CN106400657B - 一种封层洒布设备及洒布方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于筑路施工机械技术领域，特别涉及一种封层洒布设备及洒布方法。该封层洒布设备，包括车体，其特征是：所述车体上安装有喷水装置、界面剂喷洒装置、沥青喷洒装置、石料撒布装置和保护剂喷洒装置；其洒布方法，步骤是：依次向路面喷洒水、界面剂、第一层沥青、撒布石料，碾压石料，向石料上喷洒第二层或多层沥青，向第二层沥青上喷洒保护剂。本发明的有益效果是：通用性强，可实现多个施工步骤同步进行，保证了路面的牢固稳定性和抗滑能力，控制精确、洒布均匀、保证路面美观；且其结构简单、使用方便、易维护，并可适应各种宽度的路面，大大提高了封层施工作业的效率和质量。

Description

一种封层洒布设备及洒布方法

（一）技术领域

本发明属于筑路施工机械技术领域，特别涉及一种封层洒布设备及洒布方法。

（二）背景技术

目前路面表处技术主要有同步碎石封层、雾封层和含砂雾封层等。

在道路建设过程中，沥青路面经过同步碎石封层，可具备更好的防滑和防渗水性能。同步碎石封层技术是将碎石及粘结材料同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层，作为路面表处层使用。

路面因车流量的增加、超载运输等会出现车辙、拥包、龟裂、表面光滑等病害，沥青路面的病害大都因表面渗水造成。现有的雾封层技术是在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性的乳化沥青，形成一层严密的防水层将路面封闭，是一种直接、经济、有效地预防性养护施工措施，对延长路面使用寿命作用明显。

含砂雾封层是一种新型的高速公路沥青路面养护技术，其工艺是将具有良好渗透性的乳化沥青和石料均匀地洒布到沥青路面上，乳化沥青可以填封微小裂缝和表面空隙，起到防水和抑制松散的作用，防止路面材料进一步老化，石料可以起到提高路面摩擦系数、保证行车安全的作用。目前含砂雾封层施工过程中石料的洒布主要有两种方式，一种为将石料与乳化沥青进行预混合，然后进行洒布，该方式石料与乳化沥青的混匀程度不好控制，石料与乳化沥青的混合料在喷洒过程中容易堵塞管路和喷嘴；另一种方式为人工预先将石料撒布在路面上，再喷洒乳化沥青，由于石料撒布与乳化沥青的喷洒无法同步实现，石料与沥青结合力不强。

同步碎石封层、雾封层和含砂雾封层属于不同的施工方法，适用于不同的路面特点，可独立施工，也可以进行复合施工，即在同步碎石封层基础上，进行雾封层或含砂雾封层施工。现目前，同步碎石封层、雾封层、含砂雾封层均需要采用专用车辆进行施工，车辆通用性差，尤其是复合封层施工时，工艺复杂，成本较高。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便、适应性好、通用性强、控制精确、可将多种物料同步均匀洒布、施工效率和质量高的封层洒布设备及洒布方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种封层洒布设备，包括车体，其特征是：所述车体前端安装有喷水装置，车体中部安装有界面剂喷洒装置、车体后部安装有沥青喷洒装置和石料撒布装置，沥青喷洒装置包括前后两个喷洒部，石料撒布装置位于沥青喷洒装置前后两个喷洒部之间，车体尾端安装有保护剂喷洒装置。

所述喷水装置包括设置于车体前端的水喷洒臂，水喷洒臂与水罐相连接，水喷洒臂与水罐之间连接设有水泵。

所述界面剂喷洒装置包括设置于车体中部的界面剂喷洒臂，界面剂喷洒臂与界面剂罐相连接，界面剂喷洒臂与界面剂罐之间连接设有界面剂泵。

所述沥青喷洒装置包括设置于车体后部的前喷洒臂和后喷洒臂，前喷洒臂和后喷洒臂分别与沥青储罐相连接，前喷洒臂和后喷洒臂分别与沥青储罐之间连接设有沥青泵；前喷洒臂和后喷洒臂固定于升降臂上，升降臂通过升降气缸与车体连接。

