专利名称：回收利用沥青路面的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及回收利用沥青路面的方法及其设备。
在本文中，术语沥青还包括碎石和铺地用沥青，沥青铺砌的路面通常包括膏状沥青(通常为黑色的、粘稠的、石油化学粘合剂)和由适当大小的碎石和/或砂砾组成的骨料形成的混合物。沥青混凝土混合物通常经铺砌、压紧和平整，得到沥青铺砌的路面。
经过一段时间，沥青铺砌的路面会由于许多因素而导致损坏。例如，季节性的温度变化会导致路面变得脆化和/或产生裂缝。路面下的路床腐蚀或压实也会引起裂缝。此外，加入新鲜沥青中的某些化学成分经过一段时间后逐渐损失或其性质随时间而改变进一步导致了路面的脆化和/或裂缝。产生集中裂缝的地方，若干块路面会移动，这种移动会引起交通事故，并加速附近路面和公路路基的损坏。即使不出现裂缝和路面层块的损失，车辆的通行也会磨光公路上层表面，该路面会变得光滑和危险。此外，车辆产生的磨损会在公路路面上形成沟、槽和车辙。在湿的公路条件下，水会聚积在这些凹陷处，而引起车辆在水上滑行的危险现象。积水也会导致路面的进一步损坏。
在约70年代以前，修复老的沥青铺砌路面的可行方法包括局部处理，如修补或填缝、在原来的路面上铺砌新的材料和除去一些原始路面，代之以新的材料。这些方法的每一种均存在内在的缺点和局限。
自从70年代初以来，随着原材料、石油和能源价格的上涨，人们对尝试回收利用原始沥青产生了愈来愈大的兴趣。世界的公路作为一种非常重要的可再生的资源已开始得到重视。
早期的回收利用技术包括除去部分最原始的路面，将其运到集中固定的回收利用工厂，在那里将其与新的沥青和/或再生化学制品混合。随后将再生的铺砌材料用卡车运回到作业场所并铺砌。这项技术由于缓慢、运输费用高等而具有明显的局限性。
随后，该技术发展为在作业场所实地回收利用旧的沥青，其中某些方法采用加热过程，因而通常称之为“就地加热回收利用”(hotin-pplace)(下文中称之为HIPR)。
这项技术包括了许多现有技术中用于在破碎的沥青上回收利用沥青路面的已知方法和机械。通常这些方法和机械在如下前提下操作(ⅰ)加热铺砌的路面(通常使用多组加热器)以促进沥青暴露层的软化或增塑，(Ⅱ)机械粉碎(通常使用旋转式带齿碎石机、螺旋钻/粉碎机和耙式翻路机之类的设备)被加热的路面;(Ⅲ)在被加热、粉碎的沥青中加入新鲜的沥青或沥青再生剂;(Ⅳ)将(Ⅲ)得到的混合物分布在路面上;和(Ⅴ)压实或压紧分布的混合物以得到回收利用的沥青路面。在某些情况下，可以将经过加热、粉碎的材料以从路面上完全除去、脱离路面进行处理，随后送回路面并压入最终位置。许多现有技术是在该前提下的变型。
经过一段时间，人们对HIPR提出一些问题，其中某些问题至今依然存在。例如，沥青混凝土(尤其是其中的沥青胶结料)由于加热而易受损坏。因此，路面必须被加热至某一点，此时其对于实际的破碎来说已足够柔软，但未达到损害路面的热点。此外，人们认识到，随着加热层深度的增加，沥青混凝土愈来愈难以加热，许多专利曾尝试提出这些问题。
US3361042(Cutler)公开了一种用于路面处理的方法。该方法包括如下步骤在非氧化环境下加热路面，深深地翻挖被加热的路面;将翻挖的材料堆成堤形;在非氧化气氛下加热堆成的堤形，最初弄平、平整和混合被加热的混合物，添加少量传统的沥青粘层;最终弄平、平整和混合混合物;夯实和刮平混合物，和压实混合物。最初和最终的弄平、平整和混合混合物的步骤在方法中可重复或省略。
US3970404(Benedetti)公开了一种翻修沥青路面的方法，该方法通常包括在一定的时间间隔内逐步加热沥青表面。这种逐渐加热的方式显然使热量更深地渗透到沥青中，从而尽量减少或避免了地沥青过热。然后将加热的沥青翻挖至不大于已被加热的深度，再将被翻挖的沥青进行加工得到回收利用的沥青路面。该方法的效率稍低，因为翻挖过程只有在渗透到沥青路面的热量达到所需深度时才能进行。正如现有技术中已知的那样，在某些情况下，热量的渗透深度与所提供的热渗透的时间的平方根直接有关，即，渗透到5mm深度需要加热25秒，而渗透到7mm深度则需要加热49秒。因此，增加所需的加热渗透时间导致降低了整个方法的效率。
