CN1485496A - 沥青路面坑洞热修补工艺方法及补坑设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沥青路面坑洞热修补工艺方法和补坑设备，其特点是，工艺包括：挖修补坑工序a，切出长方形坑；修补坑内加温工序b，用热压头伸入坑内加热坑底和侧壁的沥青混合料；修补坑喷洒热沥青粘层油工序c；修补坑内充填热沥青混合料工序d，充填热沥青混合料；热压实修补坑的沥青混合料工序e，用热压头压实热混合料；热熨压修补坑表层工序f，用热熨平板烫压表层，使表层集料变得平整密实；设备包括：卡车底盘、安装在卡车底盘上的辅助设备；其特点是，还包括一安装在卡车底盘尾部的补坑工作装置；该装置由框架部件、框架部件上设有的热压头部件及设有热熨平板部件组成；本发明可在较低的比压下获得较好的压实效果。

Description

沥青路面坑洞热修补工艺方法及补坑设备

技术领域

本发明涉及一种用于沥青路面坑洞修补的沥青路面坑洞热修补工艺方法和补坑设备。

背景技术

坑洞的修补是沥青路面局部修补中最困难又是频度高而普遍的日常养护工作，尤其是在冬春之交由寒冷转向潮湿温暖的时期更容易发生沥青路面的坑洞损坏。

从修补寿命的长短来分，坑洞的修补可分为应急修补、半永久性修补和永久性修补三种。从修补的施工方式来分则有冷态修补和热态修补。应急修补是指为不使坑洞继续损坏或从保证行车安全的角度出发采取的临时性修补措施，它的寿命大约只能维持1～2个月的时间。半永久性修补通常是指那些采用冷态修补的方法，这种方法一般能保持7～12个月的修补寿命。永久性修补通常是指那种按照严格步骤进行的热补工艺，此种方法的寿命可达2年左右。

传统的坑洞热修补工艺先用切边器沿划线切出一长方形边框，用风镐、液压镐或手镐去除松散材料直至达到坚硬的基础，清除坑内所有物质(水、杂物、散落的材料)，用粘结油涂覆坑的底部和侧壁，分层填放并压实热沥青混合料，用砂或石屑封层进行封边，最后清扫松散材料。传统热补工艺的缺点是：

(1)由于只能采用轻型的手扶振动平板和手扶振动压路机，热补的材料无法达到原有路面同等的压实度，这不仅降低了修补层的抵抗车轮载荷的强度而且也削弱了修补材料与原路面的结合，因此在车轮载荷的反复作用下在坑洞的原修补处往往重新出现损坏。

(2)热补材料与原路面(切好坑槽的侧壁)是冷结合，这显然会影响修补材料与洞壁的牢固粘合，有时导致坑洞材料的整块脱落。

(3)修补坑洞表面的平整度没有保证，通常是表面鼓起，虽然希望在日后车轮的碾压下变得平整，但实际上很难掌握，而往往留下一个个隆起的鼓包，破坏了行车的舒适性。

为改善传统的热补工艺，近些年来开发了一些新的热补工艺和设备。例如台湾专利55186，美国专利5236276提出用丙烷喷灯直接加热坑洞周围侧壁和底部的材料，希望达到烤干水份、加温旧材料、烧掉有害物质的目的，美国专利4815891提出了采用幅射加热板来加温坑洞及周围的路面材料，使沥青熔化，以加强与热沥青混合料的粘结的坑洞修补工艺，还有一些公司(例如日本的JSD公司等)则用红外线加热板的方式来完成类似的修补工艺。以上几种新的方法虽然增加了一道加温的工序可以去除水份、熔化坑洞周围的材料，使之与新料融成一体，有利于加强修补材料与洞壁之间的粘结力，但并未解决修补表面的平整度和材料压实的问题，因而仍然存在跳车的问题，修补的寿命也必然受到影响，而补坑的深度则被限止在4～5cm左右。

本发明的目的是要解决现有的沥青路面坑洞修补方法和补坑设备修补坑洞的材料与洞壁的粘合度差，坑洞内的材料压实度差，坑洞表面的平整度较差的缺点，而提供一种能在压实过程中向被压材料输送热量，使沥青混合料保持在较高的温度状态，以降低集料颗粒之间的摩擦，并以较长时间作用的压实力迫使沥青混合料中的空气更有效地挤出，而集料的颗粒得以重新排列而变得更加密实，在较厚的料层下获得较高的密实度的沥青路面坑洞热修补工艺方法，并提供一种实现上述工艺方法的沥青路面坑洞补坑设备。

