一种同步碎石封层摊铺机及施工方法与流程

1.本发明属于道路与机场建设、养护与维修以及其它铺面作业所需工程机械设备和施工技术方法领域。尤其是涉及同步碎石封层车。


背景技术：

2.同步碎石封层技术在道路建设和路面养护和维修工程中已成为重要组成部分。同步碎石封层是将沥青（改性沥青等）喷洒和矿料撒布同时进行，使沥青结合料与矿料（骨料）之间有充分的接触达到最大限度的粘结度形成一薄层铺面。能够对道路表面功能进行预防性养护，早期维修，车辙填充修补，路面外观改善等。在路面、机场跑道等建设中下封层中起其到粘结和防水等作用。有效提高道路服务性能，延长道路使用寿命。同步碎石封层摊铺设备和施工技术方法对施工质量与性能有着至关重要影响。
3.目前国内同步碎石封层施工普遍采用同步碎石封层车进行间歇式工艺的作业方式。即先在料场将矿料、沥青等原材料装满，然后行驶到工地现场进行施工作业，当某一种原材料用完就得再次到料场装料，如此反复施工。由于同步碎石封层车每装满一车原材料数量限制，加之不同宽度和矿料密度和沥青喷洒量约束所能够摊铺的面积有限，在长距离大工程施工中设备必须返回料场加装原材料后重新赶往工地进行下次施工作业。因此造成设备大部分时间浪费在运输原材料上，导致高昂的设备利用率低下，且施工效率不理想。通常在大型工程中普遍采取多台设备先后轮流顺次作业，如此长距离施工过程中容易导致摊铺接缝频繁发生影响整体铺面质量。在施工过程中卡车底盘重载和载量变化的工况下低速且恒速行进很难控制；卡车底盘低速匀速行进范围十分有限加之重载和载量变化的工况下更加不容易控制调节。卡车底盘变速箱减速比选用还受低速施工速度与高速运输行驶速度无法兼得所困扰。不同型号设备不同操作人员在同一施工路段施工作业往往会发生不同铺面质量现象，特别是不同的外观质量问题。加之每作业一次必然产生工艺料头，而所产生的料头不同程度影响整体施工质量。
4.目前现有连续式同步碎石封层设备和技术采取沥青撒布车先喷洒沥青，然后再由连续式碎石撒布机撒布矿料。然而现实生产中所引进的国外连续式设备长期以来未被国内市场和业界接受与认可！国内长期以来普遍使用同步碎石封层“车”施工。虽然在相当多文献资料中公开介绍连续同步碎石封层设备和施工方法相关技术，但是其可操作性、推广性、可靠性、施工质量、费用等方面与同步碎石封层车的综合应用性能相比差距甚远，在实际生产中也很少见到所述实物。造成这一现象原因主要有三方面：首先现有连续同步碎石封层设备对施工操作与管理人员水平要求苛刻；其次连续上料工序繁琐，不容易操作，施工质量难以控制；再次要达到配套设备间连续、流畅、稳定的配合作业又显得复杂又十分困难。上述问题长期存在。
5.由于现有设备设计方案表现出：设备有效功率有限，喷洒撒布宽度有限，因此目前连续式与间断式同步碎石工艺一次性能满足一个车道的宽度摊铺。从而两幅以上车道铺装采取先后拼接方式，如此纵向与横向接缝处产生布料配比不均匀，接缝处平整度容易产生
高低不平与漏铺，接缝处搭接粘结度与强度不稳定，整体铺面平整度、外观颜色差异等质量问题，十分不容易控制。
6.国内外大量研究表明，铺面层间处治不到位是引起同步碎石封层铺面质量问题的重要原因之一。因为原道路面层与稀浆封层或微表处面层是两种不同结构的材料与工艺，若层间粘结力不足，经过自然环境的四季交替加上路面行车带来的载荷，尤其是重载和超载，层间挤压和剪切变形不断积累，导致稀浆封层或微表处铺面出现过早脱落、裂缝、麻面、泛油等路面病害。
