CN116516779B - 旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法，本发明采用两次破碎的方式，先利用第一破碎机完成道路混凝土破碎得到粗骨料，再利用第二破碎机第二次破碎得到级配骨料，且将以往传统的路面铣刨与挤压破碎有机结合，实现了对高强度水泥混凝土面板就地连续破碎并达到再生水泥稳定碎石级配要求。

Description

旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法

技术领域

本发明属于路面再生技术领域，尤其涉及一种旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法。

背景技术

截止2022年，我国铺装公路约有400万公里，其中水泥混凝土路面约168万公里，说明以往的水泥混凝土路面作为主要的路面结构类型曾被广泛的应用各等级公路。但水泥混凝土路面存在干缩温缩大，容易开裂、有接缝且容易破坏，行车颠簸、噪音大、行车舒适度相对较差，易污染、起灰，市容较差，维护时间长、抗滑性差等缺点。所以对水泥混凝土路面“黑色化”逐渐盛行，因而原水泥混凝土路面就地冷再生也随之形成可巨大市场潜力。目前，在国内沥青混凝土路面就地冷再生机有RZ2500，RZ560，RZ530，WR2500，WR2300V，WR240等设备。其中RZ2500路面冷再生机是发动机功率770马力的路面冷再生高端产品，机器为四轮升降独立驱动、全电控化操作，铣刨转子驱动为高效率的皮带传动，自动调节喷水流量，产品综合性能国内处于领先，可与进口同类产品媲美，主要适用于沥青路面面层、二灰基层、水泥稳定层的路面再生施工。

如图9～11所示，RZ2500包括举升油缸100，转轴200，铣刨罩壳300，举升杆40，举升臂50，铣刨转子60，减速机70，截齿80，罩壳前悬挂90，罩壳后挂901。RZ2500路面冷再生机采用铣刨转子切削路面路基，机器工作时，铣刨转子横置在工作面上，铣刨转子由减速机驱动，铣刨转子上装有大量铣刨截齿，机器前进过程中，铣刨转子高速旋转，其上安装的大量截齿依次切削路基，将路基碎石等材料从路基上剥离。为防止铣刨过程中材料抛离工作面，铣刨转子上装有一个封闭罩壳，这个罩壳与车架联接有两种方式(悬索或刚性联接)。

采用悬索联接方式时，铣刨转子由路面向上抬升时，可将罩壳同步顶起，铣刨转子下降时，罩壳同步下降，铣刨转子切入路基工作面继续下降时，罩壳由四根悬索吊挂，保持在工作面上不再下降。采用刚性联接时，随着支持车架的支腿下降，罩壳与铣刨转子同步下降，当铣刨转子切入工作面继后，罩壳随车架下降至路基工作面上，保持水平状态，罩壳两侧底边与路基工作面接触，将工作面封闭，铣刨转子调整工作深度继续下降时，罩壳保持紧贴工作面不变。罩壳的两种联拉方式，铣刨转子与罩壳之间都有较大的空间，工作装态下，一般在200-400mm，并且铣刨转子切入工作面越深，它们之间的空间间隙越大。

市场有用户采用类似RZ2500路面冷再生改制水泥路面破碎机，将RZ2500原铣刨转子换成大直径截齿铣刨转子，采用直接铣刨的方式破碎水泥路，一般适用于强度C20以下的水泥道路铣刨破碎，用于破碎强度超过C20到C25的水泥道路非常困难。高于C25的水泥道路，机器已不能正常施工，机器行走因难，行走轮胎打滑等，破碎出的碎石料粉料太多，成器料不合格。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法，用专用机械分两次破碎的方式，先利用RH800破碎机完成道路混凝土破碎得到粗骨料，再利用RS520破碎机第二次破碎得到合理级配的水泥稳定碎石基层集料，且将以往传统的路面铣刨与挤压破碎(颚破)、反击式破碎有机结合，实现了对高强度水泥混凝土面板就地连续破碎并达到再生水泥稳定碎石级配要求。为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种旧水泥混凝土路面就地再生集料系统，包括：

第一破碎机，在水泥路面上行走，用于破碎道路混凝土以得到粗骨料，粗骨料在路基断面上堆积并分层，其包括第一铣刨转子，第一铣刨转子的旋转方向与第一破碎机前进时的轮胎旋转方向相同；

第二破碎机，在第一次破碎完成后的工作面行走，完成中上层粗骨料的第二次破碎，其包括第二铣刨转子，第二铣刨转子的旋转方向与第二破碎机的前进时的轮胎旋转方向相反。

优选地，所述第一破碎机还包括：

第一举升臂，其前端通过第一转轴与第一机架连接，其后段上设置第一马达；所述第一马达的输出轴穿过所述第一举升臂，并与第一减速机的输入轴连接，所述第一减速机的输出轴与所述第一铣刨转子转动连接；

第一破碎罩，设置于所述第一减速机的外壳上并可绕着第一减速机的外壳转动，并包绕所述第一铣刨转子，所述第一破碎罩的下端敞开以供所述第一铣刨转子上的第一截齿伸出所述第一破碎罩；