US3843274(Gutman等人)公开了一种沥青复拌机。复拌机通常适用于进行如下步骤加热沥青路面，挖凿被加热的路面，将挖出的路面输送到搅拌机中，在搅拌机中将其粉碎，将粉碎的沥青重新分布在路面上，将其平整后得到回收利用的沥青路面。
US3989401(Moench)公开了一种用于翻新和修复沥青路面的设备。该设备通常包括在路面上运动且对路面进行加热的罩和燃烧部件、刮削、粉碎和分布被加热的路面材料的翻挖部件和平整所翻挖的路面和材料的平整部件。该参考文献并没有公开或建议将翻挖的材料就地再生的方法。
US4011023(Cutler)公开了一种用于回收利用碎石公路铺砌层的机械。该标题机械可用于已预先翻挖或移位的铺砌路面。将松散的材料从路面涂去，随后将其加热、与新鲜沥青混合并撒在原来的路床上。加热过程通过使用复杂的多向输送器系统在离开路面的特定的燃烧室中进行。该机械是不方便的和有缺陷的，因为它需要复杂的和昂贵的输送器以便从道路上除去将要回收利用的路面并加热所除去的材料和随后将其重新使用。
US4124325(Cutler)公开了一种用于回收利用沥青混凝土路面的方法和设备。该方法主要包括用丙烷火焰喷射器加热铺砌层表面，翻挖所加热的路面，使整个路面深入和挖掘至约3/4英寸的深度;在加热、翻挖过的路面上施加沥青;混合挖掘的材料;在搅拌器转筒中将挖掘的材料与添加的热混合物混合，和在公路上平整来自搅拌机转筒中的混合物以得到回收利用的沥青路面。
US4129398和4335975(均属于Schcelkopf)公开了一种用于增塑和破碎损坏的路面和覆盖层的方法和设备。该方法包括用第一和第二个独立的和不同的设备增塑(加热)和粉碎路面，第二设备也用于在不存在施加于路面的新鲜沥青的情况下在路面上分布、调整和成型所破碎的材料。随后，第三个独立的和不同的设备用于在经粉碎、分布、调整和成型的道路顶表面上施加新鲜的沥青或其他沥青材料。
US4226552(Moench)公开了一种沥青铺砌层处理设备和方法。该方法通常包括加热和翻挖沥青路面在地面上形成松散的骨料一沥青混合物。随后将混合物从地面除去，对其进行加热，并与沥青调节剂完全混合，然后作为面层重新施用于路面上。该方法效率很低，因为每个处理步骤都是由可独立操作和移动的设备进行的以及沥青必须从路面上除去以进行翻修。
US4534674(Cutler)公开了两种升高式路面重铺机械。该机械依次包括初级加热器;初级翻挖器;主加热器;主翻挖器;用于在经加热翻挖的路面上喷洒液体轻制沥青的喷洒器，在经喷洒、加热、翻挖的路面上分布热混合物的第一碎石分布器;用于混合热混合物和经喷洒、加热、翻挖的路面的第一混合器，用于平整和部分压实材料以形成第一次升高的第一刮板;用于在路面上分布附加的热混合物的第二碎石分布器，用于就地混合热混合物的第二混合器;和平整和压实新的热混合物以形成第二次路面升高的第二刮板。由于需要形成两次升高使得该机械操作复杂并且相对地昂贵。
US4545700(Yates)公开了用于回收利用沥青路面的方法。该方法主要是通过一系列步骤来克服与低效率的沥青表面加热渗透有关的缺点加热和粉碎多层沥青路面直到除去所需深度的沥青，随后任意地将加热的沥青与添加剂混合。通常每个加热/粉碎步骤能够除去至少1/4英寸深度的薄层。该方法需要使用许多加热器和粉碎器，它们都是复杂和昂贵的机械。
US4711600(Yates)公开了一种用于沥青路面重铺设备的加热装置。所公开的路面重铺设备仅有的实施例是一种设备，其中各层路面经逐渐加热、粉碎和从路面上除去，经输送器与新鲜的沥青或沥青再生剂混合，随后重新用于路面。使用多个输送器是有问题的，因为这样增加了额外的成本和手动作业的复杂性。
US4784518(Cutler)公开了一种双级重铺方法和设备。该主题方法包括由如下步骤组成的第一阶段加热沥青路面的上层、翻挖被加热的上层，添加回收利用试剂至上层，充分混合并刮平混合物形成回收利用的材料;和在回收利用的材料中添加新鲜的沥青，粉碎该组合物以形成混合的材料，从而暴露出沥青材料的下层。该方法的第二阶段包括将第一阶段的混合材料在过程结束时输送至离开铺砌的位置;使暴露的沥青材料的下层经受与上层同样的加热、翻挖、处理和加工步骤，将混合材料铺在暴露的路面(即被除去的上层和下层沥青层)得到回收利用的路面。该方法是有缺陷的，因为其需要使用两个相对昂贵和复杂的输送器。
