CN112982089A - 一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置 - Google Patents

一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，包括车架，车架上设置有沥青搅拌仓和沥青喷洒装置，沥青搅拌仓内设置有沥青搅拌装置，沥青搅拌仓的出料口通过沥青输送管道连接沥青喷洒装置；车架上还设置有分体式料仓、石料混拌装置和石料撒布装置，分体式料仓的两个出料口均与石料混拌装置的入料口连接，石料混拌装置的出料口连接石料撒布装置的入料口；分体式料仓用于单独存储不同粒径的石料，石料混合装置内设置有加热装置。本发明能够避免超薄罩面沥青混合料铺设过程中出现的离析现象，从而延长路面使用寿命，保证工程质量。

Description

一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置
技术领域
本发明涉及一种混合料铺设装置，尤其涉及一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置。
背景技术
超薄罩面作为一种预防性或矫正性养护材料，广泛应用于公路建设等领域，具有提高构造深度、改善平整度、修复轻型病害、降低噪音等作用。经工程实践证明，沥青混合料形成的超薄罩面层，可以延长公路路面使用寿命6-8年以上，同时还可有效增加车轮的抗滑性。
在超薄罩面路面施工过程中，作为原材料的沥青混合料经搅拌后，由超薄罩面沥青混合料运料车运输至待铺设地段，再由沥青摊铺车对路面进行超薄罩面铺设，然后再将混合后的石料撒布在已铺设沥青的路面上，再由压路机将混合料进行碾压。或直接采用同步封层车进行边铺设沥青边进行石料撒布的方式进行。
在超薄罩面沥青混合料铺设过程中，由于粗细石料分离或沥青混合料出现温差等原因，极易导致出现离析现象。而离析会使路面出现透水性变大、孔隙率变大等缺陷，严重的减少了路面使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，能够避免超薄罩面沥青混合料铺设过程中出现的离析现象，从而延长路面使用寿命，保证工程质量。
本发明采用下述技术方案：
一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，包括车架，车架上设置有沥青搅拌仓和沥青喷洒装置，沥青搅拌仓内设置有沥青搅拌装置，沥青搅拌仓的出料口通过沥青输送管道连接沥青喷洒装置；车架上还设置有分体式料仓、石料混拌装置和石料撒布装置，分体式料仓的两个出料口均与石料混拌装置的入料口连接，石料混拌装置的出料口连接石料撒布装置的入料口；分体式料仓用于单独存储不同粒径的石料，石料混合装置内设置有加热装置。
所述的分体式料仓包括前后设置的主料仓和辅料仓，主料仓和辅料仓下部均设置有出料口，主料仓和辅料仓的出料口上均设置有液压杆控制的仓门，且辅料仓下部的出料口水平高度高于主料仓下部的出料口；主料仓和辅料仓的出料口下方分别设置有第一石料输送带和第二石料输送带，第一石料输送带的入料端位于主料仓的出料口下方，第二石料输送带的出料端位于石料混拌装置的入料口上方，第二石料输送带位于第一石料输送带上方，第二石料输送带的入料端位于辅料仓的出料口下方，第二石料输送带的出料端位于主料仓下部的出料口的后方。
所述的石料混拌装置采用上下均封闭的矩形的混拌桶，混拌桶的上端面设置有与第一石料输送带宽度匹配的混拌桶入料口，混拌桶内上下交错设置有若干向下倾斜的混料板，混拌桶的下端后侧向下倾斜，且混拌桶的下端后侧开设有与石料撒布装置入料口宽度匹配的混拌桶出料口；每层混料板沿左右方向均匀设置有若干组混料突出部，所述的混料突出部为三棱锥状，且三棱锥的每个侧面均向内凹陷形成弧面；混拌桶的底部为向下倾斜的斜面，混拌桶出料口位于斜面最低端，经混拌桶混拌后的混合石料均匀的从混拌桶出料口输出。