本发明的目的是这样实现的，一种沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其特点是，包括切挖修补坑工序a、修补坑内加温工序b、修补坑喷洒热沥青粘油层工序c、修补坑内充填热沥青混合料工序d、热压实修补坑的沥青混合料工序e、热熨压修补坑表层工序f；

所述的挖修补坑工序a包括：a1、在路面上画出一与补坑设备用行车方向平行的长方形补坑线，每边应进入完好路面20-30cm；a2、用切边机或风镐沿画线切出一侧壁与路面垂直的长方形坑；a3、用铣刨机或风镐铲除松散材料清理坑，直至达到坚实的底部；

所述的修补坑内加温工序b包括：b1、用热压头伸入坑内分段加热坑底和侧壁的沥青混合料，使之熔化；

所述的修补坑喷洒热沥青粘层油工序c包括：c1、对修补坑的侧壁和底部喷洒热沥青粘层油；

所述的修补坑内充填热沥青混合料工序d包括：d1、充填温度达165℃左右的热沥青混合料，并将混合料表面轻轻耙平；

所述的热压实修补坑的沥青混合料工序e包括：e1、用热压头分块压实热沥青混合料，每块压实有一定的重叠度，在分层压实至表面修补层时应先压边缘，并与原路面有一定的重叠；e2、沿着横坡由低至高压实全部沥青混合料；

所述的热熨压修补坑表层工序f包括：f1、用热熨平板加热烫压表层的沥青混合料，使表层集料的颗粒在沥青温度165℃下，在静压力的作用下重新排面变得平整密实。

上述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其中，所述的修补坑内加温工序b中，对坑洞底部和侧壁加热的温度为160℃至180℃。

上述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其中，所述的修补坑内充填热沥青混合料工序d中，对于深度大于10cm的坑洞可分层充填、用热压头分层压实。

上述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其中，所述的热压实修补坑的沥青混合料工序e中，在压实过程中热压头向被压材料输送热量，使沥青混合料保持在165℃，来降低集料颗粒之间的摩擦，并以较长时间作用的静压力迫使沥青混合料中的空气挤出，而集料的颗粒得以重新排列而变得更加密实。

上述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其中，所述的热压实修补坑的沥青混合料工序e中，对沥青混合料加热的温度160℃至175℃。

上述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其中，所述的热熨压修补坑表层工序f中，热熨平板温度可调，热熨平板热熨修补坑洞填充的材料表面，使之平整致密，并熔合原路面与修补材料的接缝。

一种用于沥青路面坑洞的热修补工艺方法的补坑设备，包括卡车底盘、安装在卡车底盘上的热沥青混合料仓、沥青罐及喷洒系统、导热油系统、液压油系统、压缩空气系统、动力源系统、操纵面板及液压镐、清洗装置；其中，还包括一连接在卡车底盘尾部的补坑工作装置；

所述的补坑工作装置由连接在卡车底盘尾部的框架部件、在框架部件上设有至少一个可在纵向和横向形成的平面内移动的热压头部件、该框架部件上还设有至少一个可以至少在一个方向(横向或纵向)内移动的热熨平板部件组成。

上述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑设备，其中，所述的框架部件包括：两只三角支撑架、上框架、横向导轨；两只垂直设置的三角支撑架底部两端分别与上框架连接；横向导轨设在上框架底部两侧。

上述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑设备，其中，所述的热压头部件包括：热压头支架、热压头支架滑块、纵向导轨、压实油缸支板、压实油缸、热压头；热压头支架顶部四角固定热压头支架滑块，热压头支架滑块设置在横向导轨中，滑动连接；两根纵向导轨设置在热压头支架底部两侧，四块压实油缸支板滑块固定在压实油缸支板顶部四角，压实油缸支板滑块设置在纵向导轨中，与纵向导轨滑动连接；压实油缸设置在压实油缸支板上；热压头与压实油缸中的活塞连接。

上述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑设备，其中，所述的热熨平板部件包括：热熨平板支架滑块、热熨平板支架、两只熨平油缸、热熨平板；热熨平板支架顶部固定有热熨平板支架滑块，热熨平板支架滑块设置在横向导轨中，滑动连接；两只熨平油缸间隔设置在热熨平板支架上，热熨平板与熨平油缸中的活塞连接。

