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1、第十一章 混凝土摊铺机械,第一节 概述,高等级公路路面施工中必须配用的机械设备之一。 它是将拌制好的沥青（或水泥）混合料按照一定的技术要求（截面形状和厚度）均匀地铺设在修整好的路基上，并给以初步捣实和整平。,一、用途 广泛应用于高等级公路、汽车专用路、城市道路、机场、港口、广场以及水利工程等混凝土面层的铺筑施工中。 1、沥青混凝土摊铺机 用来摊铺各种沥青混凝土、稳定土材料、级配集料，如砂、石、道渣等筑路材料。 2、水泥混凝土摊铺机 用来将水泥混凝土均匀地摊铺在已修整好的基层上，铺筑成符合要求的水泥混凝土面层。,二、分 类： 1、沥青混凝土摊铺机 1）按行走装置：分为轮胎式和履带式沥青摊铺机。
2、2）按传动系传动形式：分为机械传动、液压机械传动和液压传动。 3）按熨平板的加宽形式：分为液压无级伸缩式和机械有级加宽式。 4）按振捣装置结构：分为单振捣梁式和双振捣梁式。,2、水泥混凝土摊铺机 按行走方式不同水泥摊铺机分为两大类：一类是轨道式摊铺机（定模式摊铺机）；另一类是履带式摊铺机（滑模式摊铺机） 。 水泥混凝土滑模式摊铺机又可按路面滑模摊铺的工序、自动调平系统的型式、行走系统履带的数量、振动系统采用的振动器的型式来进行分类。,第二节 沥青混凝土摊铺机,沥青混凝土摊铺机的总体构造包括：发动机、底盘和工作装置三部分。用于高等级路面施工的沥青混凝土摊铺机一般还配备自动找平系统。,图11-1
3、履带式沥青混凝土摊铺机基本结构 l-柴油机及传动系统；2-驾驶控制台；3-坐椅；4-加热气罐； 5-大臂液压缸；6-熨平装置；7-螺旋摊铺器；8-大臂；9-行走机构； 10-调平系统油缸；11-刮板输送器；12-顶推辊；13-料斗,一、发动机 发动机动力经传动系分别驱动摊铺机行走和工作装置。 二、底盘 履带沥青摊铺机底盘由机架、传动系统和履带式行走装置等组成。 机架上装有发动机、传动系统、工作装置、转向机构、供料装置及电液控制系统等。 行走装置常采用液压传动方案（图11-2），变量泵和变量马达组成闭式液压回路，分别驱动两侧的履带。 履带式行驶装置由驱动轮、支重轮、托轮和张紧轮等组成。,图11-
4、2 行走装置传动方案 1-发动机；2-右行走泵；3-左行走泵；4-比例调节装置； 5-右行走马达；6-左行走马达；7-制动器；8-转速传感器； 9-电子控制装置；10-控制台,三、工作装置 沥青摊铺机的工作装置包括：顶推辊、料斗、刮板输送机及供料闸门、螺旋布料器、振捣梁和熨平装置六部分以及相关的液压控制回路。,1.顶推辊 2.料斗 3.刮板输送机,4.螺旋布料器,5、振捣装置 振捣装置布置在螺旋布料器之后、熨平板之前，由偏心轴和铰接在偏心轴上的振捣梁组成。 通常将整套振捣装置简称振捣梁，在摊铺机上并排布置左右结构相同。振捣梁的作用是将横向铺开的料带进行初步捣实，将大骨料压入铺层内部。 振捣装置