第一举升油缸，其输出端铰接于第一举升臂，其缸体设置于所述第一机架；

第一铣刨转子与第一破碎罩壳在第一举升油缸的作用下同步升降，以使得两者之间的间隙保持相对固定。

优选地，所述第一破碎机还包括第一倾翻油缸，用于调整第一破碎罩的倾翻角度，满足不同工作深度时第一破碎罩壳保持工作面的全封闭，铰接于第一转轴和第一破碎罩之间。

优选地，还包括：

若干第一破碎挡板，用于反击破碎第一刨转子上的第一截齿破碎成的大块水泥块，其沿第一破碎罩的周向分布，每个所述第一破碎挡板的一端位于第一破碎罩的外部并与第一破碎罩可拆卸连接，另一端延伸至第一破碎罩内；

破碎后挡板，用于在第一破碎罩后方向上抛起大块水泥块，其一端固定于第一破碎罩内并位于第一破碎罩的下部，另一端延伸至第一破碎罩内。

优选地，所述第一铣刨转子包括：

第一滚筒，其与第一减速机的输出轴转动连接；

截齿库，与截齿的刀柄配合；

刀架，连接所述截齿库和第一滚筒外圆，刀架与破碎挡板、或破碎后挡板之间形成用于挤压破碎的空间。

优选地，所述第二破碎机还包括：

第二举升臂，其前端通过第二转轴与第二机架连接，其后段上设置第二马达；所述第二马达的输出轴穿过所述第二举升臂，并与第二减速机的输入轴连接，所述第二减速机的输出轴与所述第二铣刨转子转动连接；

第二破碎罩，设置于所述第二减速机的外壳上可绕着第二减速机的外壳转动，并包绕所述第二铣刨转子，所述第二破碎罩的下端敞开以供所述第二铣刨转子上的第二截齿伸出所述第二破碎罩；

第二举升油缸，其输出端铰接于第二举升臂，其缸体设置于所述第二机架；

第二铣刨转子与第二破碎罩壳在第二举升油缸的作用下同步升降，以使得两者之间的间隙保持相对固定；

第二倾翻油缸，用于调整第二破碎罩的倾翻角度，保证第二破碎罩前方的进料高度，其铰接于第二转轴和第二破碎罩之间。

优选地，所述第二破碎机还包括：

破碎前挡板，用于反击破碎粗骨料，其一端固定于第二破碎罩内并位于第二破碎罩的下部，另一端延伸至第二破碎罩内。

若干第二破碎挡板，用于反击破碎粗骨料，其沿第二破碎罩的周向分布，每个所述第二破碎挡板的一端位于第二破碎罩的外部并与第二破碎罩可拆卸连接，另一端延伸至第二破碎罩内。

优选地，还包括：通过尾门转轴与第二破碎罩的后部连接的尾门，尾门和第二破碎罩之间铰接尾门油缸。

优选地，第二破碎罩和第一破碎罩前方外侧均装有浮动挡板；浮动挡板靠自身重力下落封住对应的罩壳两侧并自动起伏。

一种水泥道路路面再生的施工方法，包括以下步骤：

步骤1、首先使用挖掘机对水泥板预先破碎，也可使用多锤头破碎机对水泥板预先破碎，将水泥路预破成有连续裂纹的水泥板；

步骤2、第一破碎机施工：

步骤2A、第一铣刨转子与第一破碎罩组成的破碎装置总成由第一举升油缸控制升降；

步骤2B、下降至要求的工作面深度，由第一马达与第一减速机驱动的第一铣刨转子旋转，转子切入水泥混凝土路面，第一铣刨转子上的第一截齿将已预裂的水泥板破碎成水泥混凝土块；

步骤2C、水泥混凝土块随第一铣刨转子的旋转从地面向后方流动，在封闭的罩壳内旋转绕过转子流向第一破碎罩前方落入工作面；

水泥混凝土块向后方流动的过程中，转子上的截齿将水泥混凝土块向后拨动加速，被破碎后挡板及路基材料阻挡，水泥块在罩壳后方被向上抛起；

向上抛起的大块水泥混凝土块随着转子旋转流向前方，在每道第一破碎挡板前都受到冲击，受到第一截齿，第一铣刨转子和第一破碎挡板之间的挤压，不断被破碎成小粒径碎料，然后落入罩壳前方的地面；

步骤3、第二破碎机施工：

步骤3A、根据第一次破碎后的石料粒径情况，判断大粒径石料的深度，确定第二铣刨转子的工作深度；

步骤3B、第二铣刨转子与第二破碎罩组成的破碎装置总成由第二举升油缸控制升降；

步骤3C、下降至要求的工作面深度，由第二马达与第二减速机驱动的第二铣刨转子旋转，转子切入粗骨料，随转子的旋转，在封闭的罩壳内，从转子前方的地面向上流向罩壳后方落到地面；