所述石料撒布装置包括料仓，料仓出口设有闸门，料仓下方设有主撒布滚筒，主撒布滚筒与料仓之间从上到下依次设有内螺旋推料装置和料箱，主撒布滚筒与料箱之间设有撒布活门，撒布活门活动端与铰接在料仓上的撒布活门气缸相连接，主撒布滚筒位于前喷洒臂和后喷洒臂之间；主撒布滚筒与撒布活门之间设有撒布量调节板，撒布量调节板上安装有手轮；主撒布滚筒和后喷洒臂之间设有碾压装置，碾压装置包括连接设于升降臂底部的碾压辊轮，碾压辊轮与升降臂之间用弹簧预紧。

所述保护剂喷洒装置包括设置于车体尾端的保护剂喷洒臂，保护剂喷洒臂与保护剂罐相连接，保护剂喷洒臂与保护剂罐之间连接设有保护剂泵。

所述料箱两侧分别设有加宽料箱，加宽料箱上方设有外螺旋推料装置，外螺旋推料装置端部的轴杆穿入内螺旋推料装置端部的轴孔内用第一拉杆固定；加宽料箱下方设有副撒布滚筒，副撒布滚筒端部的锥轴穿入主撒布滚筒端部的锥孔内用第二拉杆固定。

所述加宽料箱通过悬挂轴与滑枕相连接，滑枕安装于丝杠上；主撒布滚筒由滚筒托架装置托住，主撒布滚筒及内螺旋推料装置的旋转由液压马达通过链轮链条装置同步带动；升降臂底部设有感应器。

一种如上述封层洒布设备进行的洒布方法，其特征是：包括以下步骤：

（1）、向路面喷洒第一层沥青膜；

（2）、在第一层沥青膜上撒布石料；

（3）、向石料表面喷洒第二层沥青膜。

优选的，在步骤（1）中，在向路面喷洒第一层沥青膜之前向路面喷洒界面剂，在向路面喷洒界面剂之前向路面喷洒清水；在步骤（2）中，撒布石料后，将尚未完全嵌入至沥青膜内的石料均匀平整的碾压到位；在步骤（3）中，向石料表面喷洒若干层沥青膜，向第二层沥青膜表面喷洒保护剂。

本发明的有益效果是：实现了同步碎石封层、雾封层和含砂雾封层等施工方法在一种施工车辆上完成；实现了洒水、洒界面剂、洒粘结料、撒石料、碾压、洒粘结料、洒保护剂同步施工；封层施工过程中石料和粘结料可均匀同步洒布及碾压，前后两组喷洒臂及碾压装置的设置有利于石料镶嵌到粘结料中提高石料与粘结料的结合力；施工过程中实时监测喷洒臂与地面间距，通过升降气缸的调节，控制前后喷洒臂及碾压装置与地面距离的时时变化，使得设备具有喷洒粘结料、撒石料、碾压、再喷洒粘结料、裹覆、调距等多项功能，控制精确、洒布均匀、保证路面美观；且其结构简单、使用方便、易维护，并可适应各种宽度的路面，大大提高了封层施工作业的效率和质量。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明的石料撒布装置工作状态图；

