CN112411307B - 一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，属于公路筑路中道路接缝灌缝领域，本发明要解决的技术问题为如何能够快速精确完成冷态接缝拼接处的浆体灌注，提高接缝质量，采用的技术方案为：该方法具体如下：S1、将需要的水泥和乳化沥青加入至乳浆加工装置中；S2、打开动力及发电装置，待动力及发电装置运行稳定后，打开乳浆加工装置，乳浆加工装置按照慢‑中‑快的搅拌方式完成乳浆的拌合，并保持持续的慢速搅拌状态；S3、打开控制系统，车辆行走和出浆由一人控制，此人打开行走装置；另一人控制乳浆灌注装置，此人将灌注杆组件对准接缝处，同时打开引流组件，浆体通过软导管导入灌注杆组件的注浆头中。

Description

一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法

技术领域

本发明涉及公路筑路中道路接缝灌缝领域，具体地说是一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法。

背景技术

随着近几年道路改扩建技术的逐渐增加，新旧道路结构的纵向搭接越来越多，主要涉及到新旧水稳基层搭接、旧水稳基层与沥青冷再生材料搭接及旧沥青路面与沥青冷再生材料搭接。但是现有的路面设计中，并没有对拼接的专项设计和专用设备。在道路结构设计中，保证道路结构层的整体性是保证道路使用寿命的关键，而改扩建中的道路拼接容易产生较大的纵向不完整性，如果没有良好的拼接技术保证道路的完整性，道路在使用期内容易产生较大的纵向开裂，进而影响道路的使用寿命。

故如何能够快速精确完成冷态接缝拼接处的浆体灌注，提高接缝质量是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，来解决如何能够快速精确完成冷态接缝拼接处的浆体灌注，提高接缝质量的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，该方法具体如下：

S1、将需要的水泥和乳化沥青加入至乳浆加工装置中；

S2、打开动力及发电装置，待动力及发电装置运行稳定后，打开乳浆加工装置，乳浆加工装置按照慢-中-快的搅拌方式完成乳浆的拌合，并保持持续的慢速搅拌状态；

S3、打开控制系统，车辆行走和出浆由一人控制，此人打开行走装置；另一人控制乳浆灌注装置，乳浆灌注装置包括引流组件和灌注杆组件，此人将灌注杆组件对准接缝处，同时打开引流组件，浆体通过软导管导入灌注杆组件的注浆头中；

S4、注浆头包括破土椎体块、乳浆喷口、插孔杆、插孔锥头及平料板，破土椎体块将接缝处高出接缝表面的松散材料拨开，露出接缝位置，插孔杆通过插孔锥头插入至接缝中，将接缝划开设定深度，以保证乳浆从乳浆喷口的灌入饱和度和渗透方向，待浆体灌注完成后，通过平料板将灌浆后遗留的孔洞覆盖，减少人工的处理，最终完成乳浆灌注；

S5、注浆完成后，需要仔细清洗乳浆加工装置及乳浆灌注装置，以免下次使用时堵塞管路。

作为优选，所述行走装置安装在车架下侧面上，动力及发电装置、乳浆加工装置及乳浆灌注装置从左至右依次安装在车架上侧面上；乳浆灌注装置与乳浆加工装置相连通；

车架的一端设置有悬臂，悬臂的一端与车架铰接连接，悬臂的另一端可拆卸连接乳浆灌注装置。

作为优选，所述灌注杆组件包括套筒和注浆头，套筒内套接连接有上杆体，上杆体上端设置有把手，把手呈倒U形；上杆体下端设置有采用中空结构的下杆体，下杆体内设置有贯穿下杆体的软导管，软导管一端连通引流组件，软导管另一端连通注浆头，注浆头位于下杆体的下端面处。

作为优选，所述破土椎体块设置在下杆体的侧壁上，破土椎体块中心位置设置有乳浆喷口，软导管延伸至乳浆喷口处；破土椎体块的一侧设置有插孔杆，插孔杆的下端设置有插孔锥头；破土椎体块的另一侧设置有平料板，平料板倾斜设置。

作为优选，所述引流组件包括引流管、变频泵和电磁流量计，引流管一端与乳浆加工装置相连通，引流管另一端连通引流泵，引流泵通过电磁流量计与软导管相连通。

更优地，所述乳浆加工装置包括搅拌箱，搅拌箱内设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有若干搅拌叶片；箱上侧面上设置有电动机，电动机与搅拌轴转动配合。

