一种路拌无机结合剂布料方法与装置

技术领域

本发明属于公路施工技术领域，具体涉及公路施工中路拌无机结合剂布料方法与装置。

背景技术

公路垫层或基层建设中，经常采用无机结合料(由水泥、石灰等粉状无机结合剂和颗粒状膨胀土或其他类型的集料组成)材料，通过无机结合剂对集料性能进行改良，达到稳定集料体积、产生强度的目的。路拌施工时，将水泥、石灰等粉状无机结合剂按比例要求，均匀铺撒在颗粒状集料的表面上，通过搅拌设备，掺加一定量水将它们混合搅拌均匀，再采用碾压设备将其压实、养护。施工中粉状无机结合剂掺加量为3-5％，无机结合料的虚铺厚度(没有进行碾压、推平时)为26cm，铺撒粉状无机结合剂并搅拌、碾压后厚度宜不大于20cm。

施工中，用推土机先将粒状集料平铺在路基的施工面上，然后用结合剂铺料车将粉状无机结合剂(例如水泥、石灰等)均匀铺撒在集料(例如颗粒状膨胀土)上，该水泥铺料车具有方形车厢，外形与普通卡车相似，车厢有自卸功能，粉状无机结合剂(水泥、石灰等)存放在方形车厢内，车尾的底部设置卸料口，卸料口内设有沿卸料口的长度方向延伸且转速与车速可以同步的螺旋喂料机，通过螺旋喂料机将粉状无机结合剂(水泥、石灰等)铺撒在粒状集料(膨胀土)的表面上，然后用搅拌车进行上下搅拌，使粒状集料(膨胀土)与粉状无机结合剂(水泥、石灰等)均匀混合，再采用压路机进行碾压，碾压检验合格后，再进行第二次摊铺搅拌施工，施工过程与第一次相同。

前述无机结合剂的铺撒方法存在以下不足：

1、铺撒过程中，由于粉状无机结合剂(水泥、石灰等)直接摊铺在粒状集料表面，会产生较大的扬尘；搅拌时，搅拌叶片对表层粉料直接搅动，也容易使粉料产生大量扬尘，导致前述两个施工过程对施工环境造成污染，不利于文明施工；

2、由于粉状结合剂(水泥、石灰等)直接摊铺在集料表面(即位于最上层)，搅拌时难以将二者搅拌均匀，易出现粉料成团现象，每平方千米的垫层或基层表面上，小于0.5平方米的可见无机结合剂成团面积占0.3-0.5％，从而导致无机结合料质量不均匀，垫层或基层的强度降低，公路使用寿命缩短。

发明内容

为解决上述不足，本发明的目的在于提供一种路拌无机结合剂布料方法与装置，改变目前无机结合剂的铺撒方式，将无机结合剂铺撒在集料中间，形成粒状集料包裹粉状结合剂的结构(类似于“三明治”面包或夹心饼干结构)，这样可以有效解决铺料和搅拌时粉状结合剂的扬尘问题，并且由于无机结合剂均匀铺撒在集料中间，易使粉料与集料混合搅拌均匀。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种路拌无机结合剂布料方法与装置，该布料方法包括以下步骤：先在路基的施工面上进行集料摊铺并整平，然后将结合剂铺料车的卸料口与多个布料装置的进料口分别衔接、同时将多个布料装置的出料口置于集料的内部，用布料装置将无机结合剂摊铺在集料内部；

该布料装置包括相对设置的底板及盖板，盖板与底板之间形成了供无机结合剂通过的通道，底板的两侧分别设有防止无机结合剂掉落的护板，底板包括从上到下依次衔接的渐缩段、过渡段、扩展段，所述渐缩段、过渡段、扩展段均呈倾斜布置且三者处于同一平面内，渐缩段的顶部与盖板的顶部之间形成了进料口，渐缩段的截面宽度自上而下逐渐变窄从而便于接收无机结合剂，扩展段的截面宽度自上而下逐渐变宽从而提高无机结合剂移动的速度，扩展段的底端向盖板所在的一侧弯折从而形成呈水平状的延伸段；底板上还设有在无机结合剂滑落过程中对结合剂进行疏导的多个导流件，每相邻两排的导流件交叉错位分布；盖板底端的长度超出延伸段的长度后向下弯折从而形成在无机结合剂摊铺过程中防止出料口被翻起的集料堵塞的挡板。

优选的，护板为底板的边缘向上弯折而成，护板与底板为一体结构。

优选的，底板远离盖板的一侧还设有用于将集料进行分散的犁头，犁头为三棱锥体。

优选的，导流件呈倒V型。

优选的，底板与盖板为分体式结构，盖板盖合在底板上。

本发明提出的布料方法在施工前，将布料装置的出口预先置于已摊铺完成的集料内部，粉状无机结合剂通过密闭的通道直接卸至集料内部，消除铺撒过程及后续搅拌过程中的扬尘现象，进而避免对施工环境造成污染，有利于文明施工。

本发明提出的布料方法在施工后，摊铺完成的粉状无机结合剂位于粒状集料的内部，采用搅拌车对二者进行搅拌后，垫层或基层的表面上不存在小于0.5平方米的可见无机结合剂成团面积，无机结合料的质量分布均匀程度得到大大提升，进而使得垫层或基层的7d无侧限抗压强度提高3％(在材料配合比不变的前提下)，延长公路使用寿命。

以上说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种路拌无机结合剂布料装置(不含盖板)的结构示意图。