上述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑装置，其中，所述的热压头是空心的金属箱，内部充满了可调节温度的导热油；可对热沥青混合料、坑洞的底部和侧壁、路面进行加热、施压。

上述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑装置，其中，所述的热熨平板是空心的金属箱，内部充满了可调节温度的导热油；可对热沥青混合料、坑洞的表层、路面进行加热、熨平。

本发明与现有技术相比，具有明显的优点和效果：

本发明提出了一种用热压头—熨平板来加热坑槽侧壁和底部、压实修补材料和熨平补坑表面的沥青路面坑洞热补工艺的新概念。这一热补工艺的优点是：

(1)将保持在165℃左右高温状态下的热沥青混合料用热压头施以较长时间作用的静压力可有效地降低集料颗粒之间的内摩擦，从而在较低的比压下获得较好的压实效果。实验室的试验表明在比压为1.245MPa时对料层厚90mm的AC-13 I型密级配沥青混合料在165℃下施压可获得按马歇尔击实密度计算的96.4％的压实度。

(2)用热压头作为温度可控的恒温热源伸入至坑洞底部和侧壁依靠接触直接向原路面传热可以保证均匀的加热和避免沥青材料的过热。

(3)用热熨平板烫压修补材料的成型表面可获得一平整致密的补坑表面。

附图说明：

本发明的具体工艺方法和设备结构由以下实施例及其附图进一步给出。

图1是本发明沥青路面坑洞修补设备的结构示意图。

图2是本发明沥青路面坑洞修补工艺方法流程图。

图3是本发明沥青路面坑洞修补设备的补坑工作装置主视图。

图4是本发明沥青路面坑洞修补设备的补坑工作装置左视图。

图5是本发明沥青路面坑洞修补设备的补坑工作装置俯视图。

具体实施方式

请参见图1，一种用于沥青路面坑洞的热修补工艺方法的补坑设备，包括卡车底盘1、安装在卡车底盘上的热沥青混合料仓2、导热油系统3、沥青罐及喷洒系统4、液压油系统5、压缩空气系统6、动力源7、辅助工具8；连接在卡车底盘尾部的补坑工作装置9。

请参见图2，一种沥青路面坑洞的热修补工艺方法，包括切挖修补坑工序a、修补坑内加温工序b、修补坑喷洒热沥青粘油层工序c、修补坑内充填热沥青混合料工序d、热压实修补坑的沥青混合料工序e、热熨压修补坑表层工序f；

挖修补坑工序a包括：a1、在路面上画出一与补坑设备行车方向平行的长方形补坑线，每边应进入完好路面20-30cm；a2、用切边机或风镐沿画线切出一侧壁与路面垂直的长方形坑；a3、用铣刨机或风镐铲除松散材料清理坑，直至达到坚实的底部；

修补坑内加温工序b包括：b1、用热压头伸入坑内分段加热坑底和侧壁的沥青混合料，使之熔化；对坑洞底部和侧壁加热的温度为160℃至180℃，低温热源通过较长时间的接触直接传热，加热熔化原路面的沥青混合料。

修补坑喷洒热沥青粘层油工序c包括：c1、对修补坑的侧壁和底部喷洒热沥青粘层油；

修补坑内充填热沥青混合料工序d包括：d1、充填温度达165℃左右的热沥青混合料，并将混合料表面轻轻耙平；对于深度大于10cm的坑洞可分层充填、用热压头分层压实。

热压实修补坑的沥青混合料工序e包括：e1、用热压头分块压实热沥青混合料，每块压实有一定的重叠度，在分层压实至表面修补层时应先压边缘，并与原路面有一定的重叠；e2、沿着横坡由低至高压实全部沥青混合料；在压实过程中热压头向被压材料输送热量，使沥青混合料保持在165℃，来降低集料颗粒之间的摩擦，并以较长时间作用的静压力迫使沥青混合料中的空气挤出，而集料的颗粒得以重新排列而变得更加密实；对沥青混合料加热的温度为160℃至175℃。

热熨压修补坑表层工序f包括：f1、用热熨平板加热烫压表层的沥青混合料，使表层集料的颗粒在沥青温度165℃下，在静压力的作用下重新排面变得平整密实；热熨平板温度可调，热熨平板热熨修补坑洞填充的材料表面，使之平整致密，并熔合原路面与修补材料的接缝。

