路面层结构及路面旧料循环使用方法
阅读：386发布：2020-05-12
专利汇可以提供路面层结构及路面旧料循环使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及公路养护技术领域，针对施工难度较大的问题，提供了一种路 面层 结构及路面旧料循环使用方法，该技术方案如下：路面层结构包括垫层、 基层 以及面层，垫层设有与外界连通的导流槽，基层设有 钢 筋网， 钢筋 网连接有与外界连通的第一导热件， 钢筋网 连接有延伸至面层的第二导热件。路面旧料循环使用方法，包括钢筋网加热、收集 沥青 、新旧沥青混合、拆卸导热条、铺设基层并 压实 、铺设第一表层并压实、铺设第二表层并压实、安装导热条、铺设第三表层并压实。通过钢筋网加热以使路面沥青 熔化 以对沥青回收，减少因地热设备的限制导致再生深度受到限制，同时仅需对第一导热件加热即可，施工难度大幅下降。，下面是路面层结构及路面旧料循环使用方法专利的具体信息内容。
1.一种路面层结构，包括垫层、基层以及面层，所述面层以及基层均由沥青材料制成，其特征是：所述垫层设有沿路面长度方向倾斜向下延伸的导流槽，所述导流槽倾斜向下的端部与外界连通，所述基层设有钢筋网，所述钢筋网朝向路面两侧的边缘连接有与外界连通的第一导热件，所述钢筋网连接有延伸至面层的第二导热件。
2.根据权利要求1所述的路面层结构，其特征是：所述第一导热件为与钢筋网朝向路面两侧的边缘一体连接的竖直钢筋段，所述竖直钢筋段贯穿基层以及面层且竖直钢筋段的顶部高于面层表面。
3.根据权利要求2所述的路面层结构，其特征是：所述竖直钢筋段远离钢筋网的端部设有插孔。
4.根据权利要求3所述的路面层结构，其特征是：所述面层包括从下至上依次铺设的第一表层、第二表层以及第三表层，所述第二导热件为固定连接在钢筋网上竖直的钢条，所述钢条有若干个且钢条远离钢筋网的端部位于第三表层内。
5.根据权利要求4所述的路面层结构，其特征是：相邻所述钢条远离钢筋网的端部通过导热条连接。
6.根据权利要求5所述的路面层结构，其特征是：所述导流槽倾斜向下的端部连通有与导流槽垂直的导流分槽，导流分槽两端分别延伸至路面两侧，导流分槽沿远离导流槽的方向倾斜向下延伸，所述导流分槽远离导流槽的两端沿竖直方向连通路面上方的空间。
7.一种用于权利要求6所述的路面层结构的路面旧料循环使用方法，其特征是：包括以下具体步骤：
（1）钢筋网加热，具体如下：
通过加热装置对第一导热件加热；
（2）收集沥青，具体如下：
通过抽吸装置从导流槽端部抽吸熔化后的沥青以收集；
（3）新旧沥青混合，具体如下：
将回收的沥青与新沥青混合以形成再生混合物；
（4）拆卸导热条；
（5）铺设基层并压实；
（6）铺设第一表层并压实；
（7）铺设第二表层并压实；
（8）安装导热条,具体如下：
通过导热条将相邻钢条远离钢筋网的端部连接；
（9）铺设第三表层并压实。
8.根据权利要求7所述的路面旧料循环使用方法，其特征是：所述步骤（5）中铺设基层前先将再生混合物注入导流槽并等待冷却以封堵导流槽。
9.根据权利要求8所述的路面旧料循环使用方法，其特征是：所述步骤（2）收集沥青后通过滤网将沥青中的杂物过滤，再进行后续步骤。
10.根据权利要求9所述的路面旧料循环使用方法，其特征是：所述步骤（3）中新旧沥青混合时，旧沥青掺用重量为再生混合物总重量的30%-50%。
路面层结构及路面旧料循环使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及公路养护技术领域，更具体地说，它涉及一种路面层结构及路面旧料循环使用方法。
背景技术