更优地，所述搅拌叶片呈人字形，人字形搅拌叶片的边缘处设置有锯齿。

作为优选，所述行走装置设置在车架下侧面，行走装置包括驱动轮组、调频电动机和从动轮组，调频电动机安装在驱动轮组上，驱动轮组与从动轮组相平行设置且分别位于车架下侧面上。

作为优选，所述动力及发电装置包括柴油发动机、油箱和发电机，油箱位于柴油发动机的下方且与柴油发电机相连通，发电机位于油箱的下方，柴油发动机带动发电机发电为乳浆加工装置和行走装置提供动力。

更优地，所述控制系统包括控制箱，控制箱设置在搅拌箱的一侧处，控制箱内设置有控制电脑，控制箱外侧面上设置有操作面板，操作面板上设置有方向盘；控制箱下端设置有立柱，立柱一端与控制箱固定连接，立柱另一端与车架固定连接。

本发明的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法具有以下优点：

（一）本发明能够实现快速精确完成冷态接缝拼接处的浆体灌注，确保了乳浆制造的规范化，减少了离析和封层，提高了制浆的效率，同时可以使严格控制道路的注浆量，保证乳浆可以灌注至结构层底部，保证日后的粘结性能；

（二）本发明主要用于道路改扩建中新旧水泥稳定碎石间、沥青冷再生与旧水泥稳定碎石或旧沥青路面间的冷态拼接，可实现材料的有效粘结，提高道路的整体性，对提高道路的使用寿命具有重要的意义；

（三）本发明自动化程度高，可以实现自行走，随时转移，适用范围扩；

（四）本发明针对乳化沥青和水泥拌制的乳浆的特点，采用人字形搅拌叶片，搅拌叶片的边缘处设置有锯齿，以增加搅拌的剪切作用，可在最短的时间内将水泥打撒打匀，有效提高粉料的搅拌效率，使制浆更均匀更高效；

（五）本发明的浆体灌注实现智能化操控，采用变频泵与电磁流量计的联控，保证注浆的饱满度；

（六）本发明的灌注杆组件可以在一定范围内灵活转动，由单人可以完成操作，且可以根据灌注的部位进行移动；

（七）本发明的灌注杆组件的注浆头根据灌浆部位的特点（一边为坚硬的旧路面结构，一边为松软的新铺筑材料），实现拨料、插孔、灌注、平料的作用，保证乳浆的灌注数量和灌注深度。

本发明具有设计合理、结构简单、易于加工、体积小、使用方便、一物多用等特点，因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注设备的结构示意图；

附图2为附图1中A向视图；

附图3为附图1中B向视图；

附图4为灌注杆组件的示意图；

附图5为附图4中C向视图。

图中：1、车架，2、悬臂，3、活动铰链，4、销轴，5、套筒，6、上杆体，7、把手，8、下杆体，9、软导管，10、注浆头，11、破土椎体块，12、乳浆喷口，13、插孔杆，14、插孔锥头，15、平料板，16、引流管，17、变频泵，18、电磁流量计，19、搅拌箱，20、搅拌轴，21、搅拌叶片，22、电动机，23、锯齿，24、驱动轮组，25、调频电动机，26、从动轮组，27、柴油发动机，28、油箱，29、发电机，30、控制箱，31、操作面板，32、方向盘，33、立柱，34、控制电脑。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法作以下详细地说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

本发明的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法, 该方法具体如下：

S1、将需要的水泥和乳化沥青加入至乳浆加工装置中；

S2、打开动力及发电装置，待动力及发电装置运行稳定后，打开乳浆加工装置，乳浆加工装置按照慢-中-快的搅拌方式完成乳浆的拌合，并保持持续的慢速搅拌状态；

S3、打开控制系统，车辆行走和出浆由一人控制，此人打开行走装置；另一人控制乳浆灌注装置，乳浆灌注装置包括引流组件和灌注杆组件，此人将灌注杆组件对准接缝处，同时打开引流组件，浆体通过软导管导入灌注杆组件的注浆头10中；

S4、注浆头10包括破土椎体块11、乳浆喷口12、插孔杆13、插孔锥头14及平料板15，破土椎体块11将接缝处高出接缝表面的松散材料拨开，露出接缝位置，插孔杆13通过插孔锥头14插入至接缝中，将接缝划开设定深度，以保证乳浆从乳浆喷口12的灌入饱和度和渗透方向，待浆体灌注完成后，通过平料板15将灌浆后遗留的孔洞覆盖，减少人工的处理，最终完成乳浆灌注；