在水泥碎石料向上流向罩壳后方的过程中，每块第二破碎挡板前都受到截齿、第二铣刨转子与第二破碎挡板之间的挤压破碎。

与现有技术相比，本发明的优点为：

(1)分两次破碎的方式，先利用第一破碎机完成道路混凝土破碎得到粗骨料，再利用第二破碎机第二次破碎得到级配骨料。

(2)第一破碎机施工时铣刨转子与机器前进时的轮胎旋转方向一致，第二破碎机施工时铣刨转子与机器前进时的轮胎旋转方向相反。

(3)将路面铣刨与挤压破碎结合。具体的，第一破碎机施工时，将铣刨转子截齿的切削破碎、铣刨转子与罩壳破碎板之间的挤压破碎，以及破碎板反击破碎三种方式相结合；，第二破碎机施工时，将铣刨转子与罩壳破碎板之间的挤压破碎、破碎板反击破碎两种方式相结合。

以上发明特征能够低碳环保高效快速解决我国干线公路及农村公路高强水泥混凝土路面的改建养护。

附图说明

图1为第一破碎机总图；

图2为第一破碎机铣刨转子与破碎罩壳组成的破碎装置总成。

图3为第一破碎机铣刨转子与破碎罩壳组成的破碎装置总成内部结构与工作示意图；

图4为第一铣刨转子上的焊接在圆周滚筒上的第一截齿及刀架平面展开局部图；

图5为第一铣刨转子结构图；

图6为第二破碎机总图；

图7为第二破碎机铣刨转子与破碎罩壳组成的破碎装置总成；

图8为第二破碎机铣刨转子与破碎罩壳组成的破碎装置总成内部结构与工作示意图；

图9为RZ2500破碎机总图；

图10为RZ2500破碎机铣刨转子与破碎罩壳组成的破碎装置总成；

图11为Z2500破碎机铣刨转子与破碎罩壳组成的破碎装置总成内部结构与工作示意图。

其中，1-第一破碎机，10-第一铣刨转子，11-第一举升臂，12-第一破碎罩，13-第一举升油缸，14-第一倾翻油缸，15-第一马达，16-第一转轴，17-第一浮动挡板，18-第一破碎挡板，19-破碎后挡板，101-第一截齿，102-刀柄，103-截齿库，104-卡簧，105-挡圈，106-焊缝，107-刀架，2-第二破碎机，20-第二铣刨转子，201-第二截齿，21-第二举升臂，22-第二破碎罩，23-第二举升油缸，24-第二倾翻油缸，25-第二马达，26-第二转轴，27-第二破碎挡板，28-破碎前挡板，29-第二浮动挡板，30-尾门，31-尾门油缸，100-举升油缸，200-转轴，300-铣刨罩壳，40-举升杆，50-举升臂，60-铣刨转子，70-减速机，80-截齿，90-罩壳前悬挂，901-罩壳后挂。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

如图1～8所示，一种旧水泥混凝土路面就地再生集料系统，采用专用机械分两次破碎的方式，先利用RH800破碎机完成道路混凝土破碎得到粗骨料，再利用RS520破碎机第二次破碎得到级配骨料。

第一破碎机1(RH800破碎机)，在水泥路面上行走，用于破碎道路混凝土以得到粗骨料，粗骨料在路基断面上堆积并分层。RH800破碎机在水泥路面上行走完成第一次破碎，一般行走速度在每分钟2-5米，高速旋转的铣刨转子切入路基，达到预设工作深度，深度一般与水泥板厚度相同。RH800的铣刨转子为正向旋转，铣刨转子的旋转方向与机器行走方向一致。经过破碎的水泥碎石材料粒径一般在0-80mm范围内，这个粒径与水泥板的强度与材料性质有关。破碎后的形成的路基材料的粒径在路基断面上自然堆积并分层，上层粒径大，细粒径材料主要集中在下层，这为第二次破碎创造了条件。

具体的，RH800破碎机破碎水泥混凝土道路的方式是将三种破碎方式相结合的综合破碎方式，即铣刨转子截齿的切削破碎、铣刨转子与罩壳破碎板之间的挤压破碎，以及破碎板反击破碎三种方式相结合。

RH800破碎机包括：

第一铣刨转子10，第一铣刨转子10的旋转方向与第一破碎机1前进时的轮胎旋转方向相同。

第一铣刨转子10包括：

第一滚筒，其与第一减速机的输出轴转动连接；

截齿库103，与截齿的刀柄102配合；第一铣刨转子10上装有大量第一截齿101。

刀架107，连接截齿库103和第一滚筒外圆，刀架107与破碎挡板、或破碎后挡板19之间形成用于挤压破碎的空间。具体的，刀架107焊接于铣刨转子滚筒外圆上，形成焊缝106。

第一截齿101顶端焊接有硬质合金，适用于切削高强度路基材料。

截齿库103内孔为台阶式，内孔直径分别为38mm与30mm，第一截齿101的刀柄102同样为台阶式，与截齿库103内径38mm尺寸配合的刀柄102上装有卡簧104，卡簧104为筒状弹性薄片，可在刀柄102上自由转动，第一截齿101在切削工作过程自由转动，齿尖的硬质合金均匀磨损。