5、有单振捣梁式和双振捣梁式。如图11-5和11-6所示。,图11-5 单振捣梁 1-偏心轴轴承座；2-振捣梁； 3-熨平板；4-护板,图11-6 双振捣梁 1-偏心轴；2-振动熨平板；3-主振梁；4-预振捣梁； 5-螺旋布料器；6-挡料板；7-被捣实的混凝土； 8-已熨平成型的路面；9-振动器,6.熨平装置 熨平装置布置在振捣装置之后，主要是对振捣后的铺层按照一定的宽度、拱度和厚度进行整型，同时对铺层也有预压实作用。 熨平装置(图11-7)由熨平板、拱度调节机构、加热装置组成。通过两侧大臂前端的连接销与机架铰接。熨平板的升降由机架后端的两个油缸控制。,图11-7 熨平装置 a-侧视图；b-后视图
6、 l、2-销子；3-牵引臂；4-固定架；5-振捣器；6-熨平板； 7-厚度调节机构；8-液压缸；9-液压执行机构；10偏心轴；11-加热系统,沥青摊铺机有多个不同长度的熨平板，工作时根据路基的宽度需要，选择不同的熨平板进行组装。其中有一节主机熨平板宽度为2.5m，其它附加熨平板均分左右，宽度分别为0.25m、0.5m、1m和1.5m。,熨平装置的受力与其在摊铺机主机上的悬挂方式及几何尺寸有关。 根据液压缸在摊铺作业中的工作状态的不同，摊铺机的工作原理可分为两种，即强制摊铺工作原理和浮动摊铺工作原理。 如果活塞杆被锁定在一定的位置上，则熨平装置、主机及液压缸三者组成失去运动的刚性构架，这样进行摊
7、铺的话，就是强制摊铺。 如果液压缸上下两腔中的油液都与液压油箱相通，活塞杆受到外力作用可以自由伸缩，则熨平装置、主机及液压缸三者组成以液压缸为移动幅的熨平装置摆动机构。这样进行摊铺的话，就是浮动摊铺。,浮动熨平板的自找平原理 路基总是存在一定的不平度。当摊铺机在路基上行驶作业时，这种不平度通过行走机构传到机架使侧臂牵引点上下移动而改变熨平板仰角，使料层厚度相应发生变化，这种变化使路面的不平得到衰减，这就是浮动熨平板的自找平作用。,按射线原理，摊铺厚度的变化与牵引点高度的变化关系为 h=H*L1/L 式中: h-摊铺厚度的变化值； H-牵引点高度变化值； Ll-熨平板纵向长度； L -侧臂纵向长
8、度。 一般臂长与熨平板长的比值在1：5.5左右，其衰减作用是明显的。当摊铺第二层时，其衰减作用则为两个长度比值的平方关系。侧臂越长，摊铺机的自找平性能越好。,熨平板加热装置 沥青在常温下是固态的,加热后具有流动性。一般摊铺温度在140度左右。SMA摊铺温度在160度以上。如果首车料的摊铺由于熨平板是常温的，混合料在熨平板底板上迅速降温粘度加大,会结块并刮伤铺层。为此在冷机开始作业前要对熨平板加热。 加热装置有丙烷燃烧装置和电加热装置等方式。如果机器本身没有配备这种装置，就要用手提喷灯进行预热。,并机梯形摊铺,水泥混凝土摊铺机是一种将水泥混凝土均匀地摊铺在路基上，经过振实和整形，完成铺筑水泥混凝
9、土路面的机械。,第三节 滑模式水泥混凝土摊铺机,滑模水泥摊铺机施工 滑模式水泥摊铺机是一台整机。在机架两侧装有长模板，模板随机械滑行的同时对水泥混凝土进行连续摊铺，并进行振实、整形。依靠装在机器上的模板，就能按要求的路面宽度挤压成形。 优点：集摊铺、振实、修整于一体，结构紧凑，操作集中方便，可实现自动控制，节省人力物力，施工进度快，经济效益好。,一、滑模式水泥摊铺机的组成和工艺流程 组成：动力传动系统、机架、行走机构，自动控制系统、工作机构、喷水系统等几部分。 工作机构包括：螺旋布料器、虚方控制板、振动棒、捣实板、拉杆插入器、成型模板（含侧模板和超铺板）、浮动模板等装置。,图11-11 滑模摊