S5、注浆完成后，需要仔细清洗乳浆加工装置及乳浆灌注装置，以免下次使用时堵塞管路。

如附图1、2和3所示，行走装置安装在车架1下侧面上，动力及发电装置、乳浆加工装置及乳浆灌注装置从左至右依次安装在车架1上侧面上；乳浆灌注装置与乳浆加工装置相连通。车架1的一端安装有悬臂2，悬臂2的一端与车架1通过活动铰链3铰接连接，悬臂2的另一端通过销轴4可拆卸连接乳浆灌注装置。

本实施例中的乳浆灌注装置包括引流组件和灌注杆组件，引流组件一端与乳浆加工装置相连通，引流组件另一端与灌注杆组件相连通。

本实施例中的灌注杆组件包括套筒5和注浆头10，套筒5内套接连接有上杆体6，上杆体6上端安装有把手7，把手7呈倒U形；上杆体6下端安装有采用中空结构的下杆体8，下杆体8内安装有贯穿下杆体8的软导管9，软导管9一端连通引流组件，软导管9另一端连通注浆头10，注浆头10位于下杆体8的下端面处。其中，上杆体6或下杆体8通过顶丝固定连接套筒5，通过顶丝限制上杆体6或下杆体8的位置。如附图4和5所示，注浆头10包括破土椎体块11，破土椎体块11安装在下杆体8的侧壁上，破土椎体块11中心位置安装有乳浆喷口12，软导管9延伸至乳浆喷口12处；破土椎体块11的一侧安装有插孔杆13，插孔杆13的下端安装有插孔锥头14；破土椎体块11的另一侧安装有平料板15，平料板15倾斜设置。破土椎体块11可以将接缝处高出接缝表面的松散材料拨开，露出接缝位置，插孔杆13通过插孔锥头14插入至接缝中，将接缝划开一定的深度，以保证乳浆从乳浆喷口12的灌入饱和度和渗透方向，待浆体灌注完成后，通过平料板15将灌浆后遗留的孔洞覆盖，减少人工的处理。

本实施例中的引流组件包括引流管16、变频泵17和电磁流量计18，引流管16一端与乳浆加工装置相连通，引流管16另一端连通变频泵17，变频泵17通过电磁流量计18与软导管9相连通。变频泵17通过引流管16与乳浆加工装置相连通，然后通过软导管9与电磁流量计18连接，电磁流量计18用软导管9直接将浆体贯穿下杆体8输送至注浆头10。

本实施例中的乳浆加工装置包括搅拌箱19，搅拌箱19内安装有搅拌轴20，搅拌轴20上安装有若干搅拌叶片21；搅拌箱19上侧面上安装有电动机22，电动机22与搅拌轴20转动配合。搅拌叶片21呈人字形，人字形搅拌叶片21的边缘处设有锯齿23，增加搅拌的剪切作用。乳浆加工装置可以加工200kg-500kg的浆体。电动机22上装有三挡变速箱，以适应不同的扭矩需求。其中，搅拌叶片21的转动速度分为快速、中速、慢速，快速搅拌速度为65r/min，中速搅拌速度为30r/min，慢速搅拌速度为10r/min。乳化沥青乳浆的搅拌过程如下：

①、所有原材加入至加工搅拌箱19后，电动机开启；

②、通过搅拌叶片21先用慢速搅拌1min，后转为中速搅拌1min，再转为快速搅拌2min，以将粉料充分分散；

③、在浆体搅拌完成后，搅拌轴20带动搅拌叶片21按照慢速持续转动，以防止材料离析，影响注浆质量。

本实施例中的行走装置包括驱动轮组24、调频电动机25和从动轮组26，调频电动机25安装在驱动轮组24上，驱动轮组24与从动轮组26相平行设置且分别位于车架1下侧面上。驱动轮组24安装在液压转向装置上，可以实现左右45°的转向，液压转向装置与汽车转向构件采用相同的结构，可以使本发明的车架1实现拐弯。

本实施例中的动力及发电装置包括柴油发动机27、油箱28和发电机29，油箱28位于柴油发动机27的下方且与柴油发电机27相连通，发电机29位于油箱28的下方，柴油发动机27带动发电机29发电为乳浆加工装置和行走装置提供动力。

