷嘴口18中顺畅洒布至车辙板上，则要求喷嘴口18处所受压强P2大于筒状体的内壁所受压强P1，即喷嘴口18处横截面积A2大于筒状体的管道横截面积A1。
另外，对于喷嘴口18处喷嘴筛20的筛网22，本发明中是选用矩形筛网，使得喷嘴口呈方形，在装置平放时，由于第一水平部2和第二水平部14横向延伸部分的垫起作用，使得喷嘴口抬高，整个结构呈头高尾低状，有效避免沥青流出。所选用的筛网22的喷口直径为6mm，这样不会发生堵塞现象，同时保证流量够大，满足快速洒布的封层油作业要求。
在整个洒布过程中，乳化沥青洒布温度宜控制在70℃-80℃，橡胶沥青洒布温度宜控制在180℃-200℃。
在推杆8下部设置的圆柱体11包覆的橡胶层12，其材料选取丙烯酸酯橡胶(ACM)。在合成橡胶中，它比丁腈橡胶耐油、耐高温，是一种具有良好的抗热氧老化性的特种橡胶，而且它在油封要求的密封橡胶制品中性能较好。另一个优势是性价比较高，它比氟橡胶和硅橡胶的价格低很多。氟橡胶的价格是丙烯酸酯橡胶的12倍，氢化丁腈橡胶的价格是丙烯酸酯橡胶的两倍，硅橡胶是丙烯酸酯橡胶的3倍。丙烯酸酯橡胶可在180℃长期使用，在200℃短期使用，比丁腈橡胶的使用温度高30～60℃，因为橡胶在常温情况下富有弹性，在受到小的作用力就会发生变形。在温度方面，橡胶在130～140℃时软化，150～160℃粘软，200℃时开始降解。橡胶在使用过程中，同时受到高温和空气中的氧共同作用下，而发生老化现象。
因为小型沥青洒布筒在喷洒沥青时，由于温度的下降，会导致洒布的沥青性能下降，所以小型沥青洒布筒应具有良好的保温性能。沥青罐为一个用不锈钢钢板焊接而成的几何断面长筒，筒体内侧是不锈钢，中间包裹由玻璃棉或岩棉构成的保温层，保温层外侧再包裹一层蒙皮，蒙皮隔热热性较好，将热量大大的隔绝，很少传到外面的不锈钢。截面如图3所示。保温层能够使罐内沥青1h内温度降低不超过10度，虽然沥青洒布车行业标准规定，按温降小于每小时1度设计，但是作为实验室仪器设备，其使用环境和条件，没有野外施工条件恶劣，而且洒布时间所以还是能满足实验室基本使用要求。在具体作业实践中，是采用岩棉作为保温材料，且根据前面的计算可以得到，岩棉保温层厚度为45mm，保温效果完全符合设计。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种简易式沥青洒布筒，其特征在于：包括：沿竖向设置的筒状框架，所述筒状框架一端沿横向弯折，并朝向筒状框架外部延伸形成第一水平部，其另一端朝向筒体结构内部倾斜形成倾斜部，所述筒状框架外部套装有锥形罩面，所述锥形罩面一端沿横向弯折，并朝向锥形罩面外部延伸形成第二水平部，相平行的所述第一水平部和第二水平部相互搭接，二者搭接处开设有通孔，所述通孔中插设有螺钉，通过螺母对螺钉进行锁紧，将所述第一水平部和第二水平部固定连接，所述锥形罩面的另一端沿竖向延伸形成喷嘴口，所述喷嘴口外壁设置有螺纹，喷嘴筛螺纹连接于所述喷嘴口上，所述筒状框架和所述锥形罩面的内壁之间形成截面为直角三角形的空腔结构，所述锥形罩面内壁上粘接有玻璃绒，所述玻璃绒填充于所述空腔结构中，所述第一水平部上部还设置有筒形体，所述筒形体的内径与所述筒状框架的内径相等，所述筒形体内嵌装有推杆。
2.根据权利要求1所述的一种简易式沥青洒布筒，其特征在于：所述筒形体的筒壁内部黏附有蒙皮，所述蒙皮之间填充有保温材料，所述筒形体的筒壁外壁套设有钢化玻璃，所述钢化玻璃上设置有刻度值，通过所述刻度值读取到沥青的撒布量。
3.根据权利要求1所述的一种简易式沥青洒布筒，其特征在于：所述推杆包括杆体，所述杆体上部设置有手柄，其下部设置圆柱体，在所述圆柱体上包覆有橡胶层，所述橡胶层与所述筒形体内壁和所述筒状框架内壁相接触。
4.根据权利要求3所述的一种简易式沥青洒布筒，其特征在于：所述圆柱体设置有多个，在所述杆体下部平行设置。
5.根据权利要求1所述的一种简易式沥青洒布筒，其特征在于：所述倾斜部与所述锥形罩面的内壁之间设置有加强肋。
6.根据权利要求1所述的一种简易式沥青洒布筒，其特征在于：所述喷嘴筛为环形结构，在所述环形结构的内壁设置有螺纹槽，所述环形结构的一端端部设置筛网。
7.根据权利要求6所述的一种简易式沥青洒布筒，其特征在于：所述筛网为矩形结构。
8.根据权利要求1所述的一种简易式沥青洒布筒的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：旋动所述螺母，解除所述螺母对所述螺钉的锁紧，将所述锥形罩面从所述筒状框架上卸下；
步骤二：沿所述倾斜部的端口将把保存在保温箱中的沥青胶桨迅速平稳地倒入所述筒形体中；