US4793730(Butch)公开了一种沥青路面修补的方法和设备。通常该方法包括如下步骤蒸汽加热沥青路面;粉碎被加热的路面至约2英寸深度，就地充分混合沥青中的下层材料和粉碎的材料;进一步蒸汽加热该材料将所加热的混合物熔化成均匀的表面;刮平均匀的表面，和压实所刮平的表面。所述的方法和设备可用于翻修沥青铺砌的路面，而不需要添加新的材料或再生剂。
US4929120(Wiley等人)公开了一种用于使沥青路面再生的两级方法。在方法的第一阶段中，将原始沥青路面的整个宽度加热至约1英寸的深度和约300°F。被加热的上层路面随后被从路面完全除去(使用翻挖、堆成堤状和输送技术)以暴露相当于原始沥青路面总宽度的下层沥青路面。在方法的第二阶段，下层的沥青路面被加热至约1英寸的深度和约300°F。随后对被加热的下层路面进行破碎(如翻挖)，将其或者留在现场或者全部从路面上除去。如果将破碎的下层路面留在现场，则在其上面添加上层的沥青和任意新鲜沥青(或沥青再生剂)。此外，如果将破碎的下层路面全部从路面上除去，则可以将它与上层沥青和任意新鲜沥青(或沥青再生剂)混合，随后铺在路面上。最后，相对于路面向上/下层混合物施加压力以得到平整的回收利用的路面。该方法稍有缺陷，因为它需要除去至少沥青路面的上层部分，必须使用相对昂贵的和复杂的设备。
US4850740(Wiley)公开了一种用于重新铺砌沥青路面的方法和设备。所述专利提出了US4929120的改进方法，即在处理下层沥青之前不需要从路面上完全除去被加热、翻挖的上层沥青。该改进方法主要涉及以一定的方式将沥青路面加热、翻挖笔堆成堤形以得到中央带，该中央带是从沥青路面的外围路带在未处理的(即未翻挖/除去)沥青路面中央带上堆成堤形的材料构成的。随后对中央带进行粉碎以便使在中央堆成堤形的材料与沥青路面上先前未经粉碎的中央带混合。然后将混合物分布在整个沥青路面上，压入原位。该方法稍有缺陷，因为它需要两个单独的和不同的粉碎步骤。
人们期望提供用于回收利用沥青路面的方法和设备，该方法和设备克服和减少现有技术的上述缺点中的至少一项。
本发明的一个目的是提供一种用于回收利用沥青路面的新方法，其消除或减轻至少一项现有技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种用于回收利用沥青路面的新设备，其消除或减轻至少一项现有技术的缺点。
本发明人发现，可以以有效的方式实现对需回收利用的沥青路面进行基本均匀的加热，而不需要对铺砌的(通常为沥青)路面表层进行多次循环加热和破碎。尤其是我们发现，如果所有的或至少部分沥青路面的加热是在破碎之后(而不是如许多现有技术的方法和设备中所描述那样在破碎之前)进行，可以以较有效的方式获得更均匀的沥青路面的加热。沥青路面中均匀、充分和有效的热渗透的主要障碍之一是水或水份，尤其是在沥青路面之上或之下存在的水或水份使得其实际上不可能以均匀和有效的方式加热路面。因此，许多强调加强最初加热以软化将被回收利用的路面的现有技术方法在工业上行不通是不奇怪的，因为压实的路面对于释放的水份是相对不可渗透的。
本发明人发现在粉碎之后采用全部或至少大部分与混合技术相结合的加热能有效和充分地释放沥青的水份，从而导致其改善的均匀和有效的加热。此外，沥青中水份的释放会使回收利用的路面中“剥离”的可能性降至最小。正如现有技术中所熟知的那样，“剥离”是与在骨科和沥青胶结剂之间存在的水份界面有关的不期望和常见的现象。在破碎过程之后在某一点上的集中加热和混合作用的措施带来了许多优点。首先仅需要单级破碎步骤，这样简化了整个过程，使设备费用明显节省。其次，加热和混合经破碎的沥青是在其下面的未破碎的沥青面上进行，避免了使用输送器、升降机和其他起重设备，这同样使得整个过程更加经济有效。第三，因为经破碎的沥青被均匀加热，水份基本上除去，如果使用添加剂的话，它们可直接添加于破碎的沥青中，在某些情况下，可避免使用混合器，例如用以均匀混合添加剂的搅拌机(尽管显然这类混合器可以与本发明的方法和设备结合使用)。
此外，以这种方式加热和混合地面便于向地面添加其它成份。事实上，本发明的优选方案是在破碎沥青路面之前或之后，在过程的适当点向沥青路面添加诸如，新鲜沥青、沥青再生剂和骨料(如沙子、矿砾、碎石等等)等成份，该点可由本领域熟练的技术人员容易地确定。