10、铺机总体结构图 l-浮动支腿；2-喷洒水系统；3-固定机架；4-操作控制台； 5-摊铺装置；6-行走装置；7-自动转向系统；8-自动找平系统； 9-伸缩机架；10-人行通道；11-动力系统；12-传动系统,滑模摊铺机构造与工作原理,工艺流程：螺旋布料-进料控制-内部振实-表面捣实-成型-打入拉杆-整型和表面处理。,混凝土的初步整平,螺旋布料器：与传统的布料器相似，表面经过特殊硬化处理，比较耐用。当加大摊铺宽度时，可根据实际摊铺需要而加长，加长节有三种规格：1m、0.5m、0.25m。由螺栓联接，拆装比较方便。 两个液压马达分别驱动左、右摊铺螺旋正、反转，左、右方同向或异向可随意选择，因此可以实
11、现从中间向两边分料，也可以从两边向中间集料，以及从一边向另一边移料。,虚方控制板：用来控制混凝土进入成型模板的数量，进料过多或过少都会直接影响到摊铺质量。进料过多，水泥砂浆停留在振动框里难以进入成型模板内，影响表面光滑；进料过少，摊铺厚度得不到保证。 虚方控制板由三个液压缸控制，可以整体式升降，最大升降高度为200mm。也可以单独左边、右边或中间升降。升降量由左边、中间和右边的刻度尺上直接显示出来，驾驶员可以根据振动框内混凝土砂浆的多少来调整虚方控制板的高低。,振动棒：是水平振动器，由单独的液压回路控制，可以实现无级变频，深度位置可调。每台摊铺机上液压振动棒的数量，标准宽度上设计为15个，但设
12、置有20条油路，可以随着摊铺宽度的拓宽相应增加振动棒的数量。 对不同性质的湿凝土，由于材料、级配、水灰比、坍落度及设计上的要求不同，使混凝土充分液化的最佳振动频率不同，所以要求振动棒的频率可调，以达到最佳效果，使混凝土在最短时间内即达到充分液化状态。,为了便于使用，振动棒除设总开关用来控制起振和停振外，每个振动棒还设有手动旋钮开关。手动旋钮的盖上标有各档的数字，每档相差若干频率，可由小至最大值旋转选择。根据现场混凝土提浆的具体情况，可随时改变一个或多个振动棒的频率，以满足施工的要求。,捣实系统：振动过的混凝土经过捣实板捣实，把表面上的粗料压入混凝土之中，然后进入成型模板，使达到表面光滑。 捣实
13、板由多节组成，多根垂杆悬挂，由液压马达带动一个偏心轮作回旋运动，经拐臂带动捣实板作上下运动。 捣实板的长度和运动频率可以调整，频率由捣实总开关控制，可以在一定频率内变化，摆幅是机械调整，分若干个行程，均可根据施工要求进行选择。捣实板的高低调整为机械式。,成型模板：经过捣实后的混凝土进入成型模板，将路面板挤压成型。成型模板由多单元组成，纵向长度为1372mm，根据施工要求可组合成不同的摊铺宽度。成型模板可以根据施工要求调整成喇叭口状截面，或调整仰角及路供等。,拉杆（传力杆）布置,成型模板后端，有一块钢性结构的弹性悬挂浮动模板，模板纵向长约为900mm、它用来对路面进行第二次平整。它以较小的变形在混凝土表面上进行修整，起抹光作用。需注意弹性联接处，不能把悬挂弹簧锁得太紧，否则影响其浮动功能。,拖布：装在浮动模板后面，主要作用是消除气泡及形成路表面的粗糙度。拖布块长度不宜过长，实践证明，与混凝土路面接触在1m内效果最好。要注意每次工作开始前，应把拖布湿润透，工作完毕后要清洗拖布，防止凝结小水泥点破坏路面的平整度。,拉毛,切缝,滑模机摊铺路缘石和水渠,