步骤三：将所述锥形罩面套装至所述筒状框架上，安装上所述螺钉，并通过螺母对螺钉进行锁紧，将所述锥形罩面固定连接于所述筒状框架；
步骤四：按压所述推杆，将沥青通过所述喷嘴筛喷洒出去。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：所述筒形体的筒壁内部黏附有蒙皮，所述蒙皮之间填充有保温材料，筒壁为不锈钢制成，所述洒布筒内部的热量Qt损失由所述筒状框架和所述筒形体两部分组成：
Qt＝3600K·S(tδ-tb) (1)
式中：K-传热系数，kw/m2·℃；
S-洒布筒内壁的表面积，m2；
tδ-沥青使用时的平均温度，℃；
tb-外界空气温度，℃；
上述公式(1)中，所述传热系数K的计算公式如下：
K＝1/(1/α1+L1/λ1+L2/λ2+1/α2) (2)
式中：α1-沥青到洒布筒内壁的放热系数，kw/m2·℃；
α2-洒布筒外壁对大气的放热系数，kw/m2·℃；
L1-筒形体筒壁厚度，m；
L2-筒形体内保温材料的厚度，m；
λ1-不锈钢的导热系数，kw/m2·℃；
λ2-保温材料的导热系数，kw/m2·℃；
将热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量如下：
QT＝m2×Cδ(t1-t2) (3)
式中：QT-热沥青胶浆，每小时允许放出的热量，kJ；
m2-洒布筒内沥青质量，kg；
t1-沥青的初始温度，℃；
t2-经过一小时降温后允许温度，℃；
Cδ-沥青平均比热kJ/kg·℃，不同温度下不同，计算时可取t1与t2时比热的平均值；
设置保温层的作用就是为减少沥青热量通过筒壁向大气流失，由热平衡原理，QT＝Qt，通过上述公式(1)、(2)、(3)可得到保温层厚度的计算公式，得到保温层厚度的临界值：
在实际作业时，为保证沥青通过筒壁散失的热量小于热沥青胶浆灌入洒布筒管道后，每小时允许放出的热量，满足洒布筒保温要求，所选用的保温层厚度必须大于依据上述公式算得的临界值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810011401.5A CN108221564B (zh) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | 一种简易式沥青洒布筒及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810011401.5A CN108221564B (zh) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | 一种简易式沥青洒布筒及其使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108221564A CN108221564A (zh) | 2018-06-29 |
| CN108221564B true CN108221564B (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=62643061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810011401.5A Active CN108221564B (zh) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | 一种简易式沥青洒布筒及其使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108221564B (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5392463B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2014-01-22 | 白光株式会社 | はんだ取扱い器機用熱伝導部材、該熱伝導部材を備えた電気はんだこておよび電気除はんだ工具 |
| CN201579140U (zh) * | 2009-12-18 | 2010-09-15 | 李辉 | 一种沥青雾化喷头 |
| CN101979148B (zh) * | 2010-11-02 | 2015-08-26 | 陕西中土重工机械有限公司 | 一种沥青喷头 |
