一种用于沥青路面局部沉陷病害的修复材料、装置及方法与流程

本发明涉及沥青路面沉陷病害修复，具体涉及一种用于沥青路面局部沉陷病害的修复材料、装置及方法。

背景技术：

1、随着经济科技的飞速发展，我国公路总里程已名列世界前茅，高速公路的总里程已位居全球第一。面对庞大的公路体系，公路养护工作意义重大。在长期服役过程中，沥青路面常出现各种病害，其中路面沉陷是一种常见病害现象，该现象在桥头处体现尤为明显，若不及时进行处治，易对行车舒适性造成较大影响。针对上述病害现象，传统修复方法采用对路面面层进行铣刨后重新摊铺热拌沥青混合料，进而压实成型。但该方法仍存在一些不足：首先，路面沉陷部位通常可作业面积较小，不易进行压实操作。另外，摊铺机、压路机等机具也不易进场，施工操作难度较大。其次，即使对沉陷部位进行处治，也难以和既有路面相接平顺，故其平整度仍难以保证。再次，小范围的沉陷处治所需的热拌沥青混合料材料量小，从拌合楼进行拌和也无可能。此外，其温度可在长距运输过程中不断下降，进而使得其在运输至现场摊铺后不易被压实，导致施工降效严重。最后，沥青混合料拌合站通常距施工现场较远，运输成本较高，加热沥青混合料耗费能源也较多，增加了二氧化碳排放，不利于“双碳”目标的实现。

2、因此，开发一种可在常温下对路面沉陷病害进行修复且无需碾压的材料及装置十分必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于沥青路面局部沉陷病害的修复材料、装置及方法，在沥青路面局部沉陷范围内对修复材料进行拌和摊铺及刮平操作，保证了路面局部沉陷修复后的平整度，同时避免了热拌沥青混合料在小范围不易进行压实操作的施工工艺以及和既有路面不易平顺相接的现象，其不仅降低了公路养护工作成本，还提高了养护工作的效率。

2、为达到上述技术目的，本发明通过下述技术方案实现：

3、一种用于沥青路面局部沉陷病害的修复装置，包括拌合摊铺系统以及导轨系统；

4、所述导轨系统包括相对设置的导轨梁以及相对设置的水平伸缩装置，相对设置的所述导轨梁以及所述水平伸缩装置形成矩形框架，所述矩形框架的四角均设置高程控制调平装置；

5、所述拌合摊铺系统包括沿竖向自上而下依次连通的进料装置、拌和装置以及刮平装置，所述拌和装置的两端与所述导轨梁通过伸缩滑动机构连接，所述拌合摊铺系统在伸缩滑动机构的驱动下沿所述矩形框架的长度或宽度方向滑动。

6、在本方案中，修复装置通过设置在导轨系统四角的高程控制调平装置用于控制调整装置的高程，从而控制水平摊铺方向范围，当调整至刮平装置两端接触原地面两端时停止，并且修复装置还通过水平伸缩装置以及伸缩滑动机构，用于调节拌合摊铺系统在水平面内的活动范围，达到在沥青路面局部沉陷范围内对修复材料进行拌和摊铺及刮平操作的目的，保证了路面局部沉陷修复后的平整度。

7、作为所述修复装置的进一步技术方案，所述拌和装置包括螺旋拌和杆、拌和容器以及发动机，所述拌和容器可沿垂直于所述矩形框架的宽度方向由两端向中间进行伸缩，所述螺旋拌和杆在所述发动机的驱动下在所述拌和容器中转动，将修复材料均匀传送至所述拌和容器两端。

8、在本方案中，拌和容器采用铝合金材料，用于装载修复材料，可在垂直于矩形框架的宽度方向由两端向中间进行伸缩，从而进一步实现对摊铺范围的控制，而且螺旋拌和杆的外侧设置螺旋搅拌桨叶不仅可以将修复材料传送至拌和容器两端，还可对修复材料进行均匀拌和。

