专利名称：水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土石坝防渗心墙碾压式沥青混凝土铺筑施工的机械，特别是一种水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机。
背景技术：
心墙碾压式沥青混凝土摊铺机械是水工土石坝碾压沥青混凝土防渗心墙铺筑施工的关键机械，国内水工土石坝心墙碾压沥青混凝土与过渡料的摊铺施工依靠进口设备解决，国外只有少数大公司能制造水工土石坝防渗心墙碾压沥青混凝土摊铺机，其价格与维护成本高，加大了施工单位的工程成本。而且，国外厂商生产的土石坝防渗心墙碾压沥青混凝土摊铺机的沥青混合料摊铺最大厚度只有23cm，不具备温度检测、电控点火、混合料保温与根据加热温度调节加热功率等功能，同时过渡料摊铺宽度调节滑板操作困难、过渡料斗车刮板不具备与激光控制系统独立的可视的控制开关。
发明内容
本实用新型的目的就是要提供一种水工土石坝防渗墙碾压沥青混凝土与过渡料的水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机，它能克服上述现有技术的不足，使沥青混合料摊铺最大厚度增大至30cm，施工效率高，降低了施工单位的工程成本，维修方便。
本实用新型的目的是这样实现的一种水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机，包括主机1、红外加热装置5、对中监控装置10、沥青混合料保温料斗6、刮板输送器2、震动熨平板11、框模12、过渡料分料斗14和激光找平装置，主机1上设有刮板输送器2，刮板输送器2为大节距链轮机构，控制台3设在主机1上的司机驾驶室4内，主机1的前部设有红外加热装置5和沥青混合料保温料斗6，红外加热装置5通过铰轴7与主机1相连，同时也通过悬杆8和伸缩油缸9与沥青混合料保温料斗6相连，在红外加热装置5与主机1的连接处设有对中监控装置10，主机1的后部设有震动熨平板11和框模12，震动熨平板11通过连接板13与框模12相连，过渡分料斗车14骑于框模12上，过渡料分料斗车14后装有刮板、刮板升降装置和激光找平装置的接受器15。红外加热装置5由红外加热器16、红外测温探头17、液化气罐、管道、阀门、大流量减压阀和位于控制台3上的控制开关组成，红外测温探头17安装在红外加热装置5的中部和后部，红外加热器16通过位于主机1上的司机驾驶室4内的控制台3上的控制开关控制。沥青混合料保温料斗6由支架18、槽钢19、保温隔热层20和加热管21组成，支架18位于沥青混合料保温料斗6两侧，沥青混合料保温料斗6外设有保温隔热层20，保温隔热层20内设有槽钢19，加热管21位于沥青混合料保温料斗6的下部，并与槽钢19相通。
本实用新型由于采用了红外加热装置的结构，所以运用红外辐射热量传输方式对上一层摊铺碾压密实的沥青混合料表面进行加热，避免使用明火直接加热，有效防止沥青表面氧化老化甚至燃烧；由于采用温度监控装置及电控的不同功率的四组红外加热器，具备随时自动测量功能并能根据加热温度调控加热功率；又由于采用在沥青混合料保温料斗外设保温隔热层、加热管及槽钢的结构，所以能防止料斗内的沥青混合料热量散失，通过强制加热保证沥青混合料摊铺施工需要的温度，使料斗内沥青混合料即使在长时间的施工间隙也能保持必要的施工温度；又由于采用将过渡料分料斗车骑于框模上，且料斗车后装有刮板、刮板升降装置和激光找平装置的接受器的结构，所以能使过渡料与沥青混合料同步摊铺成型，且刮板在激光找平装置的控制下，可自动保证设定的过渡料摊铺厚度及平整度，框模采用可调高度的结构，使施工时可以根据各施工单位工艺水平分别采取23cm或30cm的摊铺厚度，30cm厚的摊铺工艺可以提高工效，减少摊铺层数和施工工期；过渡料斗车调节摊铺过渡料宽度采用简单的滑板结构，较链轮螺杆结构更加简单，加工与操作调节更加方便；过渡料斗车后部针对两个刮板调控油缸，设定两个单独的激光控制系统独立的电控开关，便于根据直接观察刮板位置情况，调节刮板起始施工的设定高度位置。本实用新型还具有结构简单、使用维修方便、施工工程成本低等优点。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中红外加热装置的结构示意图。