| WO2013139811A1 (de) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Fmp Technology Gmbh Fluid Measurements & Projects | Airless-spritzverfahren, airless-spritzvorrichtung, beschichtungsanordnung und düsenkappe |
| CN203583323U (zh) * | 2013-08-26 | 2014-05-07 | 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 | 沥青洒布摊铺机用脉冲喷洒控制组件 |
| CN207933854U (zh) * | 2018-01-05 | 2018-10-02 | 沈阳建筑大学 | 一种简易式沥青洒布筒 |
-
2018
- 2018-01-05 CN CN201810011401.5A patent/CN108221564B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108221564A (zh) | 2018-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105331383A (zh) | 一种70号沥青及其制造方法 | |
| CN108221564B (zh) | 一种简易式沥青洒布筒及其使用方法 | |
| CN201162165Y (zh) | 双排喷头沥青喷洒装置 | |
| KR101102883B1 (ko) | 도로포장용 에폭시 개질아스팔트 바인더를 이용한 에폭시 개질아스팔트 혼합물 제조방법 및 택코팅을 위한 에폭시 개질아스팔트 바인더를 이용한 도포공법 | |
| CN211817458U (zh) | 带有碎石排气系统的屋面结构 | |
| CN105331126A (zh) | 一种110号沥青及其制造方法 | |
| CN207933854U (zh) | 一种简易式沥青洒布筒 | |
| CN107059614A (zh) | 一种组合桥面结构及其施工方法 | |
| CN104059677B (zh) | 一种治理焦炉看火孔串漏装置及方法 | |
| CN110482910A (zh) | 一种贯入式沥青混凝土及其制备方法和应用 | |
| CN206859100U (zh) | 一种点状透水标线 | |
| CN106702857A (zh) | 一种环氧树脂粘层油洒布装置 | |
| CN103726426B (zh) | 一种道路水汽蒸发装置 | |
| CN206070601U (zh) | 一种隧道、城市管廊伸缩缝装置 | |
| CN210140750U (zh) | 一种长寿命沥青面层结构 | |
| CN105694496A (zh) | 一种工程界面处理用超薄沥青膜及其使用方法 | |
| CN208832997U (zh) | 一种加热炉炉顶陶纤衬里修复结构 | |
| CN107227668B (zh) | 一种纤维沥青混凝土路面及其施工方法 | |
| CN211873711U (zh) | 一种外墙双组份聚合物防水涂料层 | |
| CN111896341A (zh) | 一种碎石封层的室内成型方法 | |
| CN207210873U (zh) | 一种沥青路面凹陷病害处治结构 | |
| CN208022158U (zh) | 具有双壁结构带内衬防腐层的储油罐 | |
| CN104801436A (zh) | 一种轮胎压路机轮胎面喷油喷头结构及其喷油方法 | |
| CN208280041U (zh) | 一种组合式公路路面嵌入标线 | |
| CN208742983U (zh) | 陶瓷纳米纤维喷涂保温结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240110 Address after: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee after: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd. Address before: 110168 Liaoning province Shenyang Hunnan Hunnan Road No. 9 Patentee before: SHENYANG JIANZHU University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |