[发明专利]一种同步碎石封层摊铺机及施工方法

说明书

本发明公开了集受料、转输配料、“微创”预处理、除尘、喷洒沥青、碎石撒布于一身的一种同步碎石封层摊铺机及施工方法，包括机架、内燃机、分动箱、行走装置、接料斗、矿料转输系统、沥青加热保温装置、沥青转输系统、路面预处理装置、沥青喷洒装置、碎石撒布装置、除尘装置。经接收缓存各原材料后计量喷洒沥青和撒布碎石摊铺，并“实时”对路面微创铣刷、微创冲铣做预处理及除尘。操控简单，受料容易方便，产量大效率高，性能稳定可靠耐久；喷洒与撒布宽度阔，变化灵活，精度高；有效解决纵横接缝及料头问题，不同铺面质量现象；喷洒撒布均匀，层间粘合力强，质量性能优越，延长路面服务寿命。适合多种作业面与环境下施工。符合碳达峰，碳中和。

技术领域

本发明属于道路与机场建设、养护与维修以及其它铺面作业所需工程机械设备和施工技术方法领域。尤其是涉及同步碎石封层车。

背景技术

同步碎石封层技术在道路建设和路面养护和维修工程中已成为重要组成部分。同步碎石封层是将沥青（改性沥青等）喷洒和矿料撒布同时进行，使沥青结合料与矿料（骨料）之间有充分的接触达到最大限度的粘结度形成一薄层铺面。能够对道路表面功能进行预防性养护，早期维修，车辙填充修补，路面外观改善等。在路面、机场跑道等建设中下封层中起其到粘结和防水等作用。有效提高道路服务性能，延长道路使用寿命。同步碎石封层摊铺设备和施工技术方法对施工质量与性能有着至关重要影响。

目前国内同步碎石封层施工普遍采用同步碎石封层车进行间歇式工艺的作业方式。即先在料场将矿料、沥青等原材料装满，然后行驶到工地现场进行施工作业，当某一种原材料用完就得再次到料场装料，如此反复施工。由于同步碎石封层车每装满一车原材料数量限制，加之不同宽度和矿料密度和沥青喷洒量约束所能够摊铺的面积有限，在长距离大工程施工中设备必须返回料场加装原材料后重新赶往工地进行下次施工作业。因此造成设备大部分时间浪费在运输原材料上，导致高昂的设备利用率低下，且施工效率不理想。通常在大型工程中普遍采取多台设备先后轮流顺次作业，如此长距离施工过程中容易导致摊铺接缝频繁发生影响整体铺面质量。在施工过程中卡车底盘重载和载量变化的工况下低速且恒速行进很难控制；卡车底盘低速匀速行进范围十分有限加之重载和载量变化的工况下更加不容易控制调节。卡车底盘变速箱减速比选用还受低速施工速度与高速运输行驶速度无法兼得所困扰。不同型号设备不同操作人员在同一施工路段施工作业往往会发生不同铺面质量现象，特别是不同的外观质量问题。加之每作业一次必然产生工艺料头，而所产生的料头不同程度影响整体施工质量。

目前现有连续式同步碎石封层设备和技术采取沥青撒布车先喷洒沥青，然后再由连续式碎石撒布机撒布矿料。然而现实生产中所引进的国外连续式设备长期以来未被国内市场和业界接受与认可！国内长期以来普遍使用同步碎石封层“车”施工。虽然在相当多文献资料中公开介绍连续同步碎石封层设备和施工方法相关技术，但是其可操作性、推广性、可靠性、施工质量、费用等方面与同步碎石封层车的综合应用性能相比差距甚远，在实际生产中也很少见到所述实物。造成这一现象原因主要有三方面：首先现有连续同步碎石封层设备对施工操作与管理人员水平要求苛刻；其次连续上料工序繁琐，不容易操作，施工质量难以控制；再次要达到配套设备间连续、流畅、稳定的配合作业又显得复杂又十分困难。上述问题长期存在。

由于现有设备设计方案表现出：设备有效功率有限，喷洒撒布宽度有限，因此目前连续式与间断式同步碎石工艺一次性能满足一个车道的宽度摊铺。从而两幅以上车道铺装采取先后拼接方式，如此纵向与横向接缝处产生布料配比不均匀，接缝处平整度容易产生高低不平与漏铺，接缝处搭接粘结度与强度不稳定，整体铺面平整度、外观颜色差异等质量问题，十分不容易控制。

国内外大量研究表明，铺面层间处治不到位是引起同步碎石封层铺面质量问题的重要原因之一。因为原道路面层与稀浆封层或微表处面层是两种不同结构的材料与工艺，若层间粘结力不足，经过自然环境的四季交替加上路面行车带来的载荷，尤其是重载和超载，层间挤压和剪切变形不断积累，导致稀浆封层或微表处铺面出现过早脱落、裂缝、麻面、泛油等路面病害。