[0002] 在公路养护过程中，会存在很多破损的路面，如果重新铺设路面，则成本很大。选择路面再生的方法，则可降低重新铺设路面的成本。对于路面再生技术，主要通过沥青路面的大修和改建来产生大量沥青路面材料，然后再将这部分沥青路面材料再生利用。
[0003] 沥青路面就地热再生技术是采用专用的就地热再生设备，对沥青路面进行加热和软化，然后耙松至一定深度，掺入一定数量新临沥青、再生剂、新沥青混合料等，形成新的热拌再生沥青混合料。
[0004] 这种沥青路面就地热再生技术相较于沥青路面厂拌热再生技术虽然节省了材料运输费用，但是其再生深度由于地热设备的限制，仅为20-50mm，施工难度较大，还有改善空间。
发明内容
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种路面层结构及路面旧料循环使用方法，具有施工难度低的优点。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种路面层结构，具体技术方案如下：
[0007] 一种路面层结构,包括垫层、基层以及面层，所述面层以及基层均由沥青材料制成，所述垫层设有沿路面长度方向倾斜向下延伸的导流槽，所述导流槽倾斜向下的端部与外界连通，所述基层设有钢筋网，所述钢筋网朝向路面两侧的边缘连接有与外界连通的第一导热件，所述钢筋网连接有延伸至面层的第二导热件。
[0008] 采用上述技术方案，通过加热装置对第一导热件加热，进而使得钢筋网加热，利用钢筋网发热使得基层中的沥青升温熔化，通过与钢筋网连接的第二导热件将热量传导至面层，使得面层中的沥青升温熔化，进而使得基层以及面层的沥青通过导流槽汇集，方便收集，通过钢筋网以及第二导热件将基层以及面层的沥青熔化，减少因地热设备的限制导致再生深度受到限制，使得路面上更多的沥青可循环使用，同时仅需对第一导热件加热即可，施工难度大幅下降，且熔化后的沥青方便收集，提高施工效率，同时由于基层以及面层沥青熔化后收集，使得回收后的沥青杂质较少，可加大掺用量，提高再生利用率。
[0009] 优选的，所述第一导热件为与钢筋网朝向路面两侧的边缘一体连接的竖直钢筋段，所述竖直钢筋段贯穿基层以及面层且竖直钢筋段的顶部高于面层表面。
[0010] 采用上述技术方案，通过竖直钢筋段与钢筋网一体连接，保证传热效果，同时由于竖直钢筋段的顶部高于面层表面，方便加热装置与第一导热件连接以加热。
[0011] 优选的，所述竖直钢筋段远离钢筋网的端部设有插孔。
[0012] 采用上述技术方案，通过在竖直钢筋段远离钢筋网的端部设置插孔，使得加热装置可插入插孔中，方便加热装置与第一导热件的连接与固定，方便操作。
[0013] 优选的，所述面层包括从下至上依次铺设的第一表层、第二表层以及第三表层，所述第二导热件为固定连接在钢筋网上竖直的钢条，所述钢条有若干个且钢条远离钢筋网的端部位于第三表层内。
[0014] 采用上述技术方案，通过第一表层、第二表层以及第三表层构成面层，提高面层的稳定性，通过钢条固定连接在钢筋网上，保证第二导热件与钢筋网的传热效果，由于钢条有若干个且钢条远离钢筋网的端部位于第三表层内，使得钢筋网的热量传导至面层中的作用面积增大，提高传热效果，进而提高加热效率。
[0015] 优选的，相邻所述钢条远离钢筋网的端部通过导热条连接。
[0016] 采用上述技术方案，由于相邻钢条远离钢筋网的端部通过导热条连接，以通过导热条更好的增加对面层中沥青传热的作用面积，提高传热效果，进而提高加热效率。
[0017] 优选的，所述导流槽倾斜向下的端部连通有与导流槽垂直的导流分槽，导流分槽两端分别延伸至路面两侧，导流分槽沿远离导流槽的方向倾斜向下延伸，所述导流分槽远离导流槽的两端沿竖直方向连通路面上方的空间。