本实施例中的搅拌箱的一侧安装有控制系统，控制系统包括控制箱30，控制箱30内安装有控制电脑34，控制箱30外侧面上安装有操作面板31，操作面板31上安装有方向盘32。控制箱30下端安装有立柱33，立柱33一端与控制箱30固定连接，立柱33另一端与车架1固定连接。控制箱30可以控制本发明以快速和慢速的方式行驶，快速的形式速度为5-6km/h，慢速的速度为匀速3km/h。控制电脑34可以设置变频泵17的泵送流量，通过电磁流量计18将泵送浆体的流量数据传输至控制电脑34中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，该方法具体如下：

S1、将需要的水泥和乳化沥青加入至乳浆加工装置中；

S2、打开动力及发电装置，待动力及发电装置运行稳定后，打开乳浆加工装置，乳浆加工装置按照慢-中-快的搅拌方式完成乳浆的拌合，并保持持续的慢速搅拌状态；

S3、打开控制系统，车辆行走和出浆由一人控制，此人打开行走装置；另一人控制乳浆灌注装置，乳浆灌注装置包括引流组件和灌注杆组件，此人将灌注杆组件对准接缝处，同时打开引流组件，浆体通过软导管导入灌注杆组件的注浆头中；

S4、注浆头包括破土椎体块、乳浆喷口、插孔杆、插孔锥头及平料板，破土椎体块将接缝处高出接缝表面的松散材料拨开，露出接缝位置，插孔杆通过插孔锥头插入至接缝中，将接缝划开设定深度，以保证乳浆从乳浆喷口的灌入饱和度和渗透方向，待浆体灌注完成后，通过平料板将灌浆后遗留的孔洞覆盖，减少人工的处理，最终完成乳浆灌注；

S5、注浆完成后，需要仔细清洗乳浆加工装置及乳浆灌注装置，以免下次使用时堵塞管路。

2.根据权利要求1所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述行走装置安装在车架下侧面上，动力及发电装置、乳浆加工装置及乳浆灌注装置从左至右依次安装在车架上侧面上；乳浆灌注装置与乳浆加工装置相连通；

车架的一端设置有悬臂，悬臂的一端与车架铰接连接，悬臂的另一端可拆卸连接乳浆灌注装置。

3.根据权利要求1所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述灌注杆组件包括套筒和注浆头，套筒内套接连接有上杆体，上杆体上端设置有把手，把手呈倒U形；上杆体下端设置有采用中空结构的下杆体，下杆体内设置有贯穿下杆体的软导管，软导管一端连通引流组件，软导管另一端连通注浆头，注浆头位于下杆体的下端面处。

4.根据权利要求3所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述破土椎体块设置在下杆体的侧壁上，破土椎体块中心位置设置有乳浆喷口，软导管延伸至乳浆喷口处；破土椎体块的一侧设置有插孔杆，插孔杆的下端设置有插孔锥头；破土椎体块的另一侧设置有平料板，平料板倾斜设置。

5.根据权利要求1所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述引流组件包括引流管、变频泵和电磁流量计，引流管一端与乳浆加工装置相连通，引流管另一端连通引流泵，引流泵通过电磁流量计与软导管相连通。

6.根据权利要求1-5中任一所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述乳浆加工装置包括搅拌箱，搅拌箱内设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有若干搅拌叶片；箱上侧面上设置有电动机，电动机与搅拌轴转动配合。

7.根据权利要求6所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述搅拌叶片呈人字形，人字形搅拌叶片的边缘处设置有锯齿。

8.根据权利要求1所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述行走装置设置在车架下侧面，行走装置包括驱动轮组、调频电动机和从动轮组，调频电动机安装在驱动轮组上，驱动轮组与从动轮组相平行设置且分别位于车架下侧面上。

9.根据权利要求1所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述动力及发电装置包括柴油发动机、油箱和发电机，油箱位于柴油发动机的下方且与柴油发电机相连通，发电机位于油箱的下方，柴油发动机带动发电机发电为乳浆加工装置和行走装置提供动力。

10.根据权利要求8或9所述的乳化沥青乳浆制造及路面纵向冷接缝乳浆灌注方法，其特征在于，所述控制系统包括控制箱，控制箱设置在搅拌箱的一侧处，控制箱内设置有控制电脑，控制箱外侧面上设置有操作面板，操作面板上设置有方向盘；控制箱下端设置有立柱，立柱一端与控制箱固定连接，立柱另一端与车架固定连接。

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