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新远建设-水稳摊铺层边部注浆机项目说明书

2021-12-16 11:52:28

一、项目背景 1.水泥稳定碎石基层国内施工现状 水泥稳定碎石基层是我国公路路面基层的主要型式,基层质量尤其是基层边部 的施工质量至关重要,如何保证水泥稳定碎石基层边部的施工质量及提高基层边部 线型的美观形象越来越受到重视。 2.现有技术缺陷 现有施工中水泥稳定碎石基层的摊铺、压实多存在以下缺陷: (1)在施工过程中,为了便于对路面宽度进行有效控制以节省原材料的损耗, 一般采用侧向立模施工工艺,摊铺机对靠近立模附近边部位置的填料往往不足; (2)由于水泥稳定碎石材料本身的和易性问题,成型后的边部位置往往出现 “蜂窝”、“松散”等不良现象; (3)由于铺设基层用的边部立模无较大的侧向约束,因此大吨位碾压机械难以 对基层边部进行有效碾压,若大吨位碾压机械过于靠边,则极易造成边部立模变形 错位,进而导致拆模后边部出现“塌边”现象、且直线度无法保证的问题,从而影 响施工质量。 (4)通过对边部注浆提高水泥稳定碎石基层的边部强度的研究,注浆强度主要 受制于水灰比、浆液均匀性、注浆量等因素的影响,市场上尚未见专门用于水泥稳 定碎石基层铺筑边部注浆的专有设备。 边部塌边图

二、项目开发的目的、意义

1.现有施工技术已无法满足现代道路(尤其是高速公路、市政道路)高标准、 高质量铺筑的要求。 2.本发明的目的是克服上述现有施工技术不足,提供了一种边部注浆装置,适 宜于水泥稳定碎石基层铺设、改扩建道路及新旧水稳层结合部位应用,以提高基层 边部、结合面密实度及强度,保证施工质量。

三、产品介绍

新远建设-水稳摊铺层边部注浆机项目说明书

专利产品图(专利号:202130493241.5) XZJ200

水稳摊铺层边部注浆机为徐州市新远建设路面机械有限公司生产的专利 产品,适宜于水泥稳定碎石基层铺设应用,边部注浆机由底座、搅拌体、搅拌总成、 滴浆装置、防护罩等组成。

底座位于装置的最底部,底座上部承接搅拌体,搅拌总成的搅拌主体嵌套于搅 拌体之中,驱动端位于搅拌体的上沿,并设有防护罩,滴浆装置位于底座外侧。 底座采取四支腿支撑,上层两支腿略短于下层两支腿,下层两支腿底部设有可 调高度缓冲垫,两组螺旋索具位于下层两支腿的外侧,三组固定套管焊接于底座侧 面顶部。搅拌体由底板、筒体、进料口、弓形固定座、排污管、出液管、把手焊接而成, 进料口位于筒体的顶部,弓形固定座位于筒体上沿内侧,排污管位于底板的下方, 出液管位于筒体的底部侧面,两组把手左右对称于筒体中间两侧。 搅拌总成包括驱动电机、蜗轮蜗杆减速机、驱动座、搅拌器,驱动座固定于弓 形固定座上,驱动座上部安装蜗轮蜗杆减速机的输出端,驱动座下部连接搅拌器, 蜗轮蜗杆减速机输入端连接驱动电机,搅拌器由搅拌轴、搅拌叶片、搅拌筋焊接而 成,搅拌叶片设有六组,分两层周圈均布焊接于搅拌轴上,搅拌轴中间焊接三组、 底部焊接三组,三组搅拌筋周圈均布焊接于上下层搅拌叶片上。 滴浆装置包括水平导向管、垂直滴浆管、手轮紧固螺钉、电动阀门、手动阀门、 出液软管、滴浆防溅橡胶块,水平导向管由水平伸缩管和垂直固定管焊接而成,水 平导向管嵌套于固定套管之中并可左右伸缩,采取若干组手轮紧固螺钉固定,垂直 滴浆管由垂直导向管、滴浆管、滴浆槽焊接组成,垂直滴浆管通过垂直导向管嵌套 于垂直固定管之中,采取手轮紧固螺钉固定,滴浆管依次连接出液软管、手动阀门、 电动阀门和出液管,滴浆防溅橡胶块螺栓固定于滴浆槽的内侧。 基于边部注浆机以上技术特征,将一种边部注浆机集成于水泥稳定土摊铺机之 上,边部注浆装置可安装两组,左右对称放置,通过四支腿底座固定于水泥稳定土 摊铺机尾部走板台左右两侧,分别通过两组螺旋索具与走板台紧固。