图2为图1中A-A处的剖视图。

图3为本发明一种路拌无机结合剂布料装置的后视图。

图4为本发明一种路拌无机结合剂布料装置的使用状态示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对依据本发明提出的一种路拌无机结合剂布料装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1至图4，本实施例一种路拌无机结合剂布料装置，包括底板1以及设置在底板1上的盖板5，盖板5与底板1之间形成了供待摊铺的粉状无机结合剂(以下简称“粉料”)通过的通道，盖板5可防止粉料在摊铺过程中扬起，盖板5与底板1为一体结构，当然在本发明的其他实施例中，盖板5与底板1也可为分体式结构，盖板5可通过卡扣、螺栓或其他方式安装在底板1上。

请参阅图1，底板1包括依次衔接的渐缩段100、过渡段101、扩展段102，所述渐缩段100、过渡段101、扩展段102均倾斜布置且三者处于同一平面内，渐缩段100的顶部与盖板5的顶部之间形成了进料口105，当粉料从进料口105流入时，粉料在重力作用下在底板1与盖板5之间的通道内向下移动。

渐缩段100的顶端呈扩口状，即渐缩段100的截面宽度自上而下逐渐变窄，渐缩段100顶部的扩口可便于接收粉料，防止粉料洒出；

扩展段102的底端逐渐向两侧扩大(即扩展段102的截面宽度自上而下逐渐变大)，扩展段102可为从过渡段101处滑下的粉料增大移动的空间，提高粉料移动的速度，防止粉料拥堵在过渡段101处，所述扩展段102的底端向盖板5所在的一侧弯折从而形成延伸段103，延伸段103呈水平状，在使用时，延伸段与地面平齐，当待摊铺的粉料由进料口105滑落并移动至延伸段103时，同时布料装置在外部驱动装置的带动下向前移动时，待摊铺的粉料可均匀地摊铺在已摊铺在路基的施工面上的集料内部。

请参阅图2，底板1的两侧均设有防止粉料散落的护板2，在本实施例中，护板2由底板1的边缘向上弯折形成，因而护板2与底板1为一体结构，当然在本发明的其他实施例中，底板2也为板状或其他形状，当然在本发明的其他实施例中，护板可与底板1为分体结构。

底板1上还设有多个在粉料滑落过程中对粉料进行疏导的导流件104，该导流件104可将粉料分散均匀，加快粉料的滑落速度。导流件104呈倒V型，粉料在通道中滑动时先与导流件的两个外表面接触，进行分散；每相邻两排的导流件104交叉错位分布，即每一排相邻两个导流件104之间的空隙的上方和下方均分布有导流件104，例如第二导流件1042和第三导流件1043之间空隙的上方设有第一导流件1041、其下方设有第四导流件1044。

请参阅图3，所述底板1远离盖板5的一侧还设有多个犁头106，犁头106为三棱锥体，所述犁头106的底面安装在扩展段102远离导流件104的一侧，犁头106的其中一个侧面与地面平齐，当布料装置移动时，该犁头106可将地面上已摊铺的集料进行分散，从而减小布料装置移动时的阻力，便于布料装置向前移动，此外该犁头106也可将路基的施工面上已摊铺的集料进行翻起，从而便于使待摊铺的粉料与已摊铺在路基的施工面上的集料进行混合。

所述盖板5的顶端与底板1的顶端平齐，盖板5底端的长度大于延伸段103的长度，盖板5的底端向下弯折从而形成挡板501，挡板501与延伸段103的后端之间形成了供粉料流出的出料口6，粉料在摊铺过程中，该挡板501可防止路基的施工面上已摊铺的集料在翻起后将出料口6堵住而导致待摊铺的粉料不能滑落。

请参阅图4，以在膨胀土层7中掺加水泥为例，在水泥铺料车后方平行设置多个本实施例中的布料装置，使布料装置的进料口105与水泥铺料车的卸料口相连通，当然在本发明的其他实施例中，也可通过法兰方式连接进料口与卸料口，然后将布料装置的底部嵌入在膨胀土层7中，即使延伸段103嵌入在膨胀土层7中，然后水泥在重力作用下自进料口105滑落至延伸段103处，水泥铺料车带动布料装置移动，移动过程中，扩展段102将位于布料装置前进方向的膨胀土翻起并导流至底板1的两侧，被翻起的膨胀土跌落在盖板5上。由于盖板5的长度超出延伸段103且在挡板501的阻挡作用下，翻起的膨胀土不会跌落至出料口处而造成出料口堵塞，故在布料装置继续前移时，跌落在盖板5上的膨胀土在布料装置向前移动时，自盖板5上跌落且与从出料口6处流出的水泥混合，待该层摊铺完毕后，可调整布料装置嵌入膨胀土的深度，然后再次进行摊铺，直至整个路面的膨胀土均与水泥搅拌均匀。

在膨胀土被翻起的过程中，若被翻起的膨胀土均堆积在底板1运动的前侧，则会对本实施例中布料装置的移动产生较大的阻力，且被翻起的膨胀土会向布料装置的两侧堆积，从而当布料装置移动过去后，布料装置的后方会形成较大的沟壑，故本实施例中，扩展段102的宽度自下而上逐渐变窄，扩展段102的侧壁对翻起的膨胀土起导流作用，将被翻起的膨胀土被导流至扩展段102的与过渡段101的交汇处，然后随着布料装置的移动，被翻起的膨胀土跌落至盖板5上，该设计不仅可以减少布料装置移动时的阻力，还可通过调整扩展段102宽度从上往下的递增率，从而使被翻起的膨胀土在跌落至盖板5上时能将盖板5完美包裹且不产生沟壑，从而可保证掺加完水泥的膨胀土路面的平整性，便于后期的碾压。

本发明的布料装置，结构简单，操作方便，该装置在摊铺过程中可避免水泥飞扬，减少了粉尘污染；此外，该装置在摊铺时，其底部嵌入在膨胀土层中，将水泥均匀摊铺在膨胀土内部，便于后续的搅拌均匀，提高改良无机结合料的质量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。