因此，在一方面，本发明提供了包括如下步骤的用于回收利用沥青路面的方法(a)破碎将要回收利用的沥青路面的上表面至少约1.5英寸的深度以得到破碎的上层路面;
(b)在沥青路面上加热和混合破碎的上层路面到约100°至约350°F的温度以产生基本无水份的经加热、破碎的上层路面;
(c)压紧经加热、破碎的上层路面以得到回收利用的沥青路面。
另一方面，本发明提供了一种沥青路面回收利用的设备，其包括(a)用于破碎所述沥青路面的上层路面以产生破碎的上层路面的破碎装置;
(b)用于加热所述破碎的上层路面到约100°至约350°F温度以产生经加热、破碎且基本上无水份的上层路面的加热装置和混合装置;和(c)用于压紧所述经加热和破碎的上层路面以得到回收利用的沥青路面的装置。
另一方面，本发明提供了一种用于在重新铺砌之前加热和混合选自(ⅰ)沥青路面上的骨料或(Ⅱ)破碎的沥青路面等作用物的沥青路面预处理机，该处理机包括具有多个并排设置的细长加热器的加热器组，安装在相邻的细长加热器之间的混合部件，混合部件包括能够至少部分插入作用物中的叶片部分。
尽管在粉碎前使用加热器(即预加热器)对于本发明的方法和设备的正常操作是不需要的，但在某些情况下，它是优选的，以便于进行破碎步骤。显然当使用这类预加热器时，是为了便于破碎步骤，而对于获得整个沥青路面的均匀热分布没有主要的影响。
本发明的方法和设备的优点之一是仅需要单级破碎步骤术语“破碎”是沥青路面回收利用技术领域中熟知的，在整个说明书中所使用的指的是包括诸如粉碎、破碎和翻挖等技术。通常破碎过程也是确定进行回收利用的深度的因素，此外，显然用本发明的方法和设备可基本上仅仅通过破碎过程达到所希望回收利用的沥青深度。换句话说，该方法中的其他步骤(如平整、混合等等)只对沥青路面产生微不足道的破坏，由于它们只对回收利用的深度起比较小的作用，不应与破碎步骤相提并论。
对本发明方法和设备很有用的加热器是没有特别限制的，优选的是，加热器是辐射加热器，更优选的是红外加热器。此外，也可使用热空气加热器。
对要回收利用上层路面的破碎方式是没有特殊限制的。因此，可以利用常规技术，如粉碎、磨碎和翻挖等等。优选的是在本发明的方法和设备中使用粉碎机。该粉碎机的总宽度延伸到将被回收利用的上层路面的总宽度。此外，粉碎机可包括两台或更多台适当排列成实际上在将被回收利用的上层路面的总宽上具有累加粉碎效果的粉碎机。
上层路面被破碎至至少约1.5英寸的深度以得到破碎的上层路面。最好是将路面破碎至约2至3英寸的深度。应理解，在本发明的方法和设备中，此时的破碎过程应达到所需的深度。这简化了本发明的方法和设备，事实上代表了本发明优于现有技术的优点之一。
对经破碎的上层路面进行加热和混合，同时保持沥青路面的温度为约100°至约350°F以得到基本上没有水份的经加热、破碎的上层路面。优选的是，将破碎的上层路面加热和混合至约100°至约180°F的温度-这被称之为就地加温(即相对于HIPR)回收利用。此外，当需要进行HIPR时，优选的是将破碎的上层路面加热和混合至约180°至约250°F的温度。
本文中使用的术语“混合”和“经混合”包含了更类似于搅拌的混合形式。尤其是，利用本发明的方法或设备的混合或搅拌作用形成了受加热作用的破碎的上层路面的“新”表面。这有利于水或水份从破碎的上层路面中释放。
优选的是使用至少一组加热器对经破碎的上层路面进行加热和混合，加热器组包括多个单个的加热器，每个加热器都延伸到上层路面的整个宽度并与相邻的加热器呈并联关系。在每个加热器之间，最好安装由多个叶片组成的混合装置，其叶片以基本上向下垂直于沥青路面的方向伸出。混合装置最好是既不接触也不粉碎经破碎的上层路面之下的沥青，这避免了混合部件和未经破碎的沥青路面之一或两者的损坏。
加热器和混合部件的这种设置方式提供了对破碎的上层表面的连续循环式加热和混合。混合后，破碎的上层路面已被重新排列使得不同部分的破碎路面暴露于下一组加热器。每一组加热器最好包括足够的单个加热器和混合部件以提供至少2个，优选地为2至6个加热和混合循环。