附图3为本发明的石料撒布装置非工作状态图；

附图4为本发明的碾压装置工作状态图；

附图5为本发明的碾压装置非工作状态图；

图中，1车体，2水喷洒臂，3水罐，4水泵，5界面剂喷洒臂，6界面剂罐，7界面剂泵，8前喷洒臂，9后喷洒臂，10沥青储罐，11沥青泵，12升降臂，13升降气缸，14料仓，15主撒布滚筒，16内螺旋推料装置，17料箱，18撒布活门，19撒布活门气缸，20撒布量调节板，21手轮，22保护剂喷洒臂，23保护剂罐，24保护剂泵，25碾压辊轮，26弹簧，27加宽料箱，28外螺旋推料装置，29第一拉杆，30闸门，31副撒布滚筒，32第二拉杆，33悬挂轴，34滑枕，35丝杠，36滚筒托架装置，37液压马达，38链轮链条装置，39感应器。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括车体1，车体1前端安装有喷水装置，车体1中部安装有界面剂喷洒装置、车体1后部安装有沥青喷洒装置和石料撒布装置，沥青喷洒装置包括前后两个喷洒部，石料撒布装置位于沥青喷洒装置前后两个喷洒部之间，车体1尾端安装有保护剂喷洒装置。喷水装置包括设置于车体1前端的水喷洒臂2，水喷洒臂2与水罐3相连接，水喷洒臂2与水罐3之间连接设有水泵4。界面剂喷洒装置包括设置于车体1中部的界面剂喷洒臂5，界面剂喷洒臂5与界面剂罐6相连接，界面剂喷洒臂5与界面剂罐6之间连接设有界面剂泵7。沥青喷洒装置包括设置于车体1后部的前喷洒臂8和后喷洒臂9，前喷洒臂8和后喷洒臂9分别与沥青储罐10相连接，前喷洒臂8和后喷洒臂9分别与沥青储罐10之间连接设有沥青泵11；前喷洒臂8和后喷洒臂9固定于升降臂12上，升降臂12通过升降气缸13与车体1连接。石料撒布装置包括料仓14，料仓14出口设有闸门30，料仓14下方设有主撒布滚筒15，主撒布滚筒15与料仓14之间从上到下依次设有内螺旋推料装置16和料箱17，主撒布滚筒15与料箱17之间设有撒布活门18，撒布活门18活动端与铰接在料仓14上的撒布活门气缸19相连接，主撒布滚筒15位于前喷洒臂8和后喷洒臂9之间；主撒布滚筒15与撒布活门18之间设有撒布量调节板20，撒布量调节板20上安装有手轮21；主撒布滚筒15和后喷洒臂9之间设有碾压装置，碾压装置包括连接设于升降臂12底部的碾压辊轮25，碾压辊轮25与升降臂12之间设有弹簧26。保护剂喷洒装置包括设置于车体1尾端的保护剂喷洒臂22，保护剂喷洒臂22与保护剂罐23相连接，保护剂喷洒臂22与保护剂罐23之间连接设有保护剂泵24。料箱17两侧分别设有加宽料箱27，加宽料箱27上方设有外螺旋推料装置28，外螺旋推料装置28端部的轴杆穿入内螺旋推料装置16端部的轴孔内用第一拉杆29固定；加宽料箱27下方设有副撒布滚筒31，副撒布滚筒31端部的锥轴穿入主撒布滚筒15端部的锥孔内用第二拉杆32固定。加宽料箱27通过悬挂轴33与滑枕34相连接，滑枕34安装于丝杠35上；主撒布滚筒15由滚筒托架装置36托住，主撒布滚筒15及内螺旋推料装置16的旋转由液压马达37通过链轮链条装置38同步带动；升降臂12底部设有感应器39。

采用本发明的一种封层洒布设备，水喷洒臂2与水罐3之间、界面剂喷洒臂5与界面剂罐6之间、前喷洒臂8和后喷洒臂9与沥青储罐10之间、保护剂喷洒臂22与保护剂罐23之间分别用管路连接，管路上均设有流量计和阀门。