四、应用案例 边部注浆机及其工艺已在广东云茂高速公路 TJ3 标段、怀阳高速公路 LM1 标段 及甘肃景中高速公路 JZLM2 标段得到了推广及其应用。

云茂高速公路项目路线总长 129.7km,其中经罗定市里程约 40.417km,信宜市 里程约 74.06km,高州市里程约 15.226km,双向四车道,设计车速 100km/h,工程于 2017 年全面开工建设,2020 年 12 月 20 日云茂高速公路主体工程全线贯通。

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景泰至中川机场高速起自景泰县城东侧,终点位于兰州新区南侧,全长约 124km, 采用双向四车道标准建设,设计速度 80km/h,项目的实施将形成兰州及兰州新区新 的高速公路出口,以连接中川机场综合交通枢纽、加快完善兰州及兰州新区交通枢 纽建设。

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怀阳路线全长约 159.94km,其中与广梧高速共线里程 53.97km,起点至莲都段 采用 120km/h 的四车道高速公路标准,莲都至终点段采用 100km/h 的四车道高速公 路标准,路基宽度 26m。

新远建设-水稳摊铺层边部注浆机项目说明书

五、应用效果 根据该设备及其工艺在广东云茂高速公路、怀阳高速公路及甘肃景中高速公 路的应用情况,进行了总结,并对水泥稳定碎石基层进行层边部取芯,计算了采 用该设备和工艺的节约人力情况,统计了因基层边部质量问题造成的返工情况并 对三个项目的基层边部线型进行了主观评价,其结果如下图所示。

新远建设-水稳摊铺层边部注浆机项目说明书

(边部注浆机工程应用效果)

(边部注浆机施工效果) 结论根据上图可知,该设备和工艺节约了人力,同时由于施工过程中无返工问 题,从而提高了施工效率并降低了成本。 通过试验段确定了边部注浆机的施工工艺参数,并在怀阳高速、云茂高速和景 中高速进行了工程应用,得到了以下结论:

(1)水灰比为 2:1 时按照 2.0L/m~3.0L/m 进行边部注浆能提高水泥稳定碎石基 层边部芯样强度 119~152%。

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(2)边部注浆机可有效改善水泥稳定碎石基层边部美观度,使得基层边部线型 顺直美观。

新远建设-水稳摊铺层边部注浆机项目说明书

(3)经过怀阳高速、云茂高速和景中高速工程验证,边部注浆机可降低施工成 本、减少人员配置,提高施工效率,具有广阔的应用前景,值得进行大力推广。


六、技术数据 附图说明图 1 是本发明的立体图 1; 图 2 是本发明的立体图 2; 图 3 是本发明的爆炸示意图; 图 4 是本发明在水泥稳定土摊铺机中位置示意图; 图 5 是本发明的滴浆装置结构示意图。 图中:1、底座,1-1、四支腿,1-2、可调高度缓冲垫,1-3、螺旋索具,1-4、 固定套管,2、搅拌体,2-1、底板,2-2、筒体,2-3、进料口,2-4、弓形固定座, 2-5、排污管,2-6、出液管,2-7、把手,3、搅拌总成,3-1、驱动电机,3-2、蜗 轮蜗杆减速机,3-3、驱动座,3-4、搅拌器,3-4-1、搅拌轴,3-4-2、搅拌叶片, 3-4-3、搅拌筋,4、滴浆装置,4-1、水平导向管,4-1-1、水平伸缩管,4-1-2、垂 直固定管,4-2、垂直滴浆管,4-2-1、垂直导向管,4-2-2、滴浆管,4-2-3、滴浆 槽,4-3、手轮紧固螺钉,4-4、电动阀门,4-5、手动阀门,4-6、出液软管,4-7、 滴浆防溅橡胶块,5、防护罩。 具体实施方式