在本发明的方法和设备的更优选的具体实例中，在加热器组(即由多个其之间装有混合部件的单个加热器组成)之后提供铺助的混合器，其使破碎的上层路面有效地重新分布成基本平整的均匀薄层以便进一步加工。优选的是铺助混合器包括沿着整个上层路面宽度方向伸出的螺旋杆和直接位于螺旋杆之后的斜板。在使用过程中，螺旋杆接触(但不破碎或插入)破碎的上层路面下的未破碎的沥青层，用于掘起破碎的上层路面，将其分布在斜板上，以重新分布在未破碎的沥青路面上。辅助混合器的作用是有助于对已经从加热器组中间的混合部件下通过的经破碎的上层路面的任何部分从底部至顶部进行混合。
在本发明方法和设备的最优选实例中，使用两组加热器，其包括其间安装混合部件的单个加热器和在每组加热器之后的辅助混合器。优选的是在每组加热器的尾端使用平整棒，因为混合部件会使破碎的上层表面产生沟槽或堤形效果。平整棒可用于除去堤形或沟槽以便在未破碎的沥青路面上得到基本均匀和平整的经破碎的上层路面层。在破碎的上层路面已被加热至所需温度并且基本上没有水份之后，可将其压回原地以得到回收利用的路面。完成此项工作的装置是没有特殊限制的，并且是本领域熟练技术人员所熟知的。在某些情况下，会需要将经加热、破碎的上层路面送入搅拌混合器(或其它相当的混合设备)以混合添加剂和破碎的上层路面。在搅拌混合器中混合后，可将热混合物施加于未破碎的沥青路面，使用常规的技术压入原地。
如果使用搅拌混合器会引起经加热、破碎的上层路面与未破碎的沥青路面分离，则优选的是加热未破碎的沥青路面以改善其粘性从而便于它和重新施加的热混合物的良好粘结。这类加热可使用常规的红外加热器完成。
本发明的实例将参照以下的附图描述，其中同样的编号用于说明同样的部件，其中
图1是本发明的设备部分的侧视图，其说明成组的加热部件、混合器和粉碎器与用于承载它们的车辆有关的布局。
图2是图1所示设备的俯视图;
图3是用于图1和2所示设备中的混合部件的截面图;
图4是图3所示的混合部件的应用的部分俯视图;和图5是说明尤其由图1和图2所示的设备完成的材料加工和流程的示意透视图。
参照图1和图2，所示的是一种沥青回收利用设备，其包括由10表示的自推进车，其连接拖车部分15。拖车部分15包括由在拖车一端的一对车轮25支承的平台20。
拖车部分15包括燃烧丙烷的细长形红外加热器30，其成排地安装并延伸到整个被加热、破碎的沥青路带。六个加热器30构成一组加热器35，每个加热器30被一个混合部件40隔开。每个混合部件延伸到将被加热的破碎沥青路带，并包括多个基本上垂直于沥青路面安装的混合叶片，以提供对破碎的沥青的混合。混合叶片保持在未破碎的沥青路面之上约半英寸处以避免损坏混合叶片和未破碎的沥青。在加热器组35的后面是一平整棒45，其用于提供破碎材料的平整表面，在使用过程中，平整棒45接触破碎的沥青路面。
在拖车部分15的尾部，安装着辅助混合器50，其包括螺旋杆55和混合斜板60。螺旋杆延伸到整个破碎的沥青路面，其设计成有助于混合可能因存在约半英寸没得到连续混合的破碎沥青层而未被混合部件40充分混合的破碎沥青。因此，螺旋杆55接触未破碎的沥青路面，使沥青破碎材料从底部至顶部均得到混合，随后将其输送到斜板60。安装斜板60使其也接触未破碎的沥青路面。斜板60使沥青基本上在被回收利用的整个路面宽度上获得均匀分布。
拖车部分15经合适的联动装置65连接在车10的尾部，拖车部分15的舵轮可通过安装在车10上的微机单元(未示出)遥控。
车10包括由前轮75和后轮80支承的平台70，前轮和后轮根据在车10前部的驾驶室85中的驾驶员提供的遥控信号转动。车10的前端包括粉碎单元。粉碎单元包括延伸到回收利用的沥青路面总度上的粉碎器95。此外，粉碎单元可包括提供全宽粉碎器95的累加效果的多个粉碎器(未示出)一参见，例如US4850740中公开的粉碎器。粉碎器95由与固定在车10的平台70上的支撑梁110相连的V形连接部件100支撑。在粉碎器95的后面安装有基本上垂直方向的刮板115，其向下延伸至粉碎器95的刃口的程度。
车10的尾部包括一组由六排与上述拖车的部分15的加热器30相类似的燃烧丙烷的细长红外加热器125组成的加热器120。在每个加热器125之间安装了基本上与上述安装在拖车部分15的加热器30之间的混合部件40相类似的混合部件130。在该组加热器120的尾部，安装了与上述拖车部分15的平整棒的设计和作用相似的平整棒135。在车10的尾部安装由螺旋杆145和混合斜板150组成的辅助混合器140。辅助混合器140与上述拖车部分15的辅助混合器50具有类似的设计和作用。可以理解，辅助混合器140可安装在车10的尾部或拖车部分15的前部。
