一种沥青路面压力发电器埋设方法技术

本发明专利技术提供一种沥青路面压力发电器埋设方法，属于公路工程压电路面铺装技术领域。包括基础点定位、定点开坑、线路开槽、压力发电器埋设、电线埋设、加铺抗滑涂层的步骤，选择适合埋设压力发电器路段，在路段路肩外打两个定点桩A、B，分别测量并记录该点到A、B两点的距离dA、dB，路段面层铺筑完成后，分别测量A、B两点，对比之前记录的数据，分别找到预留的压力发电器埋设点，在每个埋设点开坑，将压力发电器放入坑中并用沥青胶砂垫平固定，再用缝隙封填材料灌封。缝隙封填材料由SBS改性沥青和复合改性硅藻土复配而得。埋设环节紧密结合，施工工艺简单，可有效固定压力发电器，极大降低对路面的损害，有效指导压力发电器的埋设工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沥青路面压力发电器埋设方法，属于公路工程施工

技术介绍
压力发电具有结构简单、不发热、无电磁干扰、无污染和易于实现小型化和集成化等优点，并且能满足低耗能产品的电能需求。沥青路面压电技术的核心内容是通过压电式能量收集装置，将车辆在沥青路面行驶过程中的振动能量转化为电能。这就要求压力发电器要埋设于沥青路面的表面层，但埋设压力发电器势必会对沥青路面造成破坏，而且压力发电的工程实例极少，其埋设施工方法没有明确报道。因此，需要对沥青路面压力发电器埋设施工方法进行研究，在将车辆行驶过程中的振动能量转化为电能的同时，最大限度减少对沥青路面造成破坏，不影响沥青路面正常服役。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对目前沥青路面压力发电器埋设技术缺乏，埋设质量不高、对路面破坏较大等问题，提供一种工艺简单、施工质量好、对路面破坏小的沥青路面压力发电器埋设方法。本专利技术的沥青路面压力发电器埋设方法包括如下步骤：（1）基础点定位（1.1）选择适合埋设压力发电器且未铺筑面层沥青混合料的路段（完成了底层沥青混凝土铺筑的路段，待铺筑中、上层沥青混凝土），进行路段压力发电器埋设布局和布线设计，压力发电器通常沿车道纵向和横向设置，纵向等距布局（间距一般2～5m），每个车道内横向每排一般布置两个，压力发电器的电线一般沿车道内向外、再沿路肩汇集布线）；（1.2）在压力发电器埋设路段路肩外打两个定点桩A、B；（1.3）用纸板钉在每个压力发电器安装点上，分别测量并记录该点到A、B两点的距离dA、dB；（1.4）铺筑该路段沥青混合料面层（中、上面层）；（2）定点开坑（2.1）所选路段面层铺筑完成且养生期过后，分别测量A、B两点，对比步骤（1.3）记录的数据，在路面上分别找到每个压力发电器埋设点；（2.2）以步骤（2.1）找到的各压电发电器埋设点为中心，根据所采用的压力发电器的外形和尺寸（一般为圆形或矩形），使用钻芯机或开槽机在每个压力发电器埋设点从路面垂直向下开坑；（2.3）取出坑中分离的沥青混凝土，清除坑中的杂物并用水冲洗干净，再用高压吹尘机清除坑中水分并保持干燥，得到所需的压力发电器埋设坑（坑的形状与压力发电器的外形相对应，一般为圆柱形或矩形坑）；（3）线路开槽（3.1）根据压力发电器电线布线设计，从路面垂直向下开槽；（3.2）清除切槽中的杂物，用水冲洗干净，再用高压吹尘机将水清除，保持切槽干燥，得到所需的埋线槽；（4）压力发电器埋设（4.1）在步骤（2）获得的压力发电器埋设坑的底部铺垫一层沥青胶砂；（4.2）用落锤将铺垫的沥青胶砂击实，并保证沥青胶砂填铺厚度使埋设的压力发电器上表面与路面平行；（4.3）将各压力发电器分别安放在铺好沥青胶砂的压电发电器埋设坑中；（4.4）利用水平尺测量压力发电器的水平度，不平处用标准砂进行填补，直到整个压力发电器处于水