下面结合附图和实施例对本发明进行说明。 如图 1 至图 5 所示,本发明的一种边部注浆装置,其特征在于:包括底座 1、搅 拌体 2、搅拌总成 3、滴浆装置 4、防护罩 5。 底座 1 位于装置的最底部,底座 1 上部承接搅拌体 2,搅拌总成 3 的搅拌主体嵌 套于搅拌体 2 之中,驱动端位于搅拌体 2 的上沿,并设有防护罩 5,滴浆装置 4 位于 底座 1 外侧。 为了彻底解决了水泥稳定碎石路面基层边部密实度不足,引起边部塌边现象, 本发明提供了一种边部注浆装置,通过四支腿底座固定于水泥稳定土摊铺机尾部走 板台左右两侧。 如图 1-3 所示,所述的底座 1 采取四支腿 1-1 支撑,上层两支腿略短于下层两 支腿,下层两支腿底部设有可调高度缓冲垫 1-2,两组螺旋索具 1-3 位于下层两支腿 的外侧,三组固定套管 1-4 焊接于底座 1 侧面顶部。 本发明采用立式搅拌筒+双层搅拌桨叶+垂直搅拌筋新结构,电驱蜗轮蜗杆减速 机驱动,搅拌速度无级可调,确保浆液搅拌均匀,水泥浆不沉积,管道无堵塞。装 置设有开放式进料口和底部排污管,结构简单,上料方便,清料彻底,省时省力。 如图 3 所示,所述的搅拌体 2 由底板 2-1、筒体 2-2、进料口 2-3、弓形固定座 2-4、排污管 2-5、出液管 2-6、把手 2-7 焊接而成,进料口 2-3 位于筒体 2-2 的顶 部,弓形固定座 2-4 位于筒体 2-2 上沿内侧,排污管 2-5 位于底板 2-1 的下方,出 液管 2-6 位于筒体 2-2 的底部侧面,两组把手 2-7 左右对称于筒体 2-2 中间两侧。 进一步地,所述的搅拌总成 3 包括驱动电机 3-1、蜗轮蜗杆减速机 3-2、驱动座 3-3、搅拌器 3-4,驱动座 3-3 固定于弓形固定座 2-4 上,驱动座 3-3 上部安装蜗轮 蜗杆减速机 3-2 的输出端,驱动座 3-3 下部连接搅拌器 3-4,蜗轮蜗杆减速机 3-2 输 入端连接驱动电机 3-1,搅拌器 3-4 由搅拌轴 3-4-1、搅拌叶片 3-4-2、搅拌筋 3-4- 3 焊接而成,搅拌叶片 3-4-2 设有六组,分两层周圈均布焊接于搅拌轴 3-4-1 上,搅 拌轴 3-4-1 中间焊接三组、底部焊接三组,三组搅拌筋 3-4-3 周圈均布焊接于上下 层搅拌叶片 3-4-2 上。 本发明采用水平导向管+垂直滴浆管+滴浆防溅橡胶块组合结构,可实现左右上 下前后多自由度、多方位连续注浆供料,供料精准连续,注浆量无级可调,浆液垂 直滴洒、无飞溅。 如图 5 所示,所述的滴浆装置 4 包括水平导向管 4-1、垂直滴浆管 4-2、手轮紧 固螺钉 4-3、电动阀门 4-4、手动阀门 4-5、出液软管 4-6、滴浆防溅橡胶块 4-7,水
平导向管 4-1 由水平伸缩管 4-1-1 和垂直固定管 4-1-2 焊接而成,水平导向管 4-1 嵌套于固定套管 1-4 之中并可左右伸缩,采取若干组手轮紧固螺钉 4-3 固定,垂直 滴浆管 4-2 由垂直导向管 4-2-1、滴浆管 4-2-2、滴浆槽 4-2-3 焊接组成,垂直滴浆 管 4-2 通过垂直导向管 4-2-1 嵌套于垂直固定管 4-1-2 之中,采取手轮紧固螺钉 4-3 固定,滴浆管 4-2-2 依次连接出液软管 4-6、手动阀门 4-5、电动阀门 4-4 和出液管 2-6,滴浆防溅橡胶块 4-7 螺栓固定于滴浆槽 4-2-3 的内侧。 如图 4 所示,进一步地,本发明还提供了一种水泥稳定土摊铺机,包括具备上 述特征的边部注浆装置,边部注浆装置可安装两组,左右对称放置于水泥稳定土摊 铺机尾部的上下层走板台上,分别通过两组螺旋索具 1-3 与走板台紧固。 本发明的具体工作原理如下: 步骤一:上料作业 关闭所有阀门,按照施工设计浆液水灰比要求, 通过进料口 2-3 人工装料; 步骤二:搅拌作业 打开驱动电机 3-1,蜗轮蜗杆减速机 3-2 开始带动搅拌器 3-4 转动,双层搅拌桨 叶和垂直搅拌筋带动立式搅拌筒内的水泥浆开始搅拌,搅拌速度 0-20r/min 无级可 调,确保浆液搅拌均匀,水泥浆不沉积。 步骤三:注浆作业 调整水平导向管 4-1 和垂直滴浆管 4-2,确保水平导向管 4-1 和垂直滴浆管 4-2 在前后左右上下处于合适位置,并用手轮紧固螺钉 4-3 紧固,打开电动阀门 4-4 和 手动阀门 4-5,保持驱动电机 3-1 运转,浆液在搅拌作用力和重力作用下沿着出液软 管 4-6 流出,流经滴浆管 4-2-2 进入滴浆槽 4-2-3,调节滴浆防溅橡胶块 4-7,确保 浆液沿着滴浆槽 4-2-3 内壁面垂直滴洒、无飞溅。保持水泥稳定土摊铺机稳定车速 行驶,实时关注搅拌桶内浆液残余量,及时补充。 步骤四:清料作业 注浆完成后,打开装置所有阀门,通过进料口 2-3 人工注水,清洗装置内壁面 和管道,清料过程保持驱动电机 3-1 运转,避免水泥浆沉积及堵塞管道,直至装置 内壁面和管道无残留水泥浆停机。 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术 人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些 改进和变型也应视为本发明的保护范围。

