用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置及操作方法

摘要

用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置及操作方法，包括拌和箱、摊铺箱和刮平板，拌和箱下侧通过下料斗连接有摊铺箱，摊铺箱下侧通过固定架连接有刮平板，摊铺箱左右两侧均设置有前行轮，拌和箱右侧连接有第一电机，拌和箱上侧开设有入料口，拌和箱内部安装有拌和轴，拌和轴连接有拌和叶片，拌和箱下侧通过上部支架固定，上部支架下侧连接有下部支架。本发明还提供了用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺操作方法：可以根据试验要求调整刮平板的高度，从而实现对摊铺厚度的调整和压实度的控制，可以根据微表处混合料的类型对筛板进行拆卸更换，也方便了摊铺箱的安拆和清洗工作，具有很好的推广性。

说明书

技术领域

本发明涉及微表处摊铺装置技术领域，具体为用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置及操作方法。

背景技术

微表处是在稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法，即用适当级配的粗集料与细集料，以聚合物改性乳化沥青为结合料，加入了水和水泥等填料，经拌和制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度及宽度均匀摊铺在路面上而成的沥青表面处治薄层。为了解决路面摩阻力下降、裂缝、车辙等病害的发生，以保证路面在运营过程中的抗滑性和密水性，提高路面平整度和行车舒适性，增加道路的使用耐久性，通常通过实验室成型小型试件，利用粘聚力试验仪、湿轮磨耗仪和负荷轮碾仪等仪器确定最优的骨料级配和最佳油石比，但这仅是室内配合比试验，无法模拟现场工作环境，室内试验结论很难适应我国微表处路面工程实际要求，导致部分微表处路面的使用寿命较短，限制了该技术在我国预防性养护中的推广。如果采用现场试验路研究不同微表处路用性能变化，优化配合比设计，需要花费大量的研究经费，研究时间较长，试验结果易受外界环境和施工技术水平的影响，因此，基于路面结构和材料性能精确模拟的回转式路面加速加载试验机，利用该试验机提供的充气全钢丝橡胶轮胎和可控轮载，模拟实际公路行车速度和水平剪力等工况，对不同级配或不同类型的微表处混合料进行碾压，提出影响微表处混合料性能的主要因素，得出不同类型微表处混合料配合比设计与优化措施，并评价其路用性能，为微表处在公路路面养护工程中的推广应用提供核心数据。

经调研市面上还没有专门用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置，亦未提出微表处摊铺装置的操作方法。因此，如何设计用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置，提出该装置的操作方法，不仅能够解决当前公路路面微表处养护技术中存在的混合料配合比设计与路用性能脱节、耐磨耗性能差、噪声大、抗反射裂缝能力弱等突出问题，还将为微表处技术指南的修订提供数据支持和参考。

发明内容

本发明的目的在于提供用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置及操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置，包括拌和箱、摊铺箱和刮平板，拌和箱下侧通过下料斗连接有摊铺箱，摊铺箱下侧通过固定架连接有刮平板，摊铺箱左右两侧均设置有前行轮，拌和箱右侧连接有第一电机，拌和箱上侧开设有入料口，拌和箱内部安装有拌和轴，拌和轴外侧连接有拌和叶片，拌和箱下侧通过上部支架固定，上部支架下侧连接有下部支架，下部支架与步进辊轴连接，摊铺箱内部设置有螺旋搅拌轴，螺旋搅拌轴外侧连接有联动滑轮，前行轮下侧开设有滑轨，滑轨位于装置底座前后两侧，装置底座中部开设有车辙板放置区，车辙板放置区右侧设置有挡板，挡板外侧连接有旋紧螺栓，螺旋搅拌轴外侧焊接有螺旋搅拌叶片，摊铺箱右侧固定有第二电机，第二电机与皮带连接，且第二电机通过皮带分别由左侧步进辊轴以及右侧螺旋搅拌轴连接。

进一步的，拌和箱与下料斗交界处的前侧安装有抽拉板，抽拉板的板面面积大于与拌和箱交界处的下料斗内截面面积。

进一步的，靠近固定架一侧的摊铺箱外壁开设有滑槽，滑槽内侧绘制有标尺，固定架内壁沿滑槽方向焊接有与滑槽相对应的滑块，且固定架外侧安装有调节螺栓。

进一步的，刮平板外侧通过等间距布置的固定螺栓与固定架连接固定，且刮平板的长度大于车辙板试件与刮平板平行方向的边长。

进一步的，布料器左右两端通过一条绕过联动滑轮的牵引线连接，且布料器呈弧形布置，摆动的过程中布料器边缘不偏离摊铺箱外沿。

进一步的，摊铺箱下侧安插有筛板，筛板可根据要求任意更换。

进一步的，车辙板放置区前侧放置有前置平板，右侧侧面放置有侧面平板，后侧旋紧挡板后放置有后置平板，前置平板、侧面平板和后置平板在同一水平面上，且与车辙试件上平面齐平。