图3是本实用新型中沥青混合料保温料斗的结构示意图。
图4是本实用新型中震动熨平板和框模的结构示意图。
其中，图1兼作摘要附图。
图中1、主机，2、刮板输送器，3、控制台，4、司机驾驶室，5、红外加热装置，6、沥青混合料保温料斗，7、铰轴，8、悬杆，9、伸缩油缸，10、对中监控装置，11、震动熨平板，12、框模，13、连接板，14、过渡料分料斗车，15、接受器，16、红外加热器，17、红外测温探头，18、支架，19、槽钢，20、保温隔热层，21、加热管。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，一种水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机，包括主机1、红外加热装置5、对中监控装置10、沥青混合料保温料斗6、刮板输送器2、震动熨平板11、框模12、过渡料分料斗14和激光找平装置，主机1上设有刮板输送器2，刮板输送器2为大节距链轮机构，控制台3设在主机1上的司机驾驶室4内，主机1的前部设有红外加热装置5和沥青混合料保温料斗6，红外加热装置5通过铰轴7与主机1相连，同时也通过悬杆8和伸缩油缸9与沥青混合料保温料斗6相连，在红外加热装置5与主机1的连接处设有对中监控装置10，主机1的后部设有震动熨平板11和框模12，震动熨平板11通过连接板13与框模12相连，过渡分料斗车14骑于框模12上，过渡料分料斗车14后装有刮板、刮板升降装置和激光找平装置的接受器15。红外加热装置5由红外加热器16、红外测温探头17、液化气罐、管道、阀门、大流量减压阀和位于控制台3上的控制开关组成，红外测温探头17安装在红外加热装置5的中部和后部，红外加热器16通过位于主机1上的司机驾驶室4内的控制台3上的控制开关控制。沥青混合料保温料斗6由支架18、槽钢19、保温隔热层20和加热管21组成，支架18位于沥青混合料保温料斗6两侧，沥青混合料保温料斗6外设有保温隔热层20，保温隔热层20内设有槽钢19，加热管21位于沥青混合料保温料斗6的下部，并与槽钢19相通。
本实用新型进行沥青混合料的摊铺、碾压，其主要特点是上一层沥青混凝土的加热、沥青混合料的摊铺和初碾、过渡料的摊铺找平同时进行。
本实用新型的主要技术性参数为1)选用主机DEMAG DF135C2)摊铺宽度0.5～1.2m3)摊铺厚度约20±10％cm或30±10％cm4)额定生产率50t/h5)摊铺速度约2～3m/min6)保温料斗容积5m3带防雨装置7)红外加热装置4个红外燃烧单元，带温度显示8)对中监控器显示器5.5″，黑白9)刮板滑模两种规格50～85cm；85～125cm10)框模两种规格50～85cm；85～125cm11)过渡料分配斗容积10m312)激光找平装置工作直径范围610m在施工过程中，为保证心墙沥青新老层间结合牢固，取样分析时看不到分层界面，在第二层沥青摊铺之前必须预先将上一层摊铺碾压的沥青混合料加热。为满足施工要求，本实用新型采用燃气红外加热装置5，运用红外辐射热量传输方式对摊铺沥青混合料表面进行加热，避免使用明火直接加热，有效防止沥青表面氧化老化甚至燃烧。
红外加热装置5主要包括四个红外加热器16单元，每个单元都含有电子点火、熄火保护、欠压/过压保护等安全保护装置，并可通过操纵面板上的控制开关分别进行控制。红外加热器16采用安装于摊铺机沥青混合料保温料斗6两侧的六个液化石油气钢瓶供气，在管路上每个钢瓶的出气端和每个红外加热器16的进气端均安装有球阀可以分别进行控制。在红外加热装置5前部和后部，分别安装有红外测温探头17，用于实时监测加热器下方的沥青混合料表面温度，并将信号传送到主机1司机驾驶室4内的控制台3上的操作面板，并以数字形式显示，以指导操作手操作。