所述的混拌桶的侧壁上均匀盘设热气盘管，且混拌桶的一侧侧壁上端设置有热气体进口，相对的混拌桶的另一侧侧壁上端设置有热气体出口；热气体出口通过管道与布袋除尘器的尘气入口连接。
所述的石料撒布装置包括中空的石料撒布壳体，石料撒布壳体的上端面和后端面垂直设置，石料撒布壳体的前端面为向后弯曲的弧形板，弧形板的上部沿左右均匀设置有若干个气体喷头，气体喷头喷出的气体垂直向下，石料撒布壳体的上端面前部还倾斜设置有抹平板，抹平板的下端向后设置，弧形板的表面设置有柔性缓冲层；石料撒布壳体的左端面和右端面均向前延伸形成阻挡部。
所述的石料撒布装置还包括若干个雾化沥青喷头，雾化沥青喷头交叉设置在弧形板上部气体喷头之间。
还包括设置在石料撒布装置后侧的初压辊。
所述的石料撒布装置通过液压升降装置设置在石料撒布支架上，石料撒布支架与车架连接，初压辊设置在石料撒布装置后侧的石料撒布支架上。
所述的沥青搅拌仓上设置有余热收集装置，热气盘管内的热气通过余热收集装置加热，且通过风机进行循环，石料撒布装置中的气体喷头通过分支管道与热气盘管连通。
所述的热气盘管还连接有气体辅热设备。
本发明采用新型的石料混拌方式，从多个方面杜绝了现有沥青混合料铺设过程中引发离析现象的原因。同时利用现有沥青搅拌仓产生的余热，进一步加强路面沥青与混合石料的结合效果，从而延长路面使用寿命，保证工程质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中混料板的结构示意图；
图3为本发明中石料撒布装置的结构示意图；
图4为图3的左视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作以详细的描述：
如图1至图4所示，本发明所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，包括车架1，车架1上设置有沥青搅拌仓2和沥青喷洒装置，沥青搅拌仓2内设置有沥青搅拌装置，沥青搅拌仓2的出料口通过沥青输送管道连接沥青喷洒装置；沥青搅拌仓2内的改性沥青经加热搅拌后，通过沥青输送管道经加压后由沥青喷洒装置均匀喷射在路面上。沥青喷洒装置包括均匀分布的若干个沥青喷头3，上述为本领域常规技术，在此不再赘述。
本发明中，车架1上还设置有分体式料仓4、石料混拌装置5和石料撒布装置6，分体式料仓4的两个出料口均与石料混拌装置5的入料口连接，石料混拌装置5的出料口连接石料撒布装置6的入料口；分体式料仓4用于单独存储不同粒径的石料，石料混拌装置5用于对经预处理后的不同粒径的石料进行混拌，以保证不同粒径的石料能够均匀混拌，石料撒布装置6用于将经混拌的石料沿沥青路面宽度均匀持续的撒布在沥青表面。石料混拌装置5内设置有加热装置，能够对石料进行预热，以提高沥青与石料的粘着力，保证石料与沥青的有效粘合。
本发明中，分体式料仓4包括前后设置的主料仓4-1和辅料仓4-2，主料仓4-1和辅料仓4-2下部均设置有出料口，主料仓4-1和辅料仓4-2的出料口上均设置有液压杆控制的仓门，且辅料仓4-2下部的出料口水平高度高于主料仓4-1下部的出料口；主料仓4-1和辅料仓4-2的出料口下方分别设置有第一石料输送带7和第二石料输送带8，第一石料输送带7的入料端位于主料仓4-1的出料口下方，第二石料输送带8的出料端位于石料混拌装置5的入料口上方，第二石料输送带8位于第一石料输送带7上方，第二石料输送带8的入料端位于辅料仓4-2的出料口下方，第二石料输送带8的出料端位于主料仓4-1下部的出料口的后方。