车10的平台70可用于承载各种沥青回收利用设备操作过程中使用的装置。例如，平台70可承载用于向加热器组35和120提供给燃料的丙烷罐150，此外，平台70也可承载沥青添加剂罐155和骨科添加剂罐160。
沥青添加剂罐155可用于在过程中的合适点向沥青添加新鲜的沥青或沥青添加剂。例如，新鲜沥青或沥青再生剂可在如下的点加入到沥青路面上(Ⅰ)加热器组120之前;(Ⅱ)在加热器组120和加热器组35之间;(Ⅲ)在加热器组35之后;或(Ⅳ)与加热器组120和加热器组35之一或两者同时使用。当然，也可以采用(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)的两个或多个的组合来添加新鲜的沥青或沥青再生剂。
本发明的方法和设备的特别优选的方面涉及向沥青路面添加骨料，这可以在整个过程的任何一个或多个常规的点进行。例如，来自骨料添加剂罐(或漏斗)160的骨料可在如下点加入到沥青路面上(Ⅰ)粉碎器95之前;(Ⅱ)加热器组120之前;(Ⅲ)加热器组120和加热器组35之间(Ⅳ)加热器组35之后;或(Ⅴ)与加热器组120和加热器组35之一或两者同时使用。当然，也可以采用(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)或(Ⅴ)的两个或多个的组合来添加骨料。如果采用任意的(Ⅰ)则会改善破碎过程的润滑性能。骨料优选地在室温下在粉碎器95之后和加热器组120之前的点上添加。这是本发明特别优越的特性，因为骨料在随后的加热/混合步骤中被加热，从而不需要预热骨料。
尽管在破碎沥青路面之前不需要对其进行加热，但最好是在粉碎器95之前使用预热器90，对预热器的选择没有特殊限制，这种装置可由各种工业来源得到。
参照图3和图4，很容易理解本发明所预期的混合过程。图3表示混合部件130的放大部分。如图所示，混合部件130包括安装在未破碎沥青上方约半英寸的叶片132。可以理解，在使用过程中，叶片132的尖部将插入已被破碎至至少约1.5英寸深度的上破碎层。叶片132保持在未破碎的沥青路面上方以避免损坏叶片本身或未破碎的路面。所公开的和举例说明的未破碎路面上方的距离为半英寸时，很容易理解，确切的距离不是关键的，只要其不小于至导致叶片损坏，或不大到导致低效率的混合即可。例如，可以预期使用弹性移动的(如弹簧)叶片，其在使用过程中接触未破碎的路面，由于其是弹性安装从而避免了受损坏。
叶片132安装在可使其进行垂直调整的合适的框架134中。框架134固定在支柱136上，支柱136依次与加热器组120的宽度相当的支撑梁138相连接，梁138可直接地或通过使用任何常规的连接部件(未示出)间接地与平台70相连。人们显然可以理解，拖车部分15上的混合部件40可以是并且最好是如图3所示的混合部件130那样设计。
参照图4，连续的混合部件130a和130b以交错的方式排列，以便使其与相应的叶片132a和132b相互弥补。这种排列方式有效地提供了如图4右侧所示可使上层破碎路面通过的通道。这样便使破碎的上层路面在未破碎的沥青路面上产生了沟槽或堤形，其中混合部件130的每次通过搅拌了破碎的路面。
参照图5，描述了本发明方法和设备的操作，设备的运行方向由箭头200表示。首先提供具有需要回收利用的上层路面205的沥青路面，上层路面205由加热器90进行预热，使上层路面205加热至温度为约100°至约350°F。随后用粉碎器95将加热的上层路面205破碎至至少约1.5英寸的深度，最好是至约2.0至3.0英寸的深度，以提供破碎的上层路面。使加热器120通过破碎的上层路面的上方，加热器组120包括安装在每个细长的加热器125之间的混合部件130。由此，可以理解，为了清楚和简单起见，在图5中未示出破碎的上层路面。
加热器组120中的每个加热器125加热破碎的路面，随后在下一步加热和/或加工之前，该破碎的路面被混合部件130的叶片132混合。加热器组120有效地提供了破碎的上层路面在其下面的未破碎的沥青上的连续加热和混合(或搅拌)。
平整棒135位于加热器组120的末端，用于基本上消除破碎的上层路面的沟槽或是堤形图案，以使破碎的上层路面在未破碎的沥青路面上得到比较平整和均匀的分布。如上文所述，平整棒135接触未破碎的沥青路面，以有助于对未受混合部件130破碎的上层路面的混合。平整棒的使用在现有技术中是已知的，本文无需进一步详细说明。