本实用新型的对中监控装置10由电子摄像机、视频监视器、标尺以及现场放置的钢丝等组成。电子摄像机安装在摊铺机前部正中位置，距地面(沥青心墙)一定高度，标尺安装在摊铺机下部，位于电子摄像机的正下方，监视器安装在摊铺机操作台上部，角度可调，方便操作人员观看。电子摄像机固定监视摊铺机前方地面情况，并将图象转换为电信号通过摄像机视频电缆传输到监视器，转变为显示图象，供操作人员参考。施工过程中一般在已摊铺的沥青心墙设计轴线位置放置钢丝作为参考，通过监视器监视当前标尺位置，如果偏离钢丝位置，则操作人员相应手动调整摊铺机前进方向，达到对中监控目的。
沥青混合料保温料斗6选用硅酸铝复合材料作保温隔热层20，防止料斗内的沥青混合料热量散失，同时为增加设备适应性，增设了加热管21，可以通过强制加热保证沥青混合料摊铺施工需要的温度。利用燃烧液化气火焰的喷射作用使高温燃气向加热管21内喷射，将基本料斗的支撑槽钢19制成中间相通的管道，利用热气流上升原理，使热气到达斗体的各个部位，从而起到均匀加热保温的作用。
刮板输送器2为特殊的大节距8齿链轮机构，在料位控制系统的配合下，可将沥青混合料保温料斗16内的沥青混凝土输送至震动熨平板11下方，并根据现场的摊铺情况，利用主机1司机驾驶室4内控制台3上的刮板输送器开关控制刮板输送器2的运行。
震动熨平板11和框模12是沥青混凝土心墙摊铺成型的关键部件，能够将沥青混合料初步夯实并成型，以适应50～120cm渐变沥青心墙的施工要求。震动熨平板11和框模12均通过手动同步调节两侧的调整螺母来调节其宽度以满足心墙施工要求。当达到调整极限，即需更换。调节步骤如下1)将框模12的后部弹簧挂起并与震动熨平板11一起提升至相应高度；2)调节主机后部的震动熨平板侧支架到相应宽度；3)调节框模12到相应宽度；4)调节震动熨平板11到相应宽度；5)摊铺机行至起始位后放下震动熨平板11至相应高度并脱开弹簧挂钩。
摊铺厚度调整是通过主机1司机驾驶室4内控制台3上的震动熨平升降开关来调整震动熨平板距地面的高度实现的。
过渡料分料斗车14骑于框模12之上，能使过渡料与沥青混合料同步摊铺成型。斗车14设有侧部插板门、底部调宽插板门和可调整行走支撑车轮，以适应渐变沥青心墙的施工要求。过渡料分料斗车14后部装有刮板、刮板升降装置和激光找平装置的接受器15，刮板在激光找平装置的控制下，可调整过渡料摊铺厚度及平整度。
激光找平装置由激光旋转扫平发射器和激光接收器15、信号处理器、控制器、显示器及液压油缸等组成。它与过渡料分料斗车14配套使用，达到对过渡料进行自动找平的目的。系统分为激光发射器和激光机械控制两大部。激光发射器给出一个高精度的激光基准水平面，作为平整的参照平面，由安装于平整板的激光接收器接收激光信号，高精度地检测出平整板两端的水平位置；控制器对激光接收器来的电信号进行处理，并分别送到显示器进行显示和对液压驱动器进行控制；液压控制器包括液压组合阀、液压缸、液压软管、控制电缆等组成驱动平整板的执行机构，由控制器的输出信号驱动液压系统，使平整板自动跟踪激光基准平面，使得刮板平整过的平面精确与激光基准水平面平行，从而达到激光找平的目的。
本实用新型的操作过程如下1)启动沥青摊铺机，按照对中监控装置显示调整设备位置使其置于摊铺心墙中线。
2)用位于过渡料分料斗车后部的手动电控开关调整过渡料刮板位置，打开激光控制器，先将激光找平装置置于手动位置，打开激光发射器，调整激光接受器的位置使其置中，将激光找平系统置于自动位置。
3)用装载机和反铲分别给沥青混凝土保温料斗、过渡料斗上料。
4)放下红外加热装置，打开煤气坛闸阀，逐个打开点火开关，观察温度显示是否达到加热温度。