7.加之现有设备设计方案表现出：设备有效功率有限，功能性单一，因此目前同步碎石封层对路面做预处理工艺时，需要使用单独设备提前进行。从而施工过程中洒落的矿料无法被及时清理掉，势必造成粘结质量问题，直接影响到整体摊铺质量效果。特别是目前同步碎石摊铺施工前对路面进行预处理工艺方的法普遍采取在施工前单独采用非专用清扫设备、肩背便携式吹风机对道路表面进行预处理。如此方法显然对原路面的沉积灰层、沥青氧化层、不稳固材料等路表面清理效果十分有限，无法满足施工工艺设计所需。而且十分费工、费时，施工效率低，占用大量设备和人力，增加施工成本，不经济，不宜于碳达峰，碳中和。
8.上述问题向来未被有效解决。


技术实现要素：

9.本发明目的在于解决上述技术不足，提供一种智能同步碎石封层摊铺机和施工技术方法达到能够同时进行：边受料、边计量转输原材料、边“微创”预处理（高压水微创冲铣、微创铣刷）、边喷洒沥青、边碎石撒布、边除尘等工艺工序集成于一身一次性完成铺装或车辙填充作业。本发明具备连续施工和间歇式施工两种功能；具有高精度计量喷洒沥青和碎石撒布，均匀铺装路面；喷洒撒布摊铺宽度可单车道铺装也可多车道一次性铺装，并且施工作业宽度变化简单、灵活多样；特别创新设计有“干式”“湿式”微创预处理装置来实施微创冲铣和微创铣刷从而达到显著增强铺面层间粘合力；具有智能化，操作简单容易，尤其是设备之间物料转输简捷、方便、快速。特别是该设计方案创新、新颖无需其它专用配套设备，就能在施工过程中仅与通用自卸卡车和沥青运输车辆同步、简单、便捷、容易、快速地连续转输供给原材料，从而实现不停车流畅而又稳定地长距离多车道大宽度连续施工作业。本发明操作容易、简单、智能；有效解决了纵向接缝与横向接缝以及料头问题；消除了铺面外观颜色差异与不同摊铺质量现象；“微创”预处理设计明显增强了层间粘合力，减小了路面病害过早发生。本发明喷洒沥青、碎石撒布精度准确且灵敏，喷洒撒布均匀高效且产量大；摊铺宽度可调节范围广且灵活，一次性最大摊铺宽度可达12.5米以上且具有更大宽度扩展潜能；施工作业时行进速度平稳且快慢可调节，铺装速度恒定且有力；由低速到高速之间能够无级灵活控制调节且顺畅、平稳；施工质量性能优越突出，低碳环保，延长路面使用寿命。本发明结构布局科学合理、性能可靠耐久，使用与保养成本较低，性价比高。适合在多种作业面与环境下施工。
10.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种同步碎石封层摊铺机，其特征在于，包括机架（即底盘）、内燃机、分动箱、液压系统、气路系统、电路系统、操控平台及控制系统、推辊、推铲装置、行走装置、接料斗、矿料转输系统、沥青转输系统、沥青加热保温装置、
沥青喷洒装置、碎石撒布装置、除尘装置。所述机架底部左右两侧对称平行设置有行走装置。行走装置上方机架后部内固定有内燃机与分动箱，分动箱动力输入口与内燃机曲轴动力输出口传动连接，由分动箱来分配动力，其各动力输出口传动连接有与各功能相匹配的液压泵以驱动各功能液压马达和液压油缸等部件，内燃机取力口传动连接有相对应液压泵以驱动相应液压马达或液压油缸等部件。沥青加热保温装置设置在内燃机和分动箱上侧并固定在机架上。在机架前端安装有推辊用来顶推矿料输送车辆轮胎与之同步前行。碎石撒布装置设置在机架尾部。在机架前部上方铰接有接料斗，并且通过液压油缸能够实施张开与合拢功能，保障矿料下料流畅。在接料斗底部和内燃机底部下侧与所述沥青加热保温装置和所述碎石撒布装置之间的空间位置设置有矿料转输系统，矿料转输系统主要包括ⅰ级平行输送功能机构、ⅱ级提升功能机构；矿料转输系统进料口与接料斗出料口相通；所述矿料转输系统出料口设置在所述碎石撒布装置进料口上方并与其相通。沥青喷洒装置设置在机架后部下方与行走装置后方与碎石撒布装置出口前方之间的空间位置，由沥青喷洒泵为其输送沥青。操控平台及控制系统（控制柜）设置在机架后方与碎石撒布装置的前侧或后侧。