使用时，可以根据不同石料的配比，利用主料仓4-1和辅料仓4-2出料口上由液压杆控制的仓门控制出料速度和出料量，并配合控制第一石料输送带7和第二石料输送带8的传输速度，将两个料仓内的石料输送至石料混拌装置5内。第一石料输送带7上均匀的铺设有主料仓4-1内的石料，第二石料输送带8上均匀的铺设有辅料仓4-2内的石料，由于第一石料输送带7和第二石料输送带8的上下设置，随着第二石料输送带8的运动，第二石料输送带8上的辅料仓4-2的石料在落下后将均匀铺设在第一石料输送带7上主料仓4-1内的石料上方，达到一次均匀混拌的效果。
石料混拌装置5采用上下均封闭的矩形的混拌桶，混拌桶的上端面设置有与第一石料输送带7宽度匹配的混拌桶入料口，混拌桶内上下交错设置有若干向下倾斜的混料板9，混拌桶的下端后侧向下倾斜，且混拌桶的下端后侧开设有与石料撒布装置6入料口宽度及位置匹配的混拌桶出料口。随着第一石料输送带7的运动，第一石料输送带7上上下设置的辅料仓4-2的石料和主料仓4-1内的石料一同落入混拌桶内。落入混拌桶内的混合石料，在重力的作用下，经多次与混料板9的碰撞，形成二次均匀混拌，进一步提高石料混拌效果。
本发明中，混料板9依据混拌桶的高度交错设置有若干层，且每层混料板9沿左右方向均匀设置有若干组混料突出部10，所述的混料突出部10用于利用自身形状，将落入混料板9上的混合石料根据其自身惯性，抛向不同方向；抛起后的混合石料在碰撞后进行进一步的混拌，以增强其均匀性。本发明中，混料突出部10为三棱锥状，且三棱锥的每个侧面均向内凹陷形成弧面。当混合石料进入到三棱锥的三个向内凹陷的侧面后，其利用惯性将按照三棱锥的向内凹陷的侧面被抛起（如图2中箭头所示），部分混合石料形成翻卷后与相邻的石料相互碰撞，进一步提高石料的均匀性，在重力的作用下，混合石料继续落入下一个混料板9并进行同样的混拌。混拌桶的底部为向下倾斜的斜面，混拌桶出料口位于斜面最低端，经混拌桶混拌后的混合石料可均匀的从混拌桶出料口输出。
本发明中，摒弃了传统沥青混合料摊铺中的石料混合方式。传统的石料混合方式，是将石料用搅拌机混合后，利用石料车输送并倒入单一的石料仓内。而在传统的石料搅拌运输过程中，由于石料堆积存储、石料车装载存储、石料仓移动等原因，粗石料因为滚动的较快而聚集在底部，细石料则会因为滚动较慢而聚集在上部，直接造成混合石料的离析。而本发明则采取新型的混料方式，将粗石料和细石料分别存储，利用出料口仓门和石料输送带的配合，利用石料自身重力实现其一次混拌；再利用高度差通过石料的重力，实现混合石料在混拌桶内二次混合，有效地解决了传统混合运输过程中产生的石料离析问题。
所述的混拌桶的侧壁上均匀盘设热气盘管，且混拌桶的一侧侧壁上端设置有热气体进口，相对的混拌桶的另一侧侧壁上端设置有热气体出口；热气体出口通过管道与布袋除尘器的尘气入口连接。
考虑到混合石料中掺杂的杂质和石粉，在与沥青路面接触时导致出现离析，本申请中，利用循环的气流带走混合石料下落过程中分离出的杂质和石粉，有效提高了混合石料的质量。同时，混拌桶的侧壁上均匀盘设的热气盘管及进入到混拌桶中的热气流，均能对石料进行一定程度的保温及加热，以提高沥青与石料的粘着力，保证石料落在沥青表面后与沥青的有效粘合。
本发明中，石料撒布装置6包括中空的石料撒布壳体11，用于将从混拌桶出料口输出的混合石料铺设在已喷洒沥青的路面上。石料撒布壳体11的上端面和后端面垂直设置，石料撒布壳体11的前端面为向后弯曲的弧形板12，弧形板12的上部沿左右均匀设置有若干个气体喷头13，气体喷头13喷出的气体垂直向下，从混拌桶出料口输出的混合石料，在重力及惯性的作用下向弧形板12方向抛落，在于弧形部接触后向下运动跌落至已喷洒沥青的路面上。气体喷头13喷出的垂直向下的气体，能够作用于抛落过程中的混合石料上，施加部分作用力并配合混合石料自身重力的作用，使混合石料以基本竖直的线路跌落至沥青表面并与沥青充分接触。