9、作为所述修复装置的进一步技术方案，所述伸缩滑动机构包括动力装置以及多个导轮，所述拌和装置包括拌和容器；

10、所述动力装置固定连接于所述矩形框架上，所述动力装置的输出端与所述拌和容器连接，所述动力装置的输出方向平行于所述矩形框架的长度方向；

11、所述拌和容器可沿垂直于所述矩形框架的宽度方向由两端向中间进行伸缩，所述拌和容器的两端分别穿设于相对设置的所述导轨梁，多个所述导轮设置于所述拌和容器与所述导轨梁的穿设壁面之间。

12、在本方案中，导轨梁为工字钢梁，拌和容器的两端分别穿设于相对设置的导轨梁，导轮设置于所拌和容器与导轨梁的穿设壁面之间，通过导轮与导轨梁轨道结合，使拌合摊铺系统可沿修复材料摊铺方向顺畅滑动。

13、作为所述修复装置的进一步技术方案，所述进料装置的出口处设置有抽拉隔离板以及称重传感器，所述称重传感器与所述抽拉隔离板电连接。

14、在本方案中，称重传感器可选择量程为1t、工作温度为-20℃～80℃的平面膜盒式测力传感器，用于修复材料的称量。

15、作为所述修复装置的进一步技术方案，为使修复材料在拌和容器中能有充分搅拌的时间，所述拌和容器在待机状态时，其内侧壁面设置有密封条，用于避免开机后修复材料在未搅拌均匀的情况下泄露进沉陷范围。

16、上述技术方案中的一种用于沥青路面局部沉陷病害的修复装置所采用的修复材料，由以下质量份数的各组分制备而成：

17、苯乙烯丁二烯共聚物改性乳化沥青10～12份；

18、矿料95～100份；

19、水7～10份；

20、水泥1～3份；

21、所述苯乙烯丁二烯共聚物改性乳化沥青为bcr型，其蒸发残留物不小于62％；

22、所述矿料为玄武岩或辉绿岩；

23、所述水泥为p.o 42.5普通硅酸盐水泥；

24、所述水为纯净水，且符合三类及三类以上的水质标准。

25、所述修复材料制备方法为：先将水泥与矿料混合，再加水，最后加入苯乙烯丁二烯共聚物改性乳化沥青，使其在常温下混合均匀。

26、上述技术方案中的修复装置及修复材料对沥青路面的修复方法，包括以下步骤：

27、s1.清扫既有路面沉陷病害处及其四周，将所述修复装置移动至沥青路面局部沉陷部位；

28、s2.根据沉陷部位大小范围，调整水平伸缩装置及导轨梁水平摊铺方向范围，并使摊铺方向垂直于道路中心线方向；

29、s3.在路面沉陷部位选取五个断面，采用三米直尺找出各断面沉陷起始位置，以各断面中沉陷起始位置距离最远处左右延伸30～50cm作为刮平装置放置的基准位置；

30、s4.根据路面横坡大小及沉陷深度，调整高程控制调平装置以及刮平装置的高程，使得设备刮平装置下方两端与沉陷左右间隔距离最大处两端紧贴，紧贴范围须超出沉陷两端各30～50cm；

31、s5.根据局部沉陷范围情况，计算所需修复材料的质量；

32、s6.均匀拌和步骤s5中所配制的修复材料；

33、s7.拌和摊铺系统开始摊铺前进，拌和摊铺系统两端完全向前平移，待沉陷部位摊铺刮平后，关闭装置，使沉陷修复部位与既有路面定平顺相接。

34、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

35、本发明提供的一种用于沥青路面局部沉陷病害的修复装置，通过设置在导轨系统四角的高程控制调平装置用于控制调整装置的高程，并且还通过水平伸缩装置以及伸缩滑动机构，用于调节拌合摊铺系统在水平面内的活动范围，从而使本装置在x、y及z方向上均可调节，达到在沥青路面局部沉陷范围内对修复材料进行拌和摊铺及刮平操作的目的，保证了沥青路面局部沉陷修复后的平整度，同时搭配本发明提供的相应修复方法也避免了热拌沥青混合料在小范围不易进行压实操作的施工工艺以及和既有路面不易平顺相接的现象。

36、本发明提供的一种用于沥青路面局部沉陷病害的修复材料，还可避免热拌沥青混合料加热升温造成的能源浪费、对从业人员健康造成的伤害及长距运输导致混合料降温从而使得其压实施工降效严重等不良影响，从而达到省时省力的效果。