11.所述矿料转输系统包括矿料输送装置ⅰ、矿料提升装置，分别实现ⅰ级平行输送、ⅱ级提升输送，来共同实现将所述接料斗中的矿料转输到所述碎石撒布装置中，计量、控制转输喂料量。接料斗底部和内燃机与分动箱底部下侧设置有固定在机架上的所述输送装置ⅰ并与接料斗出料口相通，输送装置ⅰ出料口又与矿料提升装置进料口相通；矿料提升装置设置在内燃机和沥青加热保温装置与碎石撒布装置之间的空间位置并固定在机架上；矿料提升装置出料口（即矿料转输系统出料口）正下方设置有碎石撒布装置进料口并与其相通。
12.上述方案中，所述矿料输送装置ⅰ首选链条刮板式输送机，也可以是链板式输送机、或螺旋式输送机、或链带（链条与皮带组合）式输送机、或皮带式输送机。矿料输送装置ⅰ的主动链轮轴或螺旋轴或皮带辊轴与矿料输送装置ⅰ减速机传动连接，矿料输送装置ⅰ减速机又传动连接矿料输送装置ⅰ液压马达，矿料输送装置ⅰ液压马达又由所述分动箱传动连接的与之相匹配液压泵驱动。
13.上述方案中，所述矿料提升装置首选料斗提升机，也可以是大仰角皮带式提升机，或大仰角链带（链条与皮带组合）式提升机，或刮板式提升机、或大仰角皮带式提升机。矿料提升装置的主动链轮轴或皮带辊轴与矿料提升装置减速机传动连接，矿料提升装置减速机又传动连接矿料提升装置液压马达，矿料提升装置液压马达又由分动箱传动连接的与之相匹配液压泵驱动。
14.所述矿料筛分装置设置在矿料转输系统出料口与所述碎石撒布装置进料口之间，用来筛分过滤超粒径矿料。
15.所述矿料分料器设置在矿料转输系统出料口上，或设置在碎石撒布装置进料口上，或单独设置在矿料转输系统出料口与碎石撒布装置进料口之间，并且矿料转输系统出料口、矿料分料器、碎石撒布装置进料口相通。由于选配不同结构形式的矿料撒布装置，对分料要求也就不同；小宽度（单幅路面）撒布通常选用固定机械折叠式矿料撒布装置时，矿料输送装置出料口直接向矿料撒布装置中喂料即可；选用伸缩式矿料撒布装置时，就需将矿料分别输送到左右矿料分料布料槽中；特别是在大宽度与超宽度（多幅路面）撒布就必须将矿料分别输送到相对应的矿料撒布装置中的左右螺旋分料布料槽中。因此，设计矿料分
料器，可以通过分料器实现向所述碎石撒布装置中喂料时进行有效分配矿料，确保连续稳定撒布施工作业。
16.所述矿料转输系统设计有矿料计量装置，实施对矿料输送量精准调控和计量。分别在ⅰ级平行输送、ⅱ级提升输送机中设置计量传感器，矿料输送装置ⅰ、矿料提升装置通过变量液压马达或变量液压泵的排量变化或转速调控，共同配合协调控制矿料输送系统的输送量大小与快慢。完成变化矿料输送系统喂料量大小与计量精度控制。
17.所述沥青加热保温装置包括沥青罐，液位传感器、燃烧器，燃烧室，烟筒、沥青管道、阀门、导热油，导热油管、温度传感器、温控器、温度计、压力表、压力传感器、压力控制器等。沥青加热保温装置用于存储足够量的沥青并对其进行保温与加热；沥青加热保温装置设置在所述内燃机和所述分动箱上方，并用螺栓固定在所述机架上。
18.所述沥青转输系统包括供料沥青泵ⅰ、沥青喷洒泵、沥青输送管道、沥青流量计、沥青管道阀门、沥青多路分流阀、温度计、压力表、温度传感器、温控器、压力传感器、压力控制器。沥青转输系统大部分零部件设置在矿料提升装置两侧与沥青加热保温装置后侧。供料沥青泵ⅰ和沥青喷洒泵设置在矿料提升装置下部两侧并固定在机架上，在机架中心下部两侧分别固定有供料沥青泵ⅰ和沥青喷洒泵进口。供料沥青泵ⅰ进口和出口分别与沥青运送车的沥青出口和沥青加热保温装置进口管道连接，用于将运送沥青车上的沥青输送到沥青加热保温装置内；沥青喷洒泵进口和出口分别与沥青加热保温装置、阀门、沥青流量计、沥青压力计、沥青喷洒装置进口等管道连接，向沥青喷洒装置输送沥青。
