[发明专利]一种道路面层局部预养护设备及相关的道路预养护方法

说明书

本发明公开一种道路面层局部预养护设备及相关的道路预养护方法。所述设备包括压力供给装置、进浆口、出浆口、出浆管路、气‑液二相存储罐、进气管路、气‑液隔离元件组、进气口、出气口、出气管路、气流控制元件组、进浆管路、浆液流控制装置和排液管；所述预养护设备设置有气流路径和浆液流路径，两条路径在气‑液二相存储罐交汇，所述相关道路预养护方法包括备浆、注浆和设备清洗等步骤。本发明实现在道路新建阶段、病害发生前或病害程度较轻微的阶段，以不扰动或较少扰动原有材料和结构的方式，降低道路面层局部空隙率，提高道路面层强度、抗渗性和抗水损坏性能。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种道路面层局部预养护设备及相关的道路预养护方法。

背景技术

以沥青混合料为代表的柔性路面面层结构会因材料设计、施工误差、平面位置、必要的施工和养护条件控制不利等原因发生局部压实度不足和空隙率过大等缺陷。这类局部缺陷会降低柔性（沥青混合料）路面的强度、抗渗性和抗变形能力，加速车辙、局部沉降、裂缝、松散、层底脱空等多种病害的产生和发展，会对道路的通行能力、安全性、美观性和行车舒适性产生严重不利影响。

现阶段通常采用局部破碎、移除并重新铺筑的方法对柔性路面面层的局部缺陷及其引起的病害进行养护和修复，但这种处治方法流程复杂、成本高昂（人员、材料、设备周转等），且存在修补处美观性差等诸多问题。传统养护和修复的工作流程至少包括破碎、清理、平整、锯切、清理、铺筑、压实等，其复杂程度远超新建路面。而局部缺陷多为随机或离散分布，采用传统的局部置换方法所需人员多，设备复杂，设备和人员周转效率低，成本高。此外，重新铺筑的区域颜色很难与周边协调，容易形成“补丁”状外观，严重影响道路美观。

这类处治方法最严重的问题在于不仅存在严重的材料浪费，且往往耐久性不佳。传统的置换修补需要以局部病害为中心大幅扩大破碎的范围，不仅浪费病害发生区域材料的残余强度，还可能对面层周边区域产生不必要的扰动。实际上，针对局部的小范围铺筑或在井周、道路边缘等位置，出于成本或施工条件限制（如周边已有面层材料或道路附属设施的局限），通常无法采用大型摊铺或碾压机械或采用机械后仍会存在施工效果不佳的情况，导致重新铺筑的面层依然存在局部压实度不足和孔隙率过大等缺陷。因此置换式修复只能在表观上暂时消除车辙、局部沉降、裂缝、松散、层底脱空等病害，却不能彻底消除引起病害的原因，短期内相同位置极易再次发生相同或更为严重的病害。

实际上，虽然局部孔隙率过大会影响材料强度、稳定性和抗渗性，但面层材料仍具有一定的强度，并能部分承载车辆荷载。若能在保留原有路面结构和材料的前提下，于道路新建阶段、病害发生前或病害程度较轻微的阶段，以不扰动或较少扰动原有材料和结构的方式，对柔性路面面层局部空隙率过大等缺陷进行提前处治，即预防性养护，就能够有效提高道路性能和耐久性。然而，现阶段相关的设想、方案、设备、方法和技术均较为缺乏。

发明内容

本发明的目的在于提出一种道路面层局部预养护设备及相关的道路预养护方法。

本发明提出的预养护方法的对象为已完成铺筑并存在局部空隙率过大等缺陷的柔性路面面层。

本发明提出了道路面层局部预养护专用设备和及相关的道路预养护方法，在保留缺陷区域的80%~100%的原有面层材料的基础上，实现利用压缩气体压力和补强浆液自重使补强浆液渗流进入并填充补强对象内部空隙，经养护或固化等过程，形成固体或半固体，降低面层材料局部空隙率，提高面层强度、抗渗性和抗水损坏性能。所述补强浆液是指具有流动性的液体、固体-液体混合物、气体-液体混合物或气体-固体-液体混合物中任一种。

本发明提出的一种道路面层局部预养护设备，包括压力供给装置1、出浆管路4、气-液二相存储罐5、进气管路8、气-液隔离元件组9、出气管路12、气流控制元件组13、进浆管路14、浆液流控制装置15和排液管16；所述预养护设备设置有气流路径和浆液流路径，两条路径在气-液二相存储罐5交汇，其中：