卡簧104松弛状态时的直径大于38，装于截齿库103内后，与截齿库103内孔紧配合，可锁固刀柄102，防止截齿脱落。

截齿刀柄102尾端有挡圈105槽，安装2个轴用挡圈105，防止截齿脱落，尤其在截齿库103内孔及表面磨损严重后，可有效提高截齿安装的可靠性，是防止截齿脱落的保险措施。

第一截齿101与截齿库103在滚筒上焊接时成人字形排列，按滚筒不同的直径，截齿排列一般为9-14排，每排截齿与刀架107数量为9-15个，数量与第一铣刨转子10宽度有关。

第一举升臂11，其前端通过第一转轴16与第一机架连接，其后段上设置第一马达15；第一马达15的输出轴穿过第一举升臂11，并与第一减速机的输入轴连接，第一减速机的输出轴与第一铣刨转子10转动连接。

第一破碎罩12，套设于第一减速机的外壳上，并可绕着第一减速机的外壳转动(在第一倾翻油缸14的作用下)，并包绕第一铣刨转子10，第一破碎罩12的下端敞开以供第一铣刨转子10上的第一截齿101伸出第一破碎罩12。

第一举升油缸13，其输出端铰接于第一举升臂11，其缸体设置于第一机架。

第一铣刨转子10与第一破碎罩12壳在第一举升油缸13的作用下同步升降，以使得两者之间的间隙保持相对固定，两者之间的间隙经反复试验确定，破碎后的水泥碎块粒径在0-80mm。由于第一破碎罩12与第一铣刨转子10同步升降，第一铣刨转子10工作深度下降时，罩壳的倾翻角度将会改变，为保证罩壳前后两端与工作面保持间隙不变，罩壳与转轴之间安装了第一倾翻油缸。

第一倾翻油缸14，用于调整第一破碎罩12的倾翻角度，满足不同工作深度时第一破碎罩12壳保持工作面的全封闭，使破碎后挡板下端与工作面有合理间隙，确保截齿与刀架可有效向破碎罩后方向上抛起大块水泥块；尾门关闭时，确保设定量的粗骨料封闭在第二破碎罩罩壳内以参与破碎过程，其铰接于第一转轴16和第一破碎罩12之间。还可以用于调整破碎后挡板19与工作面之间的间隙，调节破碎颗粒度。

若干第一破碎挡板18，用于反击破碎第一刨转子上的第一截齿101破碎成的大块水泥块，其沿第一破碎罩12的周向分布，每个第一破碎挡板18的一端位于第一破碎罩12的外部并与第一破碎罩12可拆卸连接，另一端延伸至第一破碎罩12内。具体的，第一破碎罩12上装有1排破碎后挡板19，5排第一破碎挡板18，第一破碎罩12套设于第一减速机的外壳。第一破碎罩12可随着第一倾翻油缸14绕着第一减速机的外壳旋转，以改变其与第一铣刨转子10之间的角度。

如图4所示，三排第一截齿101与三道第一破碎挡板18的俯视图，人字形排列的刀杆与第一截齿101，第一铣刨转子10在转动时，大块水泥块被每排第一截齿101带动冲向第一破碎挡板18，被挤压破碎。

破碎后挡板19，用于在第一破碎罩12后方向上抛起大块水泥块，其一端固定于第一破碎罩12内并位于第一破碎罩12的下部，另一端延伸至第一破碎罩12内。

第一浮动挡板17，第一破碎罩12前方外侧均装有第一浮动挡板17；第一浮动挡板17靠自身重力下落封住对应的罩壳两侧并随工作面的高低自动起伏。第一浮动挡板17防止水泥碎块溢出罩壳。如图2所示，第一浮动挡板17通过销轴安装于第一破碎罩12上的长孔上，销轴固定于压板上，销轴可在长孔内移动，以实现挡板浮动。

RH800破碎机铣刨转子工作时，截齿切削工作面为下切式，转子旋向为正向旋转，即铣刨转子与机器前进时的轮胎旋转方向一致。其工作原理如下：

破碎作业时，第一铣刨转子10与第一破碎罩12组成的破碎装置总成由第一举升油缸13控制，绕着第一转轴16升降。

下降至要求的工作面深度，由第一马达15(液压马达)与第一减速机驱动的第一铣刨转子10高速旋转，转子切入水泥混凝土路面，第一铣刨转子10上的第一截齿101将已预裂的水泥板破碎成大块水泥混凝土块。

水泥混凝土块被第一铣刨转子10上的第一截齿101与刀架107搅拌加速，被搅拌加速的水泥块随第一铣刨转子10的旋转从地面向后方流动，在封闭的罩壳内旋转绕过转子流向第一破碎罩12前方落入工作面。

水泥混凝土块向后方流动的过程中，转子上的截齿将水泥块向后拨动加速，被破碎后挡板19及路基材料阻挡，大块水泥块在罩壳后方被向上抛起。

向上抛起的大块混凝土水泥块随着转子旋转流向前方，在每道第一破碎挡板18前都受到冲击，受到第一截齿101，刀架107和第一破碎挡板18之间的挤压，不断被破碎成小粒径碎料，然后落入罩壳前方的地面。