在平整棒135之后，辅助的混合器140通过经加热、破碎的上层路面的上方。辅助混合器140的螺旋杆145接触未破碎的沥青路面的表面，并用于对破碎的上层路面从底部至顶部进行有效的混合。这就意味着在混合部件130下方通过的一部分破碎的上层路面被掘起并在斜板150上混合和分布，斜板150用以将混合物以基本均匀平整的方式重新分布到沥青路面上。
为了说明的清楚简单起见，拖车部分15的加热器组35、混合部件40、平整棒45和辅助混合器50未在附图中示出，显然可以理解，这些单元如它们在图5中表示的车10上各自的对应物那样以同样的方式起作用。
在最后的加热器组之后，可根据需要加入新鲜的沥青或沥青再生剂，并将新鲜的沥青或沥青再生剂和经加热、破碎的上层路面的混合物如箭头220所示在搅拌混合器(未示出)中进行混合。混合的材料可用刮板225作进一步平整处理。
显然，在不违背本发明精神和实质的前提下所描述的方法和设备可有许多变化。例如，在充分加热和混合之前，可使用各种破碎技术。尽管描述了用粉碎得到破碎的路面，对本领域熟练的技术人员来说，显然翻挖、耙、磨碎等等也是适用的。
此外，尽管本发明是参照有代表性的具体实例加以描述的，但该描述并不意味着构成了限定。对于本领域熟练的技术人员来说，很显然根据这些描述，可以对本发明的具体实例和其他实例进行改进。因而可以预期，所附的各项权利要求将覆盖任何这类改进或具体实例。
权利要求
1.一种回收利用沥青路面的上层路面的方法，其包括步骤(a)破碎所述的上层路面至至少约1.5英寸的深度，以得到破碎的上层路面；(b)在所述沥青路面上加热和混合所述破碎的上层路面至约100°至约350°F的温度，以得到基本上没有水份的经加热、破碎的上层路面；(c)压紧上述经加热、破碎的上层路面以得到回收利用的沥青路面。
2.权利要求1定义的方法，其中步骤(b)包括加热和混合所述的破碎的上层路面至约100°至约180°F的温度。
3.权利要求1定义的方法，其中步骤(b)包括加热和混合所述的破碎的上层路面至约180°至约350°F的温度。
4.权利要求1定义的方法，其中步骤(a)实际上是在不存在外界热源提供加热的情况下进行。
5.权利要求1定义的方法，其中步骤(a)进一步包括提供具有小于所述沥青路面宽度的第一宽度的破碎上层路面。
6.权利要求1定义的方法，其中在步骤(c)之前，将所述的经加热、破碎的上层路面输送到辅助混合器和在辅助混合器进一步混合，随后施加在所述沥青路面上。
7.权利要求1定义的方法，其中所述上层路面在步骤(b)中的混合步骤包括使用多个彼此相隔、交替的混合叶片，每个混合叶片具有小于所述破碎的上层路面宽度的宽度。
8.权利要求1定义的方法，其中步骤(a)包括破碎所述上层路面至约2至约3英寸的深度。
9.权利要求1定义的方法，其中步骤(a)是在单一步骤中进行的。
10.权利要求1定义的方法，其中步骤(b)包括对所述的破碎的上层路面进行连续循环的加热和混合。
11.权利要求1定义的方法，其中步骤(b)包括对所述的破碎的上层路面进行连续循环的独立加热和混合。
12.一种沥青路面回收利用的设备，其包括(a)用于破碎所述的沥青路面的上层路面以得到破碎的上层路面的破碎装置;(b)用于将所述破碎的上层路面加热至约100°至约350°F以得到基本上没有水份的经加热、破碎的上层路面的加热装置和混合装置;和;(c)用于压紧所述经加热、破碎的上层路面以得到回收利用的沥青路面的装置。
13.权利要求12中定义的设备，其中所述的加热装置和混合装置包括一组加热器，其由多个延伸到上层路面宽度的单个细长加热器和安装在每个加热器之间的混合部件组成。
14.权利要求12中定义的设备，其中所述破碎装置是粉碎器。
15.权利要求14中定义的设备，其中所述粉碎器延伸至与所述上层路面同宽。
16.权利要求15中定义的设备，其中粉碎器包括带有多个在表面上相隔一定间距的突出部分的旋转部分和直接在所述旋转部分后面的垂直叶片，叶片由与旋转部分内公用的框架支撑，所述垂直叶片垂直接触路面。