进一步的，两侧的下部支架内部均开设有∩形槽，∩形槽的内径大于螺旋搅拌轴的外径。

本发明方法的具体步骤如下：

S1、根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0703沥青混合料试件制作方法（轮碾法）的相关要求，制作并养护车辙试件；

S2、根据《微表处和稀浆封层技术指南》中的相关要求，选择微表处所需的拌和材料；

S3、控制整个摊铺过程中的温度，温度不低于10℃，并将车辙试件正确的放置在车辙板放置区内部，通过挡板和旋紧螺栓进行固定，将后置平板稳定放置；

S4、将前行轮正确的放置在滑轨内部，并将装置放至车辙试件起点，对准车辙试件起始线，并根据微表处厚度要求，在标尺的作用下，通过滑槽调节固定刮平板的高度，此时，刮平板紧贴前置平板外侧；

S4、根据试验需要，依次或同时按配比将集料、填料、水和改性乳化沥青加入到拌和箱，并启动第一电机，在拌和轴和拌和叶片的作用下拌和制成均匀的稀浆混合料；

S6、抽出抽拉板，使得稀浆混合料经下料斗进入到摊铺箱内部，启动第二电机，此时，步进辊轴和螺旋搅拌轴同时转动，在螺旋搅拌轴的带动下，螺旋搅拌叶片将稀浆混合料经筛板均匀的输送到布料器上，在滑轨匀速带动牵引线连同布料器运动的过程中，使得稀浆混合料均匀落到车辙试件微表处上，在步进辊轴的带动下，前行轮匀速向前运动，带动刮平板将车辙试件微表处的稀浆混合料摊铺均匀，直到刮平板超出车辙试件的右边界。

进一步的，集料、填料、水和改性乳化沥青的质量配合比为：玄武岩集料：普通硅酸盐水泥(P·O42.5)填料：水：慢裂阳离子改性乳化沥青=200：3：12：23；玄武岩集料中，粒径5-10mm集料占21%；粒径3-5mm集料占11%；粒径0-3mm集料占68%；慢裂阳离子改性乳化沥青中，改性乳化沥青蒸发残留物含量为62.5%，1.18mm筛上残留物含量不大于0.1%，沥青标准粘度不小于12s且不大于60s；蒸发残留物软化点不小于53℃，蒸发残留物5℃延度不小于20cm，蒸发残留物针入度（100g，25℃，5s）不小于40（单位0.1mm）且不大于100（单位0.1mm）、蒸发残留物溶解度（三氯乙烯）不小于97.5%，1天常温贮存稳定性不大于1，5天常温贮存稳定性不大于5，与粗集料的裹附面积不小于2/3。

本发明的有益效果是：本发明的用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置，可以根据试验目的调整刮平板的高度，从而实现对摊铺厚度的调整，可以根据微表处混合料的类型对筛板进行拆卸更换，也方便了摊铺箱的安拆和清洗工作，同时通过车辙板位置四周放置平板，不仅避免了摊铺前后因摊铺箱中混合料过多或过少而造成的摊铺不均匀的现象，还可以更好的保证装置底座的清洁，且通过安装筛板，避免了超粒径集料或者未发现的少量混合料破乳结团后落到刮平板下，在刮板下形成很长的划痕。

附图说明

图1是本发明的正面结构示意图；

图2是本发明的侧面结构示意图；

图3是本发明的装置底座结构示意图；

图4是本发明的俯视结构示意图；

图5是本发明的回转系统示意图；

图6是本发明的下部支架内部结构示意图；

图7是本发明的后置平板布置示意图；

图中：1、拌和箱；2、摊铺箱；3、刮平板；4、前行轮；5、第一电机；6、入料口；7、拌和轴；8、拌和叶片；9、上部支架；10、下部支架；11、步进辊轴；12、下料斗；13、抽拉板；14、滑槽；15、标尺；16、固定架；17、调节螺栓；18、固定螺栓；19、螺旋搅拌轴；20、联动滑轮；21、牵引线；22、布料器；23、筛板；24、装置底座；25、滑轨；26、车辙板放置区；27、前置平板；28、侧面平板；29、挡板；30、旋紧螺栓；31、螺旋搅拌叶片；32、第二电机；33、皮带；34、∩形槽；35、后置平板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1.图2.图3.图4.图5.图6.图7，本发明提供技术方案：用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置，包括拌和箱1、摊铺箱2和刮平板3，拌和箱1下侧通过下料斗12连接有摊铺箱2，摊铺箱2下侧通过固定架16连接有刮平板3，摊铺箱2左右两侧均设置有前行轮4，拌和箱1右侧连接有第一电机5，拌和箱1上侧开设有入料口6，拌和箱1内部安装有拌和轴7，拌和轴7外侧连接有拌和叶片8，拌和箱1下侧通过上部支架9固定，上部支架9下侧连接有下部支架10，下部支架10与步进辊轴11连接，摊铺箱2内部设置有螺旋搅拌轴19，螺旋搅拌轴19外侧连接有联动滑轮20，前行轮4下侧开设有滑轨25，滑轨25位于装置底座24前后两侧，装置底座24中部开设有车辙板放置区26，车辙板放置区26右侧设置有挡板29，挡板29外侧连接有旋紧螺栓30，螺旋搅拌轴19外侧焊接有螺旋搅拌叶片31，摊铺箱2右侧固定有第二电机32，第二电机32与皮带33连接，且第二电机32通过皮带33分别由左侧步进辊轴11以及右侧螺旋搅拌轴19连接。