随着机器的前进，连续不断的有新的大块水泥块被铣刨转子向后搅动，连同少量未被完全破碎的大粒径水泥块继续被转子向后方搅拌破碎。

已破碎完成的细小颗粒不易被第一截齿101及刀架107搅拌抛起，落在工作面下层。

随着机器的向前行驶，小粒径水泥碎料留在工作面上，相对于罩壳由破碎后挡板19“流出”罩壳，平铺在路面上。

图3中，高密度网格部分为原水泥道路，低密度网格为破碎后的碎石材料铺在路基上。

破碎过程，跟据水泥板的厚度，操控倾翻油缸调整合适的罩壳倾翻角度，使罩壳后面的破碎挡板保持与工作面的合理间隙，一般在1-3cm，这个间隙与水泥板厚度有关，水泥板越厚，间隙越大，目的是保持在罩壳内的水泥碎石料有足够的存量参与挤压破碎，大尺寸水泥块可被后挡板挡住，被转子截齿冲击抛起，同时破碎后的细粒径碎石料可顺利“流出”罩壳，不会在罩壳内积料。

RH800路面再生机是最新研发的专用机型，属国内首创，可适用于各类强度水泥路面破碎再生、水稳路基破碎再生。同样是采用了潍柴动力WP17G770柴油发动机，额定功率770马力，动力强劲，可靠性高，维护保养方便；散热系统可靠，能够适应炎热的夏季施工，使发动机水温及液压油温达始终处于最佳工作温区；液压系统主元件采用了林德液压(LindeHydraulics)系统，可靠性高；铣刨转子设有6个工作挡，可跟据不同的路基强度，调整铣刨鼓转速，确保机器工作速度更快，同时降低刀具的损耗；重型铣刨鼓经强化设计，在各种恶劣工况下更耐磨耗，采用超强硬度焊接刀库，使用寿命长，更耐冲击；铣刨鼓经动平衡调整，采用专用检具检测，装配精度高，运转平稳；机器行走设有三个档位，水稳路基冷再生采用行走I档，行走速度控制精确，高负荷工况操控方便，轻负荷路基再生采用行走II档，更大的速度调节范围，行走III档用于机器转场；全电控双方向盘操作系统，合理布置的仪表显示多种工作参数，操控精确方便，机器可方便靠左侧或右侧贴边施工；可单独处立路边水泥块；内置大容量水箱，可方便调整整车工作质量；铰接车身转向与转向后桥相配合，转向灵活，后桥具有一键自动回中功能，无论后桥转向位于何种角度，均可一键操作后桥转向自动回中，大大降低操作人员疲劳强度，提高工作效率；双桥四轮驱动，驱动力强劲，适应各种路况作业；加压液压油箱配以德国进口吸回油滤油器，经过项目的使用验证考核，滤油系统可靠，可长期保持液压系统的清洁度，是液压泵马达长寿命的可靠保障；液压系统全面采用H型管接头，国际标准管接头，全车无焊接硬管，管路密封可靠性高，有效防止液压油渗漏。

表1RH800主要技术参数(Table 2Main technical parameters of RH800)

第二破碎机2，主要用于水泥路面二次破碎施工，可有效完成水泥路面初次破碎颗粒度较大的问题，保证破碎物料达到再生水稳碎石基层的要求，是RH800水泥路面再生机的最佳配合组合机械。

第二破碎机2(RS520破碎机)，在第一次破碎完成后的工作面行走，完成中上层粗骨料的第二次破碎，RS520破碎机是在第一次破碎完成后的工作面上完成第二次破碎，RS520机的铣刨转子旋转方向与机器行走方向相反，可有效的将上层大粒径水泥块输入罩壳内，破碎时可根据第一次破碎后的材料颗粒度调整工作深度施工。RS520铣刨转子与罩壳之间的间隙更小，可以将级配料处理的粒径更小，破碎后的碎石颗粒度控制在0--40mm，级配比例符合公路基层水泥稳定层碎石的要求。

RS520用于处理RH800破碎机第一次破碎水泥路后产生的松散大粒径水泥碎石料，它的破碎方式是将二种破碎方式相结合的综合破碎方式，即铣刨转子与罩壳破碎板之间的挤压破碎，破碎板反击破碎两种方式相结合，以挤压破碎为主。

RS520破碎机的铣刨转子结构与RH800相似，均装有大量截齿。破碎罩壳上装有5道破碎板，转子与罩壳之间的间隙固定，其间隙经反复试验确定，破碎后的碎石料粒径在0-40mm的范围内，达到水泥稳定层碎石级配路用性能要求，可用于后续的再生施工。

第二破碎机2包括：

第二铣刨转子20，第二铣刨转子20的旋转方向与第二破碎机2的前进时的轮胎旋转方向相反。第二铣刨转子20，其结构与第一铣刨转子10结构相同。

第二举升臂21，其前端通过第二转轴26与第二机架连接，其后段上设置第二马达25；第二马达25的输出轴穿过第二举升臂21，并与第二减速机的输入轴连接，第二减速机的输出轴与第二铣刨转子20转动连接。