5)操作摊铺机向前行驶，同时保证对中标尺始终与放样钢丝对齐。
本实用新型的施工工艺流程如下准备工作→清理上一层碾压沥青混凝土表面→测量放线→固定心墙钢丝中心线→用装载机将沥青混和料卸入沥青混合料保温料斗→根据气温开动红外加热装置→用刮板输送器往后部输料→沥青摊铺机以0-3m/min的速度沿心墙中心线行驶→震动熨平板自振夯击沥青混和料→反铲将过渡料转入过渡料分料斗车→通过过渡料分料斗车分料裤衩、框模，沥青混合料和过渡料同时摊铺成型→心墙两侧过渡料反铲补齐后初碾→沥青混合料温度达到150-160℃时开始碾压→过渡料碾压→完成至下一循环。
权利要求1.一种水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机，包括主机(1)、红外加热装置(5)、对中监控装置(10)、沥青混合料保温料斗(6)、刮板输送器(2)、震动熨平板(11)、框模(12)、过渡料分料斗(14)和激光找平装置，主机(1)上设有刮板输送器(2)，刮板输送器(2)为大节距链轮机构，控制台(3)设在主机(1)上的司机驾驶室(4)内，其特征在于主机(1)的前部设有红外加热装置(5)和沥青混合料保温料斗(6)，红外加热装置(5)通过铰轴(7)与主机(1)相连，同时也通过悬杆(8)和伸缩油缸(9)与沥青混合料保温料斗(6)相连，在红外加热装置(5)与主机(1)的连接处设有对中监控装置(10)，主机(1)的后部设有震动熨平板(11)和框模(12)，震动熨平板(11)通过连接板(13)与框模(12)相连，过渡料分料斗车(14)骑于框模(12)上，过渡料分料斗车(14)后装有刮板、刮板升降装置和激光找平装置的接受器(15)。
2.根据权利要求1所述的一种水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机，其特征是红外加热装置(5)由红外加热器(16)、红外测温探头(17)、液化气罐、管道、阀门、大流量减压阀和位于控制台(3)上的控制开关组成，红外测温探头(17)安装在红外加热装置(5)的中部和后部，红外加热器(16)通过位于主机(1)上的司机驾驶室(4)内的控制台(3)上的控制开关控制。
3.根据权利要求1所述的一种水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机，其特征是沥青混合料保温料斗(6)由支架(18)、槽钢(19)、保温隔热层(20)和加热管(21)组成，支架(18)位于沥青混合料保温料斗(6)两侧，沥青混合料保温料斗(6)外设有保温隔热层(20)，保温隔热层(20)内设有槽钢(19)，加热管(21)位于沥青混合料保温料斗(6)的下部，并与槽钢(19)相通。
专利摘要一种水工碾压沥青混凝土心墙履带式联合摊铺机，包括主机、红外加热装置、对中监控装置、沥青混合料保温料斗、刮板输送器、震动熨平板、框模、过渡料分料斗和激光找平装置，主机的前部设有红外加热装置和沥青混合料保温料斗，在红外加热装置与主机的连接处设有对中监控装置，主机的后部设有震动熨平板和框模，过渡分料斗车骑于框模上，过渡料分料斗车后装有刮板、刮板升降装置和激光找平装置的接受器。由于采用上述结构，所以能将上一层沥青混凝土的加热、沥青混合料的摊铺和初碾、过渡料的摊铺找平同时进行，施工效率高、降低了施工单位的工程成本，维修方便、使用安全可靠。
文档编号E02D15/00GK2918542SQ20062009728
公开日2007年7月4日 申请日期2006年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者向永忠, 蒋涛, 张雪峰, 段中平, 马家燕, 石义刚, 马作兴, 朱志坚 申请人:中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司