平状态；标准砂为公路工程施工用普通标准砂，是加工后符合国家标准规定的石英砂；（4.5）用沥青胶砂填补压力发电器与其埋设坑坑壁之间的缝隙至距路面2cm处，并用铁钎捣实；（4.6）及时在上述缝隙内浇入SBS改性沥青至距路面1.5cm处，采用的SBS改性沥青为满足国家《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）要求的普通SBS改性沥青；（4.7）待浇入SBS改性沥青完成后，立即继续在缝隙内灌入缝隙封填材料至高出路面与压力发电器水平面0.2cm；（5）电线埋设（5.1）在步骤（3）获得的埋线槽的底部铺垫一层1cm厚标准砂，然后将电线放入线槽内；（5.2）在布放好电线的线槽内浇入SBS改性沥青，至高出电线0.3～0.5cm，采用的SBS改性沥青为满足国家《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）要求的普通SBS改性沥青；（5.3）待浇入SBS改性沥青完成后，及时在线槽内填入沥青胶砂至距路面2cm处并用铁钎捣实；（5.4）在线槽内再次浇入SBS改性沥青至距路面1.5cm处，采用的SBS改性沥青为满足国家《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）要求的普通SBS改性沥青；（5.5）待浇入SBS改性沥青完成后，立即继续在线槽内灌入缝隙封填材料至高出路面0.2cm；（6）加铺防滑涂层上述步骤完成后，自然干燥12～24小时，待路面干燥后（若路面未干燥，可用高压吹尘机吹干路面水分），对整个压力发电器埋设区域的路面加铺防滑涂层（采用普通防滑材料，如环氧树脂、陶瓷防滑涂层），再自然干燥6～8h，待防滑涂层固化后，即完成压力发电器的埋设过程。作为优选，所述步骤（2.2）中，压力发电器埋设坑的平面尺寸（即直径或长、宽）大于压力发电器的平面尺寸1～2cm；所述步骤（2.3）和（2.4）中，压力发电器埋设坑的深度大于压力发电器的高度2～3cm，所述步骤（3.1）中埋线槽深8～10cm、宽1～2cm。作为优选，所述步骤（4）和（5）的沥青胶砂为SBS改性沥青与4.75mm以下细集料的热拌混合物，混合物中细集料的含量为SBS改性沥青质量的6～8%，热拌温度为170～180℃。所述缝隙封填材料为复配SBS改性沥青，其质量百分比组分为SBS改性沥青70～90%、复合改性硅藻土10～30%。所述SBS改性沥青的基质沥青为70#或90#号沥青，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)掺量为3～5%（占基质沥青质量的百分比），稳定剂掺量为0.1%～0.3%（占基质沥青质量的百分比）。所述稳定剂为普通SBS改性沥青用稳定剂，如单质硫、马来酸酐、多聚磷酸等。所述复合改性硅藻土由下述原料按重量份数比混配而成：硅藻土70～100份，岩沥青粉10～30份，橡胶或丁苯橡胶粉0～10份，聚乙烯粉0～10份。所述聚乙烯粉为粉体形态的聚乙烯，聚乙烯粉可采用普通市售产品，也可通过聚乙烯颗粒机械剪碎，磨成粉末。作为优选，所述岩沥青粉的沥青含量≥20%，其灰分4.75mm筛通过率为100%、2.36mm筛通过率为90～100%；橡胶或丁苯橡胶粉的粒度为40～60目，聚乙烯粉的粒度为40～80目。所述步骤（4）和（5）中沥青胶砂的捣实、SBS改性沥青的浇入、以及缝隙封填材料的灌入工作应在这些材料（即沥青胶砂、SBS改性沥青、缝隙封填材料）的温度≥150℃条件下完成，以保证填充和灌封质量。