第二破碎罩22，设置于第二减速机的外壳上并可绕着第二减速机的外壳转动，并包绕第二铣刨转子20，第二破碎罩22的下端敞开以供第二铣刨转子20上的第二截齿201伸出第二破碎罩22。

第二举升油缸25，其输出端铰接于第二举升臂21，其缸体设置于第二机架。

第二铣刨转子20与第二破碎罩22壳在第二举升油缸25的作用下同步升降，以使得两者之间的间隙保持相对固定，这个相对间隙经反复试验确定，破碎后的水泥碎块粒径在0-40mm，粒径各尺寸的百分比符合公路基层水泥碎石基层的级配要求。

第二倾翻油缸24，用于调整第二破碎罩22的倾翻角度，保证第二破碎罩22前方的进料高度，其铰接于第二转轴26和第二破碎罩22之间。

破碎前挡板28，用于反击破碎粗骨料，其一端固定于第二破碎罩22内并位于第二破碎罩22的下部，另一端延伸至第二破碎罩22内。

若干第二破碎挡板27，用于反击破碎粗骨料，其沿第二破碎罩22的周向分布，每个第二破碎挡板27的一端位于第二破碎罩22的外部并与第二破碎罩22可拆卸连接，另一端延伸至第二破碎罩22内。

尾门30，通过尾门30转轴与第二破碎罩22的后部连接，尾门30和第二破碎罩22之间铰接尾门油缸31；尾门30关闭时，确保设定量的粗骨料封闭在第二破碎罩22罩壳内以参与破碎过程。

优选地，第二破碎罩22前方外侧均装有第二浮动挡板29；第二浮动挡板29靠自身重力下落封住对应的罩壳两侧并自动起伏。如图7所示，其动作原理与第一浮动挡板17的动作原理相同。

RS520的铣刨转子工作时，截齿切削上切式，转子旋向为反向旋转，即铣刨转子与机器前进时的轮胎旋转方向相反。

破碎作业时，可以根据RH800第一次破碎后的石料粒径情况，判断大粒径石料的深度(根据第一次破碎后的碎石料粒径情况，整体粒径一般在0-80mm之间，判断上层大粒径的深度，确定第二铣刨转子的工作深度。如果粒径已经在0-40mm之间，可以不用做第二次破碎)，确定RS520破碎机铣刨转子的工作深度。其工作原理如下：

破碎作业时，第二铣刨转子20与第二破碎罩22组成的破碎装置总成由第二举升油缸25控制升降。

下降至要求的工作面深度，由第二马达25(液压马达)与第二减速机驱动的第二铣刨转子20高速旋转，转子切入水泥碎石料中(粗骨料)，将水泥碎石料搅拌加速。被搅拌加速的水泥碎石料随转子的旋转，在封闭的罩壳内，从转子前方的地面向上“流向”罩壳后方落到地面。

如图8所示，高密度网格部分为第一次破碎后的大粒径水泥碎石材料，低密度网格为第二次破碎后的碎石材料铺在路基上。

在水泥碎石料向上“流向”罩壳后方的过程中，每块第二破碎挡板27前都受到截齿、刀架与第二破碎挡板27之间的挤压破碎。为保证有效的挤压破碎率，输入罩壳内的碎石料要达到足够的厚度才能保证破碎过程中的碎石料可以互相紧密挤压在一起。由于RH800做水泥板第一次破碎时，破碎后的碎石细料沉积在路面下层，所以RS520不需全厚度破碎，破碎第一次破碎后碎石料的中上层即可。

罩壳后方设有尾门30，水泥板厚度较薄，碎石料的厚度较小，尾门30可关闭，可以有足够多的材料封闭在罩壳内参与破碎过程，以达到足够的破碎率。罩壳两侧板前方外侧装有第二浮动挡板29，可靠自身重力下落封住罩壳两侧并自动起伏，防止水泥混凝土石料溢出罩壳。

RS520的适用工作范围在18至25cm。调整合适的罩壳倾翻角度，保证罩壳前方的进料高度，使破碎装置有合适并且稳定的进料量，防止进料过多，避免转子破碎时超过额定负荷。

RS520路面再生机是在RH800破碎的基础上最新推出的水泥路面二次破碎再生机械组合机，主要用于水泥路面二次破碎施工，可有效完成水泥路面初次破碎颗粒度较大的问题，保证破碎物料达到再生水稳碎石基层的要求，是RH800水泥路面再生机的最佳配合组合机械。

同样采用潍柴动力WP12柴油发动机，额定功率353kW，满足国III排放要求，启动迅速，动力强劲，可靠性高，维护保养方便；可靠的散热系统，适应最炎热的夏季施工，发动机水温及液压油温达始终处于最佳工作温区；铣刨鼓驱动、行走驱动、喷洒系统均采用全液压驱动，液压系统采用丹佛斯(原Sauer-Danfoss)系统，可靠性高；