石料撒布壳体11的上端面前部还倾斜设置有抹平板14，抹平板14的下端向后设置，抹平板14用于消除特殊状况下发生的混合石料局部堆积现象，以确保混合石料能够均匀的撒布至沥青表面。弧形板12的表面设置有柔性缓冲层，用于降低混合石料与弧形部表面的撞击力，即延长使用寿命，同时防止混合石料飞溅，导致混合石料撒布不均引发的路面离析现象。石料撒布壳体11的左端面和右端面均向前延伸形成阻挡部15，能够防止混合石料撒布超出沥青铺设范围。
现有的混合石料撒布过程中，大多采用螺旋输送装置将从单一的石料仓内输出的混合石料向两侧传输，然后通过两侧的布料棍转动，利用布料棍上设置的拨料板将混合石料加速甩向地面。上述过程中，螺旋输送装置在将混合石料向两侧输送时，极易产生粗细碎石分离及混合石料输送不均的现象，同时由于螺旋输送装置与石料的碰撞挤压，极容易发生螺旋输送装置卡死现象，还会产生大量不符合粒径规格的碎石，在后续与沥青的结合过程中造成离析现象。另一方面，由于布料棍上设置的拨料板将混合石料加速甩向地面的作用力较大，极易导致碎石接触沥青后因反弹力被弹开，无法有效保证混合石料与沥青的均匀撒布。而本发明中，则利用从混拌桶出料口输出的混合石料的自身重力及惯性，利用弧形板12限制混合石料运动轨迹，同时辅以可调（可关闭）的气体喷头13进行辅助，能够减小混合石料飞溅、弹出等弊端。
为了进一步提高碎石与沥青路面在初次接触时的有效粘合，本发明中，石料撒布装置6还包括若干个雾化沥青喷头16，雾化沥青喷头16交叉设置在弧形板12上部气体喷头13之间。通过雾化沥青喷头16喷出高温雾化沥青，与抛落过程中的混合石料接触，利用雾化沥青的粘度进一步加强碎石与沥青路面的有效粘合，防止碎石弹出，同时，喷射出的雾化沥青也能在一定程度上配合气体喷头13喷出的气体保证混合石料的运动轨迹。
本发明中，石料撒布装置6后侧还设置有初压辊17。考虑到沥青的固化后影响与混合石料的结合，因为本发明中设置有初压辊17，在混合石料与路面沥青接触后，以较小的压力进行第一次碾压，使碎石铺设更为平整，且能够与路面沥青较好结合，为后期胶轮压路机进行碾压提供基础，最终使碾压后的沥青沿石料表面向上爬升高度约为石料粒径的2/3，并在石料表面形成半月面，石料被沥青裹覆的面积达到70%。
石料撒布装置6通过液压升降装置设置在石料撒布支架18上，石料撒布装置6能够在液压升降装置的作用下能够调整与混拌桶出料口之间的高度差，起到控制混合石料输出量的作用。石料撒布支架18与车架1连接，初压辊17设置在石料撒布装置6后侧的石料撒布支架18上。
本发明中，为了节约能源，考虑到沥青搅拌本身就需要维持在较高的温度，沥青铺设时温度需要在155-170°，因此，本发明中沥青搅拌仓2上设置有余热收集装置，热气盘管内的热气通过余热收集装置加热，且通过风机进行循环。余热收集装置可采用多种现有余热收集装置，如通过盘设在沥青搅拌仓2外壁或设置在沥青搅拌仓2内的加热管道对气体进行加热灯。考虑到实际使用需求及备用需求，热气盘管还连接有气体辅热设备，能够进行加热补充。石料撒布装置6中的气体喷头13通过分支管道与热气盘管连通，可对从混拌桶出料口输出的混合石料进行温度保持或加热，同时也能够对已铺设在路面上的沥青进行一定程度的温度保持或加热，以提高混合石料与沥青路面的有效粘合。

Claims (10)

1.一种新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，包括车架，车架上设置有沥青搅拌仓和沥青喷洒装置，沥青搅拌仓内设置有沥青搅拌装置，沥青搅拌仓的出料口通过沥青输送管道连接沥青喷洒装置；其特征在于：车架上还设置有分体式料仓、石料混拌装置和石料撒布装置，分体式料仓的两个出料口均与石料混拌装置的入料口连接，石料混拌装置的出料口连接石料撒布装置的入料口；分体式料仓用于单独存储不同粒径的石料，石料混合装置内设置有加热装置。