本专利技术所述的缝隙封填材料为SBS改性沥青与复合改性硅藻土的复配材料，其具体制备步骤为：（1）称取硅藻土放入干燥器皿内，按比例加入岩沥青、橡胶粉混合，然后加热至30～50℃，再按比例加入聚乙烯粉，混均后得到复合硅藻土；（2）将所述基质沥青加热至140～150℃，然后按比例加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物得到混合物，再将所述混合物升温至170～180℃，搅拌30～60min，搅拌速率300～500r/min；（3）对上一步骤得到的混合物进行剪切处理30～60min，剪切温度170～180℃，剪切速率3000～4500r/min；（4）按比例向经上一步骤处理的混合物中加入稳定剂，在170～180℃温度条件下继续剪切20～40min，再发育1～2h，得到SBS改性沥青；加入的稳定剂为普通SBS改性沥青用稳定剂，如单质硫、马来酸酐、多聚磷酸等；（5）按量称取前述步骤制备的复合硅藻土，以5-15g/min的速度加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面压力发电器埋设方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）基础点定位（1.1）选择适合埋设压力发电器且未铺筑中、上面层沥青混合料的路段，进行路段压力发电器埋设布局和布线设计；（1.2）在压力发电器埋设路段路肩外打两个定点桩A、B；（1.3）用纸板钉在沥青混凝土下面层每个压力发电器安装点上，作好标记，分别测量并记录该点到A、B两点的距离dA、dB；（1.4）铺筑该路段沥青混合料中、上面层；（2）定点开坑（2.1）所选路段所有沥青面层铺筑完成且养生期过后，分别测量A、B两点，对比步骤（1.3）记录的数据，在路面上分别找到预留的每个压力发电器埋设点；（2.2）以步骤（2.1）找到的各压电发电器埋设点为中心，根据压力发电器的外形和尺寸，使用钻芯机或开槽机在每个压力发电器埋设点从路面垂直向下开坑；（2.3）取出坑中分离的沥青混凝土，清除坑中的杂物并用水冲洗干净，再用高压吹尘机清除坑中水分并保持干燥，得到所需的压力发电器埋设坑；（3）线路开槽（3.1）根据布线设计，用切缝机在电线排布处从路面垂直向下开槽；（3.2）清除切槽中的杂物，用水冲洗干净，再用高压吹尘机将水清除，保持切槽干燥，得到所需的埋线槽；（4）压力发电器埋设（4.1）在步骤（2）获得的压力发电器埋设坑的底部铺垫一层沥青胶砂；（4.2）用落锤将铺垫的沥青胶砂击实，并保证沥青胶砂填铺厚度使埋设的压力发电器上表面与路面平行；（4.3）将各压力发电器分别安放在铺好沥青胶砂的压电发电器埋设坑中；（4.4）利用水平尺测量压力发电器的水平度，不平处用标准砂进行填补，直到整个压力发电器处于水平状态；（4.5）用沥青胶砂填补压力发电器与其埋设坑坑壁之间的缝隙至距路面2cm处，并用铁钎捣实；（4.6）及时在上述缝隙内浇入SBS改性沥青至距路面1.5cm处；（4.7）待浇入SBS改性沥青完成后，立即继续在缝隙内灌入缝隙封填材料至高出路面与压力发电器水平面0.2cm；（5）电线埋设（5.1）在步骤（3）获得的埋线槽的底部铺垫一层1cm厚标准砂，然后将电线布放入线槽内；（5.2）在布放好电线的线槽内浇入SBS改性沥青，至高出电线0.3～0.5cm；（5.3）待浇入SBS改性沥青完成后，及时在线槽内填入沥青胶砂至距路面2cm处并用铁钎捣实；（5.4）在线槽内再次浇入SBS改性沥青至距路面1.5cm处；（5.5）待浇入SBS改性沥青完成后，立即继续在线槽内灌入缝隙封填材料至高出路面0.2cm；（6）加铺防滑涂层上述步骤完成后，自然干燥12～24小时，待路面干燥后，对整个压力发电器埋设区域的路面加铺防滑涂层，再自然干燥6～8小时，待环氧树脂固化后，即完成压力发电器的埋设过程。...