17.一种沥青路面的预处理机械，其用于加热和混合选自(Ⅰ)在沥青路面上的骨料或(Ⅱ)重新辅砌之前的破碎沥青路面的作用物，该机械包括至少一组由多个并排安装的细长加热器组成的加热器、安装在相邻的细长加热器之间的混合部件，混合部件包括能够至少部分插入作用物的叶片。
18.权利要求13中定义的设备，其中所述混合部件包括一连串相互隔开的、垂挂的混合叶片，每个混合部件的叶片与相邻的混合部件的叶片相交错。
19.一种用于回收利用沥青路面的方法，其包括如下步骤(a)破碎所述沥青路面的上层路面至所需的深度，破碎的路面叠置在所述沥青路面的未破碎部分之上;(b)加热所述的破碎路面;(c)在未破碎的沥青路面上混合至少部分破碎的路面;(d)重复步骤(b)和(c)，直到所述破碎路面达到适合于压紧的温度;和(e)压紧所述的破碎表面以形成回收利用的沥青路面。
20.根据权利要求19的方法，其中所述所需深度为至少约1.5英寸。
21.根据权利要求19的方法，其中所述适合于压紧的温度为约100°至约350°F。
22.根据权利要求19的方法，其中所述所需深度为至少约1.5英寸，所述适合于压紧的温度为约100°至约350°F。
23.根据权利要求19的方法，其中在进行步骤(a)之前对所述沥青路面进行预热，所述预热有助于所述路面的所述破碎过程。
24.根据权利要求19的方法，其中在步骤(e)之前向所述的破碎路面添加再生剂。
25.根据权利要求22的方法，其中在步骤(e)之前向所述的破碎路面添加再生剂。
26.根据权利要求19的方法，其中在步骤(d)和(e)之间，将所述破碎路面完全从未破碎路面上除去，并在辅助混合器中进一步混合。
27.根据权利要求26的方法，其中将再生剂加入所述除去的破碎路面中。
28.根据权利要求22的方法，其中在步骤(d)和(e)之间，将所述破碎路面完全从未破碎路面上除去，并在辅助混合器中进一步混合。
29.根据权利要求28的方法，其中将再生剂加入所述除去的破碎路面中。
30.根据权利要求19的方法，其中每次所述加热步骤由不同的加热部件完成，每次所述的混合步骤由不同的混合部件完成，所述的不同部件是顺序排列的。
31.一种可沿沥青路面移动和加热沥青路面以回收利用所述路面的设备，其包括用于将所述沥青路面破碎至所需深度的装置;至少一对相邻的加热器，每个加热器包括至少一个加热部件，所述加热器顺序地向破碎的沥青路面提供加热以将所述破碎路面的温度升高至预定的温度。在所述一对加热器之间的混合装置用以在所述加热器对的第一加热器加热之后和所述加热器对的第二加热器加热之前混合所述的破碎路面。
32.权利要求31的设备，其包括至少两对在每对加热器之间带有混合装置的相邻加热器，并进一步包括在每对加热器之间的混合装置。
33.权利要求31的设备，其中所述混合装置包括一系列相互隔开的垂挂在所述设备上且插入所述破碎路面的平的叶片，所述一系列叶片在垂直于所述设备的运动方向上延伸。
34.权利要求32的设备，其中每个所述混合装置包括一系列垂挂在所述设备上且插入所述破碎路面的平的叶片，每个所述混合装置的叶片间隔与相邻的混合装置的叶片间隔相交错。
35.权利要求31的设备，其进一步包括预热器以便在破碎过程之前加热沥青路面。
36.权利要求31的设备，其中所述用于破碎过程的装置包括粉碎器。
37.权利要求31的设备，其进一步包括用于向破碎路面提供再生剂的装置。
38.权利要求31的设备，其进一步包括主移动装置。
39.权利要求31的设备，其进一步包括辅助混合器;用于将至少一部分所述破碎路面运至所述辅助混合器的装置;和用于在所述沥青路面上重新辅砌所述混合部分的路面的装置。
40.权利要求39的设备，其进一步包括向所述辅助混合器提供再生剂以便对所述破碎路面的所述部分进行混合的装置。
全文摘要
用于回收利用沥青路面的方法，该方法包括(a)提供具有用于回收利用的上层路面的沥青路面；(b)破碎上层路面至少约1.5英寸的深度以得到破碎的上层路面；(c)在沥青路面上加热和混合破碎的上层路面至约100°～约350的温度以得到基本上无水分的经加热、破碎的上层路面；和(d)压紧经加热、破碎的上层路面以得到回收利用的铺砌路面。也公开了用于进行该方法的合适的设备。
文档编号E01C23/00GK1076749SQ9310309
公开日1993年9月29日 申请日期1993年2月20日 优先权日1992年2月21日
发明者P·C·威利 申请人:阿特克设备有限公司