一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法技术

本发明专利技术公开一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法，包括：支架、挡板、进料口、分流槽、支杆、毛刷、压浆泵、喷口、橡胶刮板、存浆箱以及吸浆口，本发明专利技术提供的半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法，本发明专利技术提出一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法，本施工设备通过挡板控制灌浆施工区域，保证移动过程中水泥胶浆不外渗，斜向设置毛刷扫浆促进渗透，防止手扶式设备对路面造成破坏，最后设置刮浆吸浆装置，采用橡胶刮板刮取表层浆料通过吸浆口集中清理，设备将灌浆施工步骤进行串联，减少人力物力，提高施工效率。提高施工效率。提高施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法


[0001]本专利技术涉及路面施工
，具体涉及一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济的高速发展，车辆超载、重载等情况越来越严重，同时极端高温天气的频发，对路面承载能力的挑战更为严峻，针对上述背景，将半柔性路面(SFP)作为一种新兴的替代解决方案，通过在大空隙沥青混合料中灌入水泥胶浆形成半柔性复合材料，半柔性路面的刚柔性介于沥青路面和水泥混凝土路面之间，半柔性复合材料由于水泥砂浆的灌入会导致其具有极低的温度敏感性，可解决车辙病害出现较为严重的区域，比如交叉路口、公交车站以及其它重载区域，半柔性路面可以充分的发挥其优异高温抗车辙性能。
[0003]对于半柔性路面的铺筑，大空隙基体沥青混合料的铺筑类似于开级配沥青混合料(OGFC)的铺筑，现有的技术已经十分完善，很大程度上保证了混合料的空隙率。当大空隙基体沥青混合料铺筑后，水泥胶浆的灌注率直接影响半柔性复合材料的性能，相较于沥青路面需要耗费大量的人力物力，且施工因素对半柔性路面性能影响较大，目前的施工工艺连续性差，大部分施工步骤需要人工手扶式设备进行施工，灌注效果需要肉眼观察，难以保证施工和易性，对于未来半柔性路面的广泛应用产生了阻碍，为此需要一种新的施工设备及方法，减少施工复杂性，控制变量，保证半柔性复合材料性能。
[0004]在科学技术发展迅速的时代背景下，半柔性路面自动化施工设备逐渐被提出，对于灌浆设备：CN113188663A提出搅拌车利用搅拌罐将水泥胶浆运输至路面一边移动一边下料，通过调节出料口大小调节灌注速率和灌注面积，使用橡胶路耙进行清扫；CN105332332A提出使用真空泵进行压力灌浆，通过贴近路表抽取沥青混合料内部空气，形成压力差加快渗透速度；CN110939046A提出压力灌浆装置，将装置布置在出料口上，采用压浆泵将水泥胶浆沿着喷嘴矩阵进行灌注，每个喷嘴与沥青混合料垂直。上述对于灌注步骤使用压浆泵进行加压灌浆，主要目的为了保证灌注率，真空泵施工区域太小，实现条件苛刻，成本较高，移动式设备需要考虑渗透时间，若停留时间过长容易造成水泥胶浆堆积，停留时间过短，灌注率不足。
[0005]对于刮浆处理和清理：CN105274926A提出使用鼓风机将初凝前的表面浮浆吹起，露出沥青混合料表面，将浆料通过橡胶刮板清除；CN111321649A提出一种自动刮浆自动清扫的设备，通过清扫轮上的橡胶条在刮浆过程中清理表面浮浆并自动补浆，并通过水力冲刷方式将残余浆料吸回水箱进行集中处理。上述两篇专利对于残余浆料清扫，采用鼓风机和水力冲刷虽然很大程度上减少了刮浆处理对沥青混合料表面的影响，但与沥青粘结不牢的集料依旧可能被冲刷。
[0006]通过上述的专利以及现有的技术，发现对于半柔性路面的灌浆施工都是按照施工进度逐步优化，缺少整个施工过程连贯性，为此提出一种适用于半柔性路面移动式灌浆施
工设备及方法，通过设计一种移动式灌浆、扫浆、刮浆和清扫为一体的设备，考虑移动式设备的多种影响因素，提出一种控制灌注速率的施工方法，确保灌注率满足要求，保证足够的渗透时间。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法，以解决现有技术对于半柔性路面的灌浆施工都是按照施工进度逐步优化，缺少整个施工过程连贯性的问题。
[0008]2、本专利技术提供一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法，其特征在于，所述方法应用于半柔性路面移动式灌浆施工设备，所述半柔性路面移动式灌浆施工设备包括：支架(1)、挡板(2)、进料口(3)、分流槽(4)、支杆(5)、毛刷(6)、压浆泵(7)、喷口(8)、橡胶刮板(9)、存浆箱(10)以及吸浆口(11)；
[0009]所述支架(1)内设置有所述支杆(5)，所述支杆(5)位于所述支架(1)内侧壁，所述支架(1)位于所述支杆(5)侧端头安装有存浆箱(10)，所述支架(1)位于所述支杆(5)相反端安装有分流槽(4)，所述分流槽(4)侧壁与所述支架(1)内壁边缘位置处安装有挡板(2)，所述分流槽(4)上设置有进料口(3)；