采用本发明的一种封层洒布设备及洒布方法，施工过程中，沿行车方向，位于车头前端的水喷洒臂2先在路面上喷洒清水，同时位于装置中部的界面剂喷洒臂5喷出界面剂。前喷洒臂8在路面上喷洒一层沥青粘结料，然后在主撒布滚筒15、副撒布滚筒31的旋转带料的作用下将石料均匀撒布在路面的沥青膜上，随后经碾压装置将尚未完全嵌入至沥青膜内的石料均匀平整的碾压到位，最后后喷洒臂9再喷洒一层沥青粘结料，将石料完全裹覆。后喷洒臂9喷洒过程中的冲击力，使石料更充分的嵌挤在路面微小裂缝和表面空隙内，使路面的抗滑能力进一步增强。位于车体1尾部的保护剂喷洒臂22向已同步洒布在路面上的材料均匀洒布一层保护剂。撒布活门18、喷水喷嘴、界面剂喷嘴、沥青喷嘴、保护剂喷嘴均可分组独立控制，满足不同施工工艺的要求；石料撒布量由行车速度、撒布量调节板20与主撒布滚筒15或副撒布滚筒31的间隙、主撒布滚筒15转速控制；前喷洒臂8和后喷洒臂9的喷洒量由牵引车自带沥青泵11控制；喷水量由行车速度、水泵4和流量计组成的闭环控制***控制；界面剂量喷洒量由行车速度、界面剂泵7和流量计组成的闭环控制***控制；保护剂喷洒量由行车速度、保护剂泵24和流量计组成的闭环控制***控制；前喷洒臂8和后喷洒臂9距离地面高度由测距感应装置与升降气缸13组成的闭环控制***控制；洒布装置行走由牵引车提供动力；所需液压站及空气压缩机均由牵引车提供。

由于路面宽度不同及装置宽度的限制，本封层洒布设备设置了加宽装置，在装置两侧各设置了一个加宽料箱27。

石料由料仓14通过旋转闸门30落下，被内螺旋推料装置16和外螺旋推料装置28推送到两侧的加宽料箱27内。随之，加宽料箱27内的石料用上述同样的方法进行撒布。

加宽料箱27是由悬挂***的悬挂轴33及可伸缩的滑枕34连接，在非工作状态时，旋转闸门30封住料仓14，滚筒托架装置36托住主撒布滚筒15，收起碾压辊轮25；丝杠35旋转、滑枕34移动带动加宽料箱27缩回至紧贴装置并固定，此时洒布装置可随意转场。

当工作时，打开加宽料箱27紧固装置，用手把旋转丝杠35，通过滑枕34将加宽料箱27移出至适当位置，加宽料箱27通过悬挂轴33旋转90度，再旋转丝杠35将两侧加宽料箱27内的外螺旋推料装置28端部轴杆穿入料仓14内的内螺旋推料装置16端部的轴孔内，将两侧副撒布滚筒31端部的锥轴穿入主撒布滚筒15锥孔内，并用手把旋转第一拉杆29，使料仓14内的内螺旋推料装置16与两侧的加宽料箱27内的外螺旋推料装置28连成一体并用第一拉杆29紧固。

用手把旋转第二拉杆32，使两侧加宽料箱27内的副撒布滚筒31与主撒布滚筒15利用锥孔及柱销牢固的连为一体并固定两侧的加宽料箱27。

卸下滚筒托架装置36，放下碾压辊轮25。

主撒布滚筒15的旋转、内螺旋推料装置16的旋转均由液压马达37通过链轮链条装置38同步带动。

打开旋转闸门30，料仓14进料，液压马达37旋转，即可开始工作。

Claims (10)

1.一种封层洒布设备，包括车体（1），其特征是：所述车体（1）前端安装有喷水装置，车体（1）中部安装有界面剂喷洒装置、车体（1）后部安装有沥青喷洒装置和石料撒布装置，沥青喷洒装置包括前后两个喷洒部，石料撒布装置位于沥青喷洒装置前后两个喷洒部之间，车体（1）尾端安装有保护剂喷洒装置。

2.根据权利要求1所述的一种封层洒布设备，其特征是：所述喷水装置包括设置于车体（1）前端的水喷洒臂（2），水喷洒臂（2）与水罐（3）相连接，水喷洒臂（2）与水罐（3）之间连接设有水泵（4）。