本发明提供了一种边部注浆装置,适宜于水泥稳定碎石基层铺设应用,其通过 四支腿底座固定于水泥稳定土摊铺机尾部走板台左右两侧,采用立式搅拌筒+双层搅 拌桨叶+垂直搅拌筋新结构,电驱蜗轮蜗杆减速机驱动,搅拌速度无级可调,确保浆 液搅拌均匀,水泥浆不沉积,管道无堵塞;采用水平导向管+垂直滴浆管+滴浆防溅 橡胶块组合结构,可实现左右上下前后多自由度、多方位连续注浆供料,供料精准 连续,注浆量无级可调,浆液垂直滴洒、无飞溅;装置设有开放式进料口和底部排 污管,结构简单,上料方便,清料彻底,省时省力;通过对边部注浆提高水稳基层 的边部强度,提供了一种精确控制注浆水灰比、浆液均匀性、注浆量的专用边部注 浆设备,彻底解决了水泥稳定碎石路面基层边部密实度不足,引起边部塌边现象。





主要技术优势:  采用立式搅拌筒+双层搅拌桨叶+垂直搅拌筋新结构,电驱蜗轮蜗杆减速机 驱动,搅拌速度无级可调,确保浆液搅拌均匀,水泥浆不沉积,管道无堵 塞;  采用水平导向管+垂直滴浆管+滴浆防溅橡胶块组合结构,可实现左右上下 前后多自由度、多方位连续注浆供料,供料精准连续,注浆量无级可调, 浆液垂直滴洒、无飞溅;  装置设有开放式进料口和底部排污管,结构简单,上料方便,清料彻底, 省时省力。  通过对边部注浆提高水稳基层的边部强度,提供了一种精确控制注浆水灰 比、浆液均匀性、注浆量的专用边部注浆设备,彻底解决了水泥稳定碎石 路面基层边部密实度不足,引起边部塌边现象。


七、本产品应用项目列表 陕西路桥集团有限公司陕西延长至黄龙高速公路 LM-2 合同段 中铁十一局集团第二工程有限公司怀阳高速公路 LM1 标 中铁十一局集团有限公司景中高速公路 JZLM2 合同段 中铁十二局集团第三工程有限公司云茂高速公路 TJ3 标 广西南丹至天峨下老高速№1 合同段 浙江交工集团股份有限公司杭金衢改扩建二期土建 5 标项目部 贵州德余高速公路第一合同项目 中化学路桥建设有限公司绥化至大庆高速公路第二合同段 A6 工区 黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司(哈肇 A5 合同段) 黑龙江省绥化至大庆高速公路(S18)项目土建工程 D2 标段 A1 工区 绥化至大庆高速公路(S18)工程建设项目 D2 合同段 A2 工区 哈尔滨至肇源高速公路土建工程 A4 合同段 滨州市沾化区临港(高新)产业园大义路、中心路、富盐三路道路及配套工程 EPC 总承包项目 老茫崖至油砂山叉口公路工程,油砂山叉口至茫崖石绵矿(青新界)公路工程“建 养一体化”(JYYT-1 标段) G312 张掖(甘州城区)过境段一标 湖南省湘筑工程有限公司平伍高速公路第八合同段 湖南岳阳平江县长寿镇平益三标 湖南省岳阳市湘阴县湘杨路伍益高速公路路面 5 标 湖南省岳阳市平江县三市镇平益高速 江苏省南通市如皋市沪陕高速 PGK~21 项目经理部 海南省文昌市新合墟中交二公局 G360 文临路面 1 标 剑榕高速公路路面第二合同段 沪陕高速 PGK~21 项目 京沪高速扩建 JHK--YZ22 标 临金高速临建 3 标项目部 双达路面工程 SDLM 标段
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