[0010]所述支杆(5)底部安装有毛刷(6)，所述存浆箱(10)位于所述支杆(5)侧安装有所述橡胶刮板(9)和所述吸浆口(11)；
[0011]所述分流槽(4)底部安装有所述压浆泵(7)，所述压浆泵(7)底部安装有所述喷口(8)；
[0012]所述方法包括以下步骤：
[0013]待大空隙基体沥青混合料摊铺后，降到适宜的温度后，所述适宜温度为低于50℃且干燥状态，通过支架将整套施工设备安装在水泥胶浆运输车后，整个设备使用挡板将灌注区域进行封闭，在保证水泥胶浆的流动度满足要求后，水泥胶浆通过输料管从出料口灌入到分流槽中，在压浆泵的作用下水泥胶浆通过分流槽从喷口矩阵进行灌注。
[0014]步骤一：待大空隙基体沥青混合料摊铺后，降到适宜的温度后，所述适宜温度为低于50℃且干燥状态，清理基体沥青混合料表面；
[0015]步骤二：将移动封闭式设备通过支架连接在水泥胶浆运输车后，通过链条进行加固；
[0016]步骤三：封闭式设备由挡板进行封闭，挡板由钢结构构成；
[0017]步骤四：将运输设备的出料口通过输料管与灌浆设备进料口连接，将水泥胶浆输送到分流槽内，压浆泵将水泥胶浆分流从喷口加压灌注；
[0018]步骤五：为确定喷口的灌注速率，通过室内预制试件，在灌浆施工前放置在喷口下，记录达到灌浆量时间和完全灌满时间，得到喷口的灌注速率；
[0019]步骤六：安装支杆斜向安置毛刷，每一个支杆上斜向设置整平毛刷将浆料充分摊铺；
[0020]步骤七：通过橡胶刮板对路表进行清扫，距离沥青混合料1～2mm，其上设置凹槽，将残留的胶浆收集，向前行进时水泥胶浆存于凹槽中，存浆箱上设置吸浆口直接贴近橡胶刮板，将浆料吸入后方箱内集中处理；
[0021]步骤八：整套设备沿着行车方向进行灌浆，不需要后续清理和补浆，同时标注1s内的灌注面积。
[0022]进一步地，所述支杆为“X”型，保证在封闭区域内充分扫浆，能够将水泥胶浆完全摊铺。
[0023]进一步地，所述毛刷的布置距离沥青混合料2～4mm。
[0024]进一步地，所述步骤四中，根据公式计算的灌注量与实际工程存在偏差，为此考虑实际测量和室内试验的误差提出修正系数α。根据公式计算灌注率，推导车速与灌注速率关系式：
[0025][0026][0027]式中：P
r
—室内试验灌注率，％；VV
c1
—摊铺后基体沥青混合料钻芯取样连通空隙率，％；VV
c2
—灌浆后试件连通空隙率，％；v
c
—车速，m/s；t
c
—汽车行进时间，s；L—道路宽度，m；H—基体沥青混合料厚度，mm；f—灌浆料损失率，宜为10.0％；ρ
g
—灌浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于半柔性路面移动式灌浆施工设备及方法，其特征在于，所述方法应用于半柔性路面移动式灌浆施工设备，所述半柔性路面移动式灌浆施工设备包括：支架(1)、挡板(2)、进料口(3)、分流槽(4)、支杆(5)、毛刷(6)、压浆泵(7)、喷口(8)、橡胶刮板(9)、存浆箱(10)以及吸浆口(11)；所述支架(1)内设置有所述支杆(5)，所述支杆(5)位于所述支架(1)内侧壁，所述支架(1)位于所述支杆(5)侧端头安装有存浆箱(10)，所述支架(1)位于所述支杆(5)相反端安装有分流槽(4)，所述分流槽(4)侧壁与所述支架(1)内壁边缘位置处安装有挡板(2)，所述分流槽(4)上设置有进料口(3)；所述支杆(5)底部安装有毛刷(6)，所述存浆箱(10)位于所述支杆(5)侧安装有所述橡胶刮板(9)和所述吸浆口(11)；所述分流槽(4)底部安装有所述压浆泵(7)，所述压浆泵(7)底部安装有所述喷口(8)；所述方法包括以下步骤：待大空隙基体沥青混合料摊铺后，降到适宜的温度后，所述适宜温度为低于50℃且干燥状态，通过支架将整套施工设备安装在水泥胶浆运输车后，整个设备使用挡板将灌注区域进行封闭，在保证水泥胶浆的流动度满足要求后，水泥胶浆通过输料管从出料口灌入到分流槽中，在压浆泵的作用下水泥胶浆通过分流槽从喷口矩阵进行灌注。步骤一：待大空隙基体沥青混合料摊铺后，降到适宜的温度后，所述适宜温度为低于50℃且干燥状态，清理基体沥青混合料表面；步骤二：将移动封闭式设备通过支架(1)连接在水泥胶浆运输车后，通过链条进行加固；步骤三：封闭式设备由挡板(2)进行封闭，挡板(2)由钢结构构成；步骤四：将运输设备的出料口通过输料管与灌浆设备进料口(3)连接，将水泥胶浆输送到分流槽(4)内，压浆泵(7)将水泥胶浆分流从喷口(8)加压灌注；步骤五：为确定喷口(8)的灌注速率，通过室内预制试件，在灌浆施工前放置在喷口(8)下，记录达到灌浆量时间和完全灌满时间，得到喷口(8)的灌注速率；步骤六：安装支杆(5)斜向安置毛刷(6)，每一个支杆(5)上斜向设置整平毛刷(6)将浆料充分摊铺；步骤七：通过橡胶刮板(9)对路表进行清扫，距离沥青混合料1～2mm，其上设置凹槽，将残留的胶浆收集，向前行进时水泥胶浆存于凹槽中，存浆箱(10)上设置吸浆口(11)直接贴近橡胶刮板(9)，将浆料吸入后方箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀志，张震，司小伟，郭欣，田恬，杨洪鑫，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：