3.根据权利要求1所述的一种封层洒布设备，其特征是：所述界面剂喷洒装置包括设置于车体（1）中部的界面剂喷洒臂（5），界面剂喷洒臂（5）与界面剂罐（6）相连接，界面剂喷洒臂（5）与界面剂罐（6）之间连接设有界面剂泵（7）。

4.根据权利要求1所述的一种封层洒布设备，其特征是：所述沥青喷洒装置包括设置于车体（1）后部的前喷洒臂（8）和后喷洒臂（9），前喷洒臂（8）和后喷洒臂（9）分别与沥青储罐（10）相连接，前喷洒臂（8）和后喷洒臂（9）分别与沥青储罐（10）之间连接设有沥青泵（11）；前喷洒臂（8）和后喷洒臂（9）固定于升降臂（12）上，升降臂（12）通过升降气缸（13）与车体（1）连接。

5.根据权利要求1所述的一种封层洒布设备，其特征是：所述石料撒布装置包括料仓（14），料仓（14）出口设有闸门（30），料仓（14）下方设有主撒布滚筒（15），主撒布滚筒（15）与料仓（14）之间从上到下依次设有内螺旋推料装置（16）和料箱（17），主撒布滚筒（15）与料箱（17）之间设有撒布活门（18），撒布活门（18）活动端与铰接在料仓（14）上的撒布活门气缸（19）相连接，主撒布滚筒（15）位于前喷洒臂（8）和后喷洒臂（9）之间；主撒布滚筒（15）与撒布活门（18）之间设有撒布量调节板（20），撒布量调节板（20）上安装有手轮（21）；主撒布滚筒（15）和后喷洒臂（9）之间设有碾压装置，碾压装置包括连接设于升降臂（12）底部的碾压辊轮（25），碾压辊轮（25）与升降臂（12）之间设有弹簧（26）。

6.根据权利要求1所述的一种封层洒布设备，其特征是：所述保护剂喷洒装置包括设置于车体（1）尾端的保护剂喷洒臂（22），保护剂喷洒臂（22）与保护剂罐（23）相连接，保护剂喷洒臂（22）与保护剂罐（23）之间连接设有保护剂泵（24）。

7.根据权利要求5所述的一种封层洒布设备，其特征是：所述料箱（17）两侧分别设有加宽料箱（27），加宽料箱（27）上方设有外螺旋推料装置（28），外螺旋推料装置（28）端部的轴杆穿入内螺旋推料装置（16）端部的轴孔内用第一拉杆（29）固定；加宽料箱（27）下方设有副撒布滚筒（31），副撒布滚筒（31）端部的锥轴穿入主撒布滚筒（15）端部的锥孔内用第二拉杆（32）固定。

8.根据权利要求7所述的一种封层洒布设备，其特征是：所述加宽料箱（27）通过悬挂轴（33）与滑枕（34）相连接，滑枕（34）安装于丝杠（35）上；主撒布滚筒（15）由滚筒托架装置（36）托住，主撒布滚筒（15）及内螺旋推料装置（16）的旋转由液压马达（37）通过链轮链条装置（38）同步带动；升降臂（12）底部设有感应器（39）。

9.一种如权利要求1～8中任意一项所述封层纱布设备进行的洒布方法，其特征是：包括以下步骤：

（1）、向路面喷洒第一层沥青膜；

（2）、在第一层沥青膜上撒布石料；

（3）、向石料表面喷洒第二层沥青膜。

10.根据权利要求9所述的洒布方法，其特征是：在步骤（1）中，在向路面喷洒第一层沥青膜之前向路面喷洒界面剂，在向路面喷洒界面剂之前向路面喷洒清水；在步骤（2）中，撒布石料后，将尚未完全嵌入至沥青膜内的石料均匀平整的碾压到位；在步骤（3）中，向石料表面喷洒若干层沥青膜，向第二层沥青膜表面喷洒保护剂。