本发明的沥青路面坑洞热修补工艺方法及是基于以下两项已被实验室试验所证实的理论基础之上的：(1)沥青材料在165℃左右的高温下具有良好的润滑作用，它与振动作用一样能有效地降低集料颗粒之间的摩擦作用，使它们在垂直压力的作用下重新排列而变得密实。(2)集料颗粒之间被沥青膜包围的空气在垂直压力的作用下，将首先压缩自身的体积，直至空气压力足以冲破沥青膜的包围才会被挤出。在短暂的垂直压力作用下(例如碾压过程中的垂直压力)，一些未被完全挤出的空气，将在压力消灭后恢复它们的体积，因而用碾压的方法来压实铺层，通常需要多遍的作用才能逐步减少颗粒之间的空隙，逐步重新排列集料颗粒而使之逐步密实。但在较长时间的静压力作用下，保持在高温状态下的混合料将更容易把被沥青膜包围的颗料空隙间的空气排挤出去，因而可在较小的比压下获得较高的密实度。

本发明提供的一种能向坑槽底部和侧壁以较低温度的恒温热源(温度可调)和较长时间的接触直接传热的方法来熔化原路面的沥青混合料，又不至于使传热表面过热而损伤沥青材料；压实过程终了时加热熨平修补材料的表面，并熔合原路面与修补材料的接缝而使之保持齐平。

请参见图3、图4、图5，补坑工作装置9由连接在卡车底盘尾部的框架部件91、在框架部件91上设有至少一个可在纵向和横向形成的平面内移动的热压头部件92、该框架部件上还设有至少一个可以至少在一个方向(横向或纵向)内移动的热熨平板部件93组成。

框架部件91包括：两只三角支撑架911、上框架912、横向导轨913；两只垂直设置的三角支撑架911底部两端分别与上框架912连接；横向导轨913设在上框架912底部两侧。

热压头部件92包括：热压头支架921、热压头支架滑块922、纵向导轨923、压实油缸支板924、压实油缸支板滑块925、压实油缸926、热压头927；热压头支架921顶部四角固定热压头支架滑块922，热压头支架滑块922设置在横向导轨913中，滑动连接；两根纵向导轨923设置在热压头支架921底部两侧，四块压实油缸支板滑块925固定在压实油缸支板924顶部四角，压实油缸支板滑块设置在纵向导轨923中，与纵向导轨923滑动连接；压实油缸926设置在压实油缸支板924上；热压头927与压实油缸926中的活塞连接。热压头通过纵、横导轨可以在x-y平面内任意移动。热压头927是空心的金属箱，内部充满了可调节温度的导热油；可对热沥青混合料、坑洞的底部和侧壁、路面进行加热、施压。

热熨平板部件93包括：热熨平板支架滑块931、热熨平板支架932、两只熨平油缸933、热熨平板934；热熨平板支架932顶部固定有热熨平板支架滑块931，热熨平板支架滑块931设置在横向导轨913中，滑动连接；两只熨平油缸933间隔设置在热熨平板支架932上，热熨平板934与熨平油缸933中的活塞连接。热熨平板则可以在一个方向内移动；热熨平板934是空心的金属箱，内部充满了可调节温度的导热油；可对热沥青混合料、坑洞的表层、路面进行加热、熨平。热压头19和热熨平板23都可以通过调节各自油缸的压力对热沥青混合料施加不同的压实力。

综上所述，本发明提出的一种用热压头—熨平板来加热坑槽侧壁和底部、压实修补材料和熨平补坑表面的沥青路面坑洞热补工艺和修补设备科学、合理、新颍，用热压头作为温度可控的恒温热源伸入至坑洞底部和侧壁依靠接触直接向原路面传热可以保证均匀的加热和避免沥青材料的过热；用热熨平板烫压修补材料的成型表面可获得一平整致密的补坑表面；将保持在165℃左右高温状态下的热沥青混合料用热压头施以较长时间作用的静压力可有效地降低集料颗粒之间的内摩擦，从而在较低的比压下获得较好的压实效果。

Claims (12)

1、一种沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其特征在于：包括切挖修补坑工序a、修补坑内加温工序b、修补坑喷洒热沥青粘油层工序c、修补坑内充填热沥青混合料工序d、热压实修补坑的沥青混合料工序e、热熨压修补坑表层工序f；