19.上述方案中，所述沥青转输系统设置有沥青计量装置，包括沥青流量计、压力传感器、转速传感器等。供料沥青泵ⅰ、沥青喷洒泵选用变量沥青泵，或变量液压泵、变量液压马达；通过变量液压马达或变量液压泵的排量变化或转速调控，以及通过调节沥青管道阀门开合度，共同配合协调控制沥青输送系统的输送流量与压力大小。完成变化沥青输送系统沥青喷洒量多少与计量精度控制。供料沥青泵ⅰ、沥青喷洒泵也可由电动机或变频电动机驱动，优先选用液压马达驱动。
20.所述沥青转输系统还包括供料沥青泵ⅱ，供料沥青泵ⅱ设置在所述碎石撒布装置前侧或后侧中心下部。供料沥青泵ⅱ进口和出口分别与沥青运送车的沥青出口和沥青加热保温装置进口管道连接，用于将运送沥青车上的沥青输送到沥青加热保温装置内。
21.所述一种同步碎石封层摊铺机还包括管道托架，当将运送沥青车中的沥青向一种同步碎石封层摊铺机中的青加热保温装置转输时，沥青输送管道就悬挂在管道托架上。如此托住管道，起到消除设备间停车、启动不同步带来对管道的拉扯作用；行走过程中设备之间速度不同时，缓冲对管道的拉扯作用。在所述一种同步碎石封层摊铺机两侧及后侧设置有管道托架，确保输送管道正常工作。
22.所述行走装置首选履带式行走机构；也可以是轮式行走机构，或履带同轮式组合行走机构即前轮后履带。履带式行走机构驱动链轮或轮式行走机构轮鼓与行走减速机传动连接；行走减速机又与行走液压马达传动连接，并由分动箱传动所连接的与之相匹配行走液压泵驱动行走液压马达。
23.上述方案中，所述行走装置的液压系统为闭式系统。选用行走变量液压马达和变量液压泵、转速传感器，实现速度调节。采用液压式刹车装置。
24.所述推辊安装在所述一种同步碎石封层摊铺机机架前端，当自卸卡车向接料斗卸
料时，推辊顶推自卸卡车后轮胎实现同步行进。
25.所述接料斗由两个左右对称的料斗部件组成一个接料斗，设计有张开与合拢功能。接料斗铰接在所述机架前部上方，接料斗通过液压油缸实现张开与合拢保障矿料顺畅漏料。
26.所述液压系统，主要由分动箱动力输出口所传动连接的各功能相匹配的液压泵以及各功能液压马达和液压油缸等执行部件、集成阀块、功能阀块、传感器、液压管道等连接组成。
27.所述气路系统，由空气压缩机装置、气缸等执行部件、集成阀块、功能阀块、传感器、储气罐、气管等连接组成。通过控制平台上的控制系统来控制冲铣装置中的气缸进而实现水喷头的开启与关闭；控制沥青喷洒装置中的气缸进而实现沥青喷头的开启与关闭；控制沥青转输系统中的阀门开启与关闭，水路转输系统中的阀门开启与关闭等。
28.所述操控平台及控制系统（包括控制模块柜）和所述发电机组的电器控制柜主要设置在机架后方，部分控制模块、所述电路系统设置在所述一种同步碎石封层摊铺机机身不同空间内恰当位置。对一种同步碎石封层摊铺机所有功能进行智能化控制与管理以及提供电力能源。
29.所述纤维剂添加系统包纤维输送装置、纤维添加执行装置。实现在喷洒沥青与碎石撒布作业过程中添加纤维。
30.所述碎石撒布装置设置在机架尾部。可选用不同结构形式的碎石撒布装置实现矿料的均匀精准撒布。
31.所述的一种同步碎石封层摊铺机还包括“干式”预处理系统，即微创铣刷装置。微创铣刷装置设置在所述机架后部下方与所述行走装置后方与所述沥青喷洒装置前方之间的空间位置。用于将路面扫刷干净或对路面进行微创铣刷。以提高待施工路面干净度，增强同步碎石封层摊铺面层间粘合力，从而提高摊铺质量减小路面病害发生。
32.所述的一种同步碎石封层摊铺机还包括“湿式”预处理系统，即微创冲铣装置。微创冲铣装置设置在所述机架后部下方与所述行走装置后方与所述沥青喷洒装置前方之间的空间位置。采用多个高压水流密集对路表面层进行微创冲铣。以提高待施工路面干净度和改善路表温度，增强同步碎石封层摊铺面层间粘合力，从而提高摊铺质量减小路面病害发生。