重型铣刨鼓采用与水泥路面破碎相同的焊接刀库，通用性好，使用寿命长，更耐磨损；铣刨鼓经动平衡调整，采用专用检具检测，装配精度高，运转平稳；

铣刨破碎罩壳经过强化设计，与铣刨鼓配合，可有效完成大颗粒物料的破碎，可拆卸破碎挡板，方便现场更换；

居中的驾驶室视线优良，机器可方便靠左侧或右侧贴边施工，拥有同类型机器最小的贴边施工距离；对再生材料破碎过程及搅拌中进行水分添加，添加剂喷洒(喷水)可电控调节，数字显示，控制方便精确；

加压液压油箱配以德国进口吸回油滤油器，防止油箱污染，有效防止液压泵吸空，提高液压系统可靠性，可用于高海拔地区作业；

液压系统全面采用H型管接头，全车无焊接硬管，关键部位采用进口胶管，提高可靠性，防止渗漏；铰接车身转向与转向后桥相配合，转向灵活，后桥具有一键自动回中功能，方便操作，后轮回中准确；前桥驱动，配以人字轮胎，适应各种路况作业。

表2RS520主要技术参数(Table 3Main technical _parameters of RS520)

采用新型的RH800与RS520双机组合的两次破碎，而不是传统的单机一次性破碎(且传统单机不能破碎层C20以上混凝土板)，主要基于几个方面的原因及优势：

(1)第一次破碎，由于水泥道路的特点，强度变化范围大，碎石材料种类多，厚度变化大，导致第一次破碎的颗粒度粒径变化较大，采用一次破碎的方式难以达到统一的级配碎石要求。

(2)通过多次试验，如果追求一次性将材料粒径破成小粒径材料，势必需要将罩壳与铣刨转子之间的间隙设计的过小，过小的间隙限制了工作深度，不能满足28-32cm水泥板厚度范围的要求。且如果一次性直接铣刨水泥板的结果，铣刨后的路基材料多以粉状材料为主，骨料中产生大量的针片状碎石，出现不符合水稳碎石级配要求的情况。

(3)如果追求第一次破碎，以达到完成较小粒径目的，铣刨转子转速必须达到较高的转速，过高的刀尖线速度将大幅度增加截齿合金刀头的磨损量，降低施工的经济性，合金刀头的损耗甚至会超出低转速工况时损耗的数倍。控制施工成本符合道路施工的经济成本要求，这是决定就地破碎施工成败的关键因素。

(4)根据RH800第一次破碎后的路基材料的碎石上层粒径，确定RS520第二次破碎的工作要求，在实际施工应用中可有效的控制整体碎石材料的粒径及级配，可以灵活处理不同水泥路段。

本施工工艺及破碎机组的发明是一种可采用新型的RH800与RS520组合设备，可解决一定强度的水泥混凝土板就地破碎再生集料的全新施工工艺，是一种可自主行走，在道路路面路基上完成连续铣刨破碎的专用机械，再生施工过程中，预铺水泥等稳定剂，由再生机在路面上行驶，同时完成路基的铣刨、喷水、拌和等作业。可适用于目前国内各类水泥混凝土道路再生集料施工，尤其在废旧高强度水泥混凝土路面再生施工中，相比较传统的挖除法、直接加铺、直接铣刨等方法，更具适用性、更具显著的经济成本优势，更适用于高强度水泥混凝土路面再生集料施工对旧水泥混凝土改建养护后延长道路使用寿命有积极作用。

本发明与传统的路面冷再生机相比较，有以下创新性突破：

1.处理对象发生变化。传统的冷再生机仅适用于强度相对较低的灰土路基、基层，二灰碎石及水稳基层及底基层、沥青面层等的铣刨或就地破碎再生。而研发的新型RH800-RS520再生机组设备除了可处理以上传统设备对应的对象外，还可处理强度较高(无侧限强度15MPa～50MPa)的混凝土路面的破碎再生，扩大了适用范围。

2.施工工艺变化。传统的冷再生机采用一次性破碎技术，适用于薄层、分层铣刨或破碎冷再生。新型RH800-RS520再生机组设备创造性地发明了预破碎技术，采用专用机械分两次破碎的方式，且采用预裂破碎不抛料、罩壳不扬尘，具备能耗低的特点，可基本解决目前国内各类等级水泥混凝土路面的破碎要求。

3.构造优化。冷再生机采用铣刨转子切削路面路基，铣刨转子装大量铣刨刀，按铣刨转子宽度的不同，铣刨截齿刀头的数量一般在100--200个，铣刨截齿的刀柄上装有弹性卡簧，刀柄插入刀座内孔中，弹性卡簧在刀座内孔中涨紧将截齿固定在刀座内孔中，同时截齿刀头还可以在刀座内孔中自由转动。刀座按螺旋线均匀分布，焊接在铣刨滚筒上。铣刨截齿为尖头子弹状，尖头焊有硬质合金，刀柄直径一般有20mm和22mm两种直径。截齿刀头的硬质合金磨损消耗完后，刀头可以更换。

综上，RH800-RS520就地冷再生机优势如下：

(1)实现了高强度水泥混凝土路面就地快速高效破碎机械化施工，可用于大型工程长期施工，破碎后材料能够满足施工质量要求，提高了施工工作速度。对旧混凝土路面的厚度、硬度、再生材料要求和冷再生机组的生产能力等都得到了很好的解决。