所述的挖修补坑工序a包括：

a1、在路面上画出一与补坑设备行车方向平行的长方形补坑线，每边应进入完好路面20-30cm；

a2、用切边机或风镐沿画线切出一侧壁与路面垂直的长方形坑；

a3、用铣刨机或风镐铲除松散材料清理坑，直至达到坚实的底部；

所述的修补坑内加温工序b包括：b1、用热压头伸入坑内分段加热坑底和侧壁的沥青混合料，使之熔化；

所述的修补坑喷洒热沥青粘层油工序c包括：c1、对修补坑的侧壁和底部喷洒热沥青粘层油；

所述的修补坑内充填热沥青混合料工序d包括：d1、充填温度达165℃左右的热沥青混合料，并将混合料表面轻轻耙平；

所述的热压实修补坑的沥青混合料工序e包括：

e1、用热压头分块压实热沥青混合料，每块压实有一定的重叠度，在分层压实至表面修补层时应先压边缘，并与原路面有一定的重叠；

e2、沿着横坡由低至高压实全部沥青混合料；

所述的热熨压修补坑表层工序f包括：f1、用热熨平板加热烫压表层的沥青混合料，使表层集料的颗粒在沥青温度165℃下，在静压力的作用下重新排面变得平整密实。

2、根据权利要求1所述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其特征在于：所述的修补坑内加温工序b中，对坑洞底部和侧壁加热的温度为160℃至180℃。

3、根据权利要求1所述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其特征在于：所述的修补坑内充填热沥青混合料工序d中，对于深度大于10cm的坑洞可分层充填、用热压头分层压实。

4、根据权利要求1所述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其特征在于：所述的热压实修补坑的沥青混合料工序e中，在压实过程中热压头向被压材料输送热量，使沥青混合料保持在165℃，来降低集料颗粒之间的摩擦，并以较长时间作用的静压力迫使沥青混合料中的空气挤出，而集料的颗粒得以重新排列而变得更加密实。

5、根据权利要求1所述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其特征在于：所述的热压实修补坑的沥青混合料工序e中，对沥青混合料加热的温度为160℃至175℃。

6、根据权利要求1所述的沥青路面坑洞的热修补工艺方法，其特征在于：所述的热熨压修补坑表层工序f中，热熨平板温度可调，热熨平板热熨修补坑洞填充的材料表面，使之平整致密，并熔合原路面与修补材料的接缝。

7、一种用于沥青路面坑洞的热修补工艺方法的补坑设备，包括卡车底盘、安装在卡车底盘上的热沥青混合料仓、沥青罐及喷洒系统、导热油系统、液压油系统、压缩空气系统、动力源系统、操纵面板及液压镐、清洗装置；其特征在于：还包括一连接在卡车底盘尾部的补坑工作装置；

所述的补坑工作装置由连接在卡车底盘尾部的框架部件、在框架部件上设有至少一个可在纵向和横向形成的平面内移动的热压头部件、该框架部件上还设有至少一个可以至少在横向或纵向内移动的热熨平板部件组成。

8、根据权利要求5所述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑设备，其特征在于：所述的框架部件包括：两只三角支撑架、上框架、横向导轨；两只垂直设置的三角支撑架底部两端分别与上框架连接；横向导轨设在上框架底部两侧。

9、根据权利要求5所述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑设备，其特征在于：所述的热压头部件包括：热压头支架、热压头支架滑块、纵向导轨、压实油缸支板、压实油缸、热压头；热压头支架顶部四角固定热压头支架滑块，热压头支架滑块设置在横向导轨中，滑动连接；两根纵向导轨设置在热压头支架底部两侧，四块压实油缸支板滑块固定在压实油缸支板顶部四角，压实油缸支板滑块设置在纵向导轨中，与纵向导轨滑动连接；压实油缸设置在压实油缸支板上；热压头与压实油缸中的活塞连接。

10、根据权利要求5所述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑设备，其特征在于：所述的热熨平板部件包括：热熨平板支架滑块、热熨平板支架、两只熨平油缸、热熨平板；热熨平板支架顶部固定有热熨平板支架滑块，热熨平板支架滑块设置在横向导轨中，滑动连接；两只熨平油缸间隔设置在热熨平板支架上，热熨平板与熨平油缸中的活塞连接。

11、根据权利要求5所述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑装置，其特征在于：所述的热压头是空心的金属箱，内部充满了可调节温度的导热油；可对热沥青混合料、坑洞的底部和侧壁、路面进行加热、施压。

12、根据权利要求5所述的用于沥青路面坑洞热修补工艺方法的补坑装置，其特征在于：所述的热熨平板是空心的金属箱，内部充满了可调节温度的导热油；可对热沥青混合料、坑洞的表层、路面进行加热、熨平。