[0018] 采用上述技术方案，通过导流分槽延伸至路面两侧，减少导流分槽延伸至路面上方时对路面造成的结构破坏，由于导流分槽沿远离导流槽的方向倾斜向下延伸，使得熔化后的沥青自行汇集至导流分槽两端，进而方便收集。
[0019] 为实现上述目的，本发明还提供一种用于上述路面层结构的路面旧料循环使用方法，具体技术方案如下：
[0020] 一种用于上述路面层结构的路面旧料循环使用方法，包括以下具体步骤：
[0021] (1)钢筋网加热，具体如下：
[0022] 通过加热装置对第一导热件加热；
[0023] (2)收集沥青，具体如下：
[0024] 通过抽吸装置从导流槽端部抽吸熔化后的沥青以收集；
[0025] (3)新旧沥青混合，具体如下：
[0026] 将回收的沥青与新沥青混合以形成再生混合物；
[0027] (4)拆卸导热条；
[0028] (5)铺设基层并压实；
[0029] (6)铺设第一表层并压实；
[0030] (7)铺设第二表层并压实；
[0031] (8)安装导热条,具体如下：
[0032] 通过导热条将相邻钢条远离钢筋网的端部连接；
[0033] (9)铺设第三表层并压实。
[0034] 采用上述技术方案，通过对钢筋网加热使得路面的沥青升温熔化，然后将沥青收集以进行再生处理，通过新旧沥青混合，保证混合后沥青的性能，通过拆卸导热条，避免阻碍后续压实沥青的操作，通过依次铺设基层、第一表层以及第二表层并压实，保证路面结构稳定，通过在铺设第二表层并压实后安装导热条，然后再铺设第三表层并压实，保证导热条位于第三表层内同时保持第二导热件远离钢筋网的端部位于第三表层内，保证再次维修时对路面沥青加热的效果，由于沥青回收通过钢筋网加热以使路面沥青熔化，减少因地热设备的限制导致再生深度受到限制，使得路面上更多的沥青可循环使用，同时仅需对第一导热件加热即可，施工难度大幅下降，且熔化后的沥青通过抽吸装置在导流槽端部抽吸即可，方便收集，提高施工效率，同时由于基层以及面层沥青熔化后收集，使得回收后的沥青杂质较少，可加大掺用量，提高再生利用率。
[0035] 优选的，所述步骤(5)中铺设基层前先将再生混合物注入导流槽并等待冷却以封堵导流槽。
[0036] 采用上述技术方案，通过封堵导流槽，避免铺设基层并压实时再生混合物因受压以沿导流槽溢出路面上方。
[0037] 优选的，所述步骤(2)收集沥青后通过滤网将沥青中的杂物过滤，再进行后续步骤。
[0038] 采用上述技术方案，通过滤网将收集的沥青中的杂物过滤，减少再生混合物中的杂质，保证再生混合物的性能，进而提高掺用量。
[0039] 优选的，所述步骤(3)中新旧沥青混合时，旧沥青掺用重量为再生混合物总重量的30％-50％。
[0040] 采用上述技术方案，通过旧沥青掺用重量为再生混合物总重量的30％-50％,加快旧沥青回收后的再生使用效率，同时避免掺用过多导致路面层结构的稳定性大幅下降。
[0041] 综上所述，本发明具有以下有益效果：
[0042] 1.通过钢筋网加热以使路面沥青熔化以对沥青回收，减少因地热设备的限制导致再生深度受到限制，同时仅需对第一导热件加热即可，施工难度大幅下降；
[0043] 2.熔化后的沥青通过抽吸装置在导流槽端部抽吸即可，方便收集，提高施工效率；
[0044] 3.由于基层以及面层沥青在熔化后收集，使得回收后的沥青杂质较少，可加大掺用量，提高再生利用率；
[0045] 4.通过第二导热件以及导热条，增加对路面沥青传热的作用面积，提高加热效率；
[0047] 图1为本发明中路面层结构的整体结构示意图；
[0048] 图2为本发明中用于示意钢筋网结构的示意图；
[0049] 图3为本发明中路面旧料循环使用方法的主要工艺流程图。