2.根据权利要求1所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的分体式料仓包括前后设置的主料仓和辅料仓，主料仓和辅料仓下部均设置有出料口，主料仓和辅料仓的出料口上均设置有液压杆控制的仓门，且辅料仓下部的出料口水平高度高于主料仓下部的出料口；主料仓和辅料仓的出料口下方分别设置有第一石料输送带和第二石料输送带，第一石料输送带的入料端位于主料仓的出料口下方，第二石料输送带的出料端位于石料混拌装置的入料口上方，第二石料输送带位于第一石料输送带上方，第二石料输送带的入料端位于辅料仓的出料口下方，第二石料输送带的出料端位于主料仓下部的出料口的后方。
3.根据权利要求2所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的石料混拌装置采用上下均封闭的矩形的混拌桶，混拌桶的上端面设置有与第一石料输送带宽度匹配的混拌桶入料口，混拌桶内上下交错设置有若干向下倾斜的混料板，混拌桶的下端后侧向下倾斜，且混拌桶的下端后侧开设有与石料撒布装置入料口宽度匹配的混拌桶出料口；每层混料板沿左右方向均匀设置有若干组混料突出部，所述的混料突出部为三棱锥状，且三棱锥的每个侧面均向内凹陷形成弧面；混拌桶的底部为向下倾斜的斜面，混拌桶出料口位于斜面最低端，经混拌桶混拌后的混合石料均匀的从混拌桶出料口输出。
4.根据权利要求3所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的混拌桶的侧壁上均匀盘设热气盘管，且混拌桶的一侧侧壁上端设置有热气体进口，相对的混拌桶的另一侧侧壁上端设置有热气体出口；热气体出口通过管道与布袋除尘器的尘气入口连接。
5.根据权利要求4所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的石料撒布装置包括中空的石料撒布壳体，石料撒布壳体的上端面和后端面垂直设置，石料撒布壳体的前端面为向后弯曲的弧形板，弧形板的上部沿左右均匀设置有若干个气体喷头，气体喷头喷出的气体垂直向下，石料撒布壳体的上端面前部还倾斜设置有抹平板，抹平板的下端向后设置，弧形板的表面设置有柔性缓冲层；石料撒布壳体的左端面和右端面均向前延伸形成阻挡部。
6.根据权利要求5所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的石料撒布装置还包括若干个雾化沥青喷头，雾化沥青喷头交叉设置在弧形板上部气体喷头之间。
7.根据权利要求6所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：还包括设置在石料撒布装置后侧的初压辊。
8.根据权利要求7所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的石料撒布装置通过液压升降装置设置在石料撒布支架上，石料撒布支架与车架连接，初压辊设置在石料撒布装置后侧的石料撒布支架上。
9.根据权利要求5所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的沥青搅拌仓上设置有余热收集装置，热气盘管内的热气通过余热收集装置加热，且通过风机进行循环，石料撒布装置中的气体喷头通过分支管道与热气盘管连通。
10.根据权利要求9所述的新型超薄罩面沥青混合料铺设装置，其特征在于：所述的热气盘管还连接有气体辅热设备。
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