进一步的，拌和箱1与下料斗12交界处的前侧安装有抽拉板13，抽拉板13的板面面积大于与拌和箱1交界处的下料斗12内部截面面积，可以防止未拌和好的稀浆混合料进入摊铺箱2，从而更好的保证摊铺质量。

进一步的，靠近固定架16一侧的摊铺箱2外壁开设有滑槽14，滑槽14内侧绘制有标尺15，固定架16内壁沿滑槽14方向焊接有与滑槽14相对应的滑块，且固定架16外侧安装有调节螺栓17，可以根据情况来准确调整刮平板3的高度，从而实现对摊铺厚度的调节。

进一步的，刮平板3外侧通过等间距布置的固定螺栓18与固定架16连接固定，且刮平板3的长度大于车辙板试件与刮平板3平行方向的边长，一方面可以保证刮平板3在工作状态中的稳定性，另一方面可以保证车辙试件微表处摊铺的效果。

进一步的，布料器22左右两端通过一条绕过联动滑轮20的牵引线21连接，且布料器22呈弧形布置，摆动的过程中布料器22边缘不偏离摊铺箱2外沿，可以通过布料器22的左右摆动，更好的实现稀浆混合料的均匀下落。

进一步的，摊铺箱2下侧安插有筛板23，筛板23可根据要求任意更换，可以更好的实现装置的适用性。

进一步的，车辙板放置区26前侧放置有前置平板27，右侧侧面放置有侧面平板28，后侧旋紧挡板29后放置有后置平板35，前置平板27、侧面平板28和后置平板35在同一水平面上，且与车辙试件上平面齐平，不仅可以为车辙试件的微表处摊铺提供很好的工作平面，还可以保证车辙试件的微表处摊铺的均匀性。

进一步的，两侧的下部支架10内部均开设有∩形槽34，∩形槽34的内径大于螺旋搅拌轴19的外径，可以更好的方便摊铺箱2以及内部螺旋搅拌叶片31的拆卸和清洗工作。

本发明的用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺操作方法，采用用于回转式路面加速加载车辙试件的微表处摊铺装置，具体按照以下步骤实施：

S1、根据《工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0703沥青混合料试件制作方法（轮碾法）的相关要求，制作并养护车辙试件；

S2、根据《微表处和稀浆封层技术指南》中的相关要求，选择微表处所需的拌和材料；

S3、控制整个摊铺过程中的温度，温度不低于10℃，并将车辙试件正确的放置在车辙板放置区26内部，通过挡板29和旋紧螺栓30进行固定，将后置平板35稳定放置；

S4、将前行轮4正确的放置在滑轨25内部，并将装置放至车辙试件起点，对准车辙试件起始线，并根据微表处厚度要求，在标尺15的作用下，通过滑槽14调节固定刮平板3的高度，此时，刮平板3紧贴前置平板27外侧；

S5、根据试验需要，依次或同时按配比将粗细集料、填料、水和改性乳化沥青加入到拌和箱1，并启动第一电机5，在拌和轴7和拌和叶片8的作用下拌和制成均匀的稀浆混合料；

S6、抽出抽拉板13，使得稀浆混合料经下料斗12进入到摊铺箱2内部，启动第二电机32，此时，步进辊轴11和螺旋搅拌轴19同时转动，在螺旋搅拌轴19的带动下，螺旋搅拌叶片31将稀浆混合料经筛板23均匀的输送到布料器22上，在滑轨25匀速带动牵引线21连同布料器22运动的过程中，使得稀浆混合料均匀落到车辙试件微表处上，在步进辊轴11的带动下，前行轮4匀速向前运动，带动刮平板3将车辙试件微表处的稀浆混合料摊铺均匀，直到刮平板3超出车辙试件的右边界。

进一步的，集料、填料、水和改性乳化沥青的质量配合比为：玄武岩集料：普通硅酸盐水泥(P·O42.5)填料：水：慢裂阳离子改性乳化沥青=200：3：12：23。

武岩集料中，粒径5-10mm集料占21%；粒径3-5mm集料占11%；粒径0-3mm集料占68%。

慢裂阳离子改性乳化沥青中，改性乳化沥青蒸发残留物含量为62.5%，1.18mm筛上残留物含量不大于0.1%，沥青标准粘度不小于12s且不大于60s；蒸发残留物软化点不小于53℃，蒸发残留物5℃延度不小于20cm，蒸发残留物针入度（100g，25℃，5s）不小于40（单位0.1mm）且不大于100（单位0.1mm）、蒸发残留物溶解度（三氯乙烯）不小于97.5%，1天常温贮存稳定性不大于1，5天常温贮存稳定性不大于5，与粗集料的裹附面积不小于2/3。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。