[0050] 图中：1、土基层；2、垫层；21、底层；211、导流槽；212、导流分槽；213、吸料孔；22、路基；3、基层；31、钢筋网；311、第一钢筋；312、第二钢筋；313、第一导热件；314、插孔；315、第二导热件；316、导热条；4、第一表层；5、第二表层；6、第三表层；7、面层。
具体实施方式
[0051] 下面结合附图及实施例，对本发明进行详细描述。
[0052] 实施例1
[0053] 一种路面层结构，参照图1以及图2，包括垫层2、基层3以及面层7，垫层2设有沿路面长度方向倾斜向下延伸并与外界连通的导流槽211，基层3设有钢筋网31，钢筋网31朝向路面两侧的边缘连接有与外界连通的第一导热件313，钢筋网31还设有延伸至面层7的第二导热件315。
[0055] 导流槽211位于底层21远离土基层1的表面上，导流槽211位于底层21沿长度方向的中线上，导流槽211的长度为100米，导流槽211倾斜向下的端部连通有与导流槽211垂直的导流分槽212，导流分槽212沿远离导流槽211的方向向下倾斜延伸，导流分槽212的两端分别延伸至位于路面两侧的路基22内，路基22沿竖直方向开有吸料孔213，吸料孔213与导流分槽212连通。
[0056] 基层3铺设在底层21上方，钢筋网31埋设在基层3内，钢筋网31包括多个与路面长度方向平行的第一钢筋311以及与路面长度方向垂直的第二钢筋312，第一导热件313为一体连接在第二钢筋312两端的竖直钢筋段，每根第二钢筋312的两端均连接有竖直钢筋段，竖直钢筋段向上延伸且竖直钢筋段的顶部与路基22顶部平齐，竖直钢筋段的顶部沿竖直方向凹陷有插孔314。
[0057] 面层7包括沿竖直方向从下至上依次铺设的第一表层4、第二表层5以及第三表层6，第一表层4铺设在基层3上方。
[0058] 第二导热件315为与钢筋网31一体连接的钢条，钢条有若干个且沿水平方向分布，钢条沿竖直方向向上延伸，钢条的顶部位于第三表层6内，相邻钢条之间通过导热条316连接。
[0059] 导热条316位于第三表层6内，导热条316为钢纤。
[0060] 实施例2
[0061] 一种用于实施例1中路面层结构的路面旧料循环使用方法，参照图3，包括以下具体步骤：
[0062] S001钢筋网加热，具体如下：
[0063] 将加热设备插入插孔内发热，进而通过竖直钢筋段将热量传导至钢筋网上，通过钢筋网发热使得基层中的沥青升温熔化，通过钢条将钢筋网的热量传导至面层内使得第一表层、第二表层以及第三表层中的沥青升温熔化。
[0064] 由于钢条顶部还连接有位于第三表层内的导热条，通过导热条增加传热面积，加快路面沥青熔化。
[0065] 本实施例中，加热设备采用本领域通用加热设备，具体为加热棒，加热棒的外径与插孔内径一致，加热棒最大加热温度大于500℃。
[0066] S002收集沥青，具体如下：
[0067] 通过抽吸装置将融合的沥青抽吸以收集。
[0068] 本实施例中，抽吸装置采用本领域通用抽吸装置，具体为吸浆机，吸浆机的吸浆管外径小于吸料孔内径，吸浆机的储料桶具有加热功能。
[0069] S003新旧沥青混合，具体如下：
[0070] 将吸浆机中熔化的旧沥青通过滤网过滤，然后与新沥青按比例投入沥青搅拌车中，进行搅拌混合以形成再生混合物。
[0071] 其中，旧沥青的重量分数为再生混合物的30％，搅拌时间为10分钟。
[0072] 通过滤网过滤后，提高旧沥青的纯净度，使得再生混合物的性能更优。
[0073] S004拆卸导热条，具体如下：
[0074] 将钢条上的导热条卸下，避免阻碍后续路面压实作业。
[0075] S005铺设基层并压实，具体如下：
[0076] 将再生混合物、矿料、水硬性胶结料以及水按比例混合形成基层料，具体重量分数配比为：
[0077] 再生混合物：矿料：水硬性胶结料：水＝60：40：5：5。