(2)研究解决铣刨破碎罩壳与重型铣刨转子的配合设计、解决大颗粒物料的破碎，研究生产符合规范要求的再生基层集料，可适应各种旧水泥道路路况作业。

(3)加强传动系统节能技术研究，优化节能控制方案，极限载荷控制技术和节能温控技术及发动机智能转速控制技术。

(4)有效解决了以往“白加黑”路面再改造中的反射裂缝问题，提升了路用性能。有效解决了以往“白加黑”直接利用旧水泥混凝土路面做基层而基层与路基水稳稳定性、密实性、整体性、不均匀支撑、不均匀变形性及强度等未得到解决，造成的道路耐久性差早期出现病害等问题。

(5)解决了以往在原有路面基础上进行修建使得路面被抬高的问题，对同时影响原来路面的相关配套设施的使用问题得到很好解决，减少了养护改善修补方式成本避免资源浪费。

(6)就地再生施工可节约大量的成本支出(约节约造价35％)，同时对资源浪费能够有效解决，建筑垃圾二次回收利用对于解决环境污染和资源匮乏现象有极大作业。

(7)对以往改建养护水泥混凝土路面使用寿命短的问题得到了彻底解决，延长了道路使用寿命，为改建长寿命路面结构设计提供了良好的结构层。

综合以上优点，可以说明该RH800-RS520就地再生装备机组设备具有非常广大的应用前景和巨大的市场潜力。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第一破碎罩设置于第一减速机的外壳上并使得其可绕着第一减速机的外壳转动，并包绕第一铣刨转子；

将第一举升油缸，其输出端铰接于第一举升臂，其缸体设置于第一机架；

将第一举升臂，其前端通过第一转轴与第一机架连接，其后段上设置第一马达；所述第一马达的输出轴穿过所述第一举升臂，并与第一减速机的输入轴连接，将第一减速机的输出轴与所述第一铣刨转子转动连接；

第一铣刨转子与第一破碎罩在第一举升油缸的作用下同步升降，以使得两者之间的间隙保持相对固定，破碎后的水泥碎块粒径在0-80mm；

步骤1、首先使用挖掘机对水泥板预先破碎，将水泥路预破成有连续裂纹的水泥板；

步骤2、第一破碎机施工：第一破碎机在水泥路面上行走，用于破碎道路混凝土以得到粗骨料，粗骨料在路基断面上堆积并分层，其包括第一铣刨转子，第一铣刨转子的旋转方向与第一破碎机前进时的轮胎旋转方向相同；

步骤2具体包括：

步骤2A、第一铣刨转子与第一破碎罩组成的破碎装置总成由第一举升油缸控制升降；

步骤2B、下降至要求的工作面深度，由第一马达与第一减速机驱动的第一铣刨转子旋转，转子切入水泥混凝土路面，第一铣刨转子上的第一截齿将已预裂的水泥板破碎成水泥混凝土块；

步骤2C、水泥混凝土块随第一铣刨转子的旋转从地面向后方流动，在封闭的罩壳内旋转绕过转子流向第一破碎罩前方落入工作面；

水泥混凝土块向后方流动的过程中，转子上的截齿将水泥混凝土块向后拨动加速，被破碎后挡板及路基材料阻挡，水泥块在罩壳后方被向上抛起；

向上抛起的大块水泥混凝土块随着转子旋转流向前方，在每道第一破碎挡板前都受到冲击，受到第一铣刨转子和第一破碎挡板之间的挤压，不断被破碎成小粒径碎料，然后落入罩壳前方的地面；

步骤3、第二破碎机施工：第二破碎机在第一次破碎完成后的工作面行走，完成中上层粗骨料的第二次破碎，其包括第二铣刨转子，第二铣刨转子的旋转方向与第二破碎机的前进时的轮胎旋转方向相反。

2.根据权利要求1所述的旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法，其特征在于，步骤3具体包括：

步骤3A、根据第一次破碎后的石料粒径情况，判断大粒径石料的深度，确定第二铣刨转子的工作深度；

步骤3B、第二铣刨转子与第二破碎罩组成的破碎装置总成由第二举升油缸控制升降；

步骤3C、下降至要求的工作面深度，由第二马达与第二减速机驱动的第二铣刨转子旋转，转子切入粗骨料，随转子的旋转，在封闭的罩壳内，从转子前方的地面向上流向罩壳后方落到地面；

在水泥碎石料向上流向罩壳后方的过程中，每块第二破碎挡板前都受到截齿、第二铣刨转子与第二破碎挡板之间的挤压破碎。

3.根据权利要求1所述的旧水泥混凝土路面就地再生路面结构基层施工方法，其特征在于，在步骤1之前，还包括如下步骤：

将第一破碎挡板沿第一破碎罩的周向分布，每个所述第一破碎挡板的一端位于第一破碎罩的外部并与第一破碎罩可拆卸连接，另一端延伸至第一破碎罩内；

将破碎后挡板，一端固定于第一破碎罩内并位于第一破碎罩的下部，另一端延伸至第一破碎罩内。