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面压力发电器埋设方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）基础点定位（1.1）选择适合埋设压力发电器且未铺筑中、上面层沥青混合料的路段，进行路段压力发电器埋设布局和布线设计；（1.2）在压力发电器埋设路段路肩外打两个定点桩A、B；（1.3）用纸板钉在沥青混凝土下面层每个压力发电器安装点上，作好标记，分别测量并记录该点到A、B两点的距离dA、dB；（1.4）铺筑该路段沥青混合料中、上面层；（2）定点开坑（2.1）所选路段所有沥青面层铺筑完成且养生期过后，分别测量A、B两点，对比步骤（1.3）记录的数据，在路面上分别找到预留的每个压力发电器埋设点；（2.2）以步骤（2.1）找到的各压电发电器埋设点为中心，根据压力发电器的外形和尺寸，使用钻芯机或开槽机在每个压力发电器埋设点从路面垂直向下开坑；（2.3）取出坑中分离的沥青混凝土，清除坑中的杂物并用水冲洗干净，再用高压吹尘机清除坑中水分并保持干燥，得到所需的压力发电器埋设坑；（3）线路开槽（3.1）根据布线设计，用切缝机在电线排布处从路面垂直向下开槽；（3.2）清除切槽中的杂物，用水冲洗干净，再用高压吹尘机将水清除，保持切槽干燥，得到所需的埋线槽；（4）压力发电器埋设（4.1）在步骤（2）获得的压力发电器埋设坑的底部铺垫一层沥青胶砂；（4.2）用落锤将铺垫的沥青胶砂击实，并保证沥青胶砂填铺厚度使埋设的压力发电器上表面与路面平行；（4.3）将各压力发电器分别安放在铺好沥青胶砂的压电发电器埋设坑中；（4.4）利用水平尺测量压力发电器的水平度，不平处用标准砂进行填补，直到整个压力发电器处于水平状态；（4.5）用沥青胶砂填补压力发电器与其埋设坑坑壁之间的缝隙至距路面2cm处，并用铁钎捣实；（4.6）及时在上述缝隙内浇入SBS改性沥青至距路面1.5cm处；（4.7）待浇入SBS改性沥青完成后，立即继续在缝隙内灌入缝隙封填材料至高出路面与压力发电器水平面0.2cm；（5）电线埋设（5.1）在步骤（3）获得的埋线槽的底部铺垫一层1cm厚标准砂，然后将电线布放入线槽内；（5.2）在布放好电线的线槽内浇入SBS改性沥青，至高出电线0.3～0.5cm；（5.3）待浇入SBS改性沥青完成后，及时在线槽内填入沥青胶砂至距路面2cm处并用铁钎捣实；（5.4）在线槽内再次浇入SBS改性沥青至距路面1.5cm处；（5.5）待浇入SBS改性沥青完成后，立即继续在线槽内灌入缝隙封填材料至高出路面0.2cm；（6）加铺防滑涂层上述步骤完成后，自然干燥12～24小时，待路面干燥后，对整个压力发电器埋设区域的路面加铺防滑涂层，再自然干燥6～8小时，待环氧树脂固化后，即完成压力发电器的埋设过程。2.根据权利要求1所述的沥青路面压力发电器埋设方法，其特征在于：所述步骤（2.2）中，压力发电器埋设坑的平面尺寸大于压力发电器平面尺寸1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：封志鹏，严世祥，贾敬鹏，周彬，赵小洁，赵洲清，白丛启，张桂铭，李宁，李晓龙，
申请(专利权)人：云南省公路科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53