[0078] 然后将基层料注入导流槽中，冷却至160℃后压实，冷却至常温，然后将基层料铺在底层上方，冷却至160℃后通过压路机压实以形成基层。
[0079] 本领域技术人员可根据不同路面需要调节基层料中各组分的配比。
[0080] 通过先将基层料注入导流槽中并冷却与封堵导流槽，避免压实基层时基层料因受压以沿着导流槽溢出。
[0081] S006铺设第一表层并压实，具体如下：
[0082] 将再生混合物、矿料、水硬性胶结料以及水按比例混合形成面层料，具体重量分数配比为：
[0083] 再生混合物：矿料：水硬性胶结料：水＝80：20：5：5。
[0084] 然后将面层料铺在基层上方，冷却至160℃后通过压路机压实以形成第一表层。
[0085] 本领域技术人员可根据不同路面需要调节面层料中各组分的配比。
[0086] S007铺设第二表层并压实，具体如下：
[0087] 将再生混合物、矿料、水硬性胶结料以及水按比例混合形成面层料，具体重量分数配比为：
[0088] 再生混合物：矿料：水硬性胶结料：水＝80：20：5：5。
[0089] 然后将面层料铺在第一表层上方，冷却至160℃后通过压路机压实以形成第二表层。
[0090] 本领域技术人员可根据不同路面需要调节面层料中各组分的配比。
[0091] S008安装导热条，具体如下：
[0092] 第二表层压实后，将导热条连接在钢条顶部，以使相邻钢条连接传热。
[0093] S009铺设第三表层并压实，具体如下：
[0094] 将再生混合物、矿料、水硬性胶结料以及水按比例混合形成面层料，具体重量分数配比为：
[0095] 再生混合物：矿料：水硬性胶结料：水＝80：20：5：5。
[0096] 然后将面层料铺在第二表层上方且覆盖导热条，冷却至160℃后通过压路机压实以形成第三表层。
[0097] 本领域技术人员可根据不同路面需要调节面层料中各组分的配比。
[0098] 实施例3
[0099] 与实施例2的区别在于：
[0100] S003新旧沥青混合中，旧沥青的重量分数为再生混合物的35％。
[0101] 实施例4
[0102] 与实施例2的区别在于：
[0103] S003新旧沥青混合中，旧沥青的重量分数为再生混合物的40％。
[0104] 实施例5
[0105] 与实施例2的区别在于：
[0106] S003新旧沥青混合中，旧沥青的重量分数为再生混合物的45％。
[0107] 实施例6
[0108] 与实施例2的区别在于：
[0109] S003新旧沥青混合中，旧沥青的重量分数为再生混合物的50％。
[0110] 具体数据见表1、表2：
[0111] 表1基层料性能试验验证结果
[0112]
[0113] 由表1可得，随着掺用量的增加基层料性能逐步下降，在掺用量达到50％时，各项性能指标扔满足技术要求，保证基层的稳定性性。
[0114] 表2面层料性能试验验证结果
[0115]
[0116]
[0117] 由表2可得，随着掺用量的增加面层料性能逐步下降，在掺用量达到50％时，各项性能指标扔满足技术要求，保证第一表层、第二表层以及第三表层的稳定性。
[0118] 通过在基层设置钢筋网且钢筋网中的第二钢筋连接有第一导热件，方便对钢筋网加热，进而方便对路面的沥青加热，沥青在受热熔化后与矿料分离，提高回收的旧沥青的纯度，进而提高沥青掺用的比例，同时通过导流槽使得熔化后的沥青易于收集，操作方便，克服技术障碍，使得沥青的回收率增大。
[0119] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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