33.所述的一种同步碎石封层摊铺机还包括推铲装置，所述推铲装置设置在所述机架前部下方与所述行走装置前侧。实现将洒落掉的矿料和其它无用物料推移至待施工路面两边。
34.所述的一种同步碎石封层摊铺机还包括除尘装置，用来收集撒布碎石过程中所产生的灰尘和微创铣刷装置工作时所产生的灰尘。除尘装置包括除尘罩、抽风机、滤尘装置、除尘罩升降装置。除尘罩将碎石撒布装置出料口围裹住而且可以上下调节，碎石撒布作业过程中除尘罩与路面保持很小的距离以不影响铺面为准，反之除尘罩提升至尽可能远离路面。所述除尘罩与所述抽风机进口管道连接，所述滤尘装置与所述抽风机出口管道连接。
35.本发明还提出一种同步碎石封层摊铺机施工方法，该同步碎石封层施工方法采用上述同步碎石封层摊铺机进行施工作业，具体包括以下步骤：第一步，按照施工设计的配合比技术文件要求设定各原材料和纤维添加输出量；
先喷洒撒布摊铺试验段，确定各原材料和纤维添加最佳输出量，确定沥青的最佳喷洒温度、流量和压力，确定设备的最佳喷洒撒布摊铺施工行进速度。
36.第二步，1.摊铺施工作业时所述推铲装置工作；根据摊铺宽度需要选装加长支架加宽推铲装置。2.撒布碎石施工作业时所述除尘装置工作。
37.第三步，选择矿料自卸卡车、运送沥青车在转输原材料时与所述一种同步碎石封层摊铺机相对位置，在所述确定的喷洒撒布摊铺施工行进速度下连续转输原材料实现边输料、边喷洒、边撒布连续摊铺施工；或在停车状态下在施工现场先后转输原材料完毕后喷洒撒摊铺间歇式施工，选择方式如下：方式1：运送沥青车在所述一种同步碎石封层摊铺机前后左右任何一侧管道连接所述供料沥青泵ⅰ进口，停车状态下转输沥青到所述沥青加热保温装置中，而矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料后转输到所述碎石撒布装置中可在停车状态下或推辊顶推矿料自卸卡后轮胎同步行进状态下完成，如此停车状态下反复循环转输原材料后进行间歇式工艺施工。或矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料，运送沥青车位于所述一种同步碎石封层摊铺机两侧任何一侧并管道连接所述供料沥青泵ⅰ进口，如此行进状态下反复循环转输原材料进行连续式施工。
38.方式2：矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料，运送沥青车位于矿料自卸卡车前方，管道连接所述供料沥青泵ⅰ；如此行进状态下反复循环转输原材料进行连续式施工，或停车状态下反复循环转输各原材料结束后再进行间歇式施工。
39.方式3：采用矿料、沥青在一辆专用运输车辆上，所述专用运输车辆尾部对接所述接料斗卸料，所述推辊顶推专用运输车后轮胎，管道连接所述供料沥青泵ⅰ进口，连续转输原材料，如此反复循环转输各原材料，边转输边摊铺，进行连续式工艺施工，或停车状态下反复循环转输原材料后进行间歇式工艺施工。
40.方式4：矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料，运送沥青车位于所述一种同步碎石封层摊铺机后方，管道连接所述供料沥青泵ⅱ；如此行进状态下反复循环转输原材料进行连续式施工，或停车状态下反复循环转输各原材料结束后再进行间歇式施工。
41.第四步，在同步碎石封层摊铺前根据施工设计工艺技术文件要求选择相应的路面预处理方式；首先使所述推料装置所安装的推板及加长推板下沿与路面线性接触，在施工行进过程中将洒落的矿料或路面上无用物料推移到待施工路面两边，后集中收集；其次所述冲铣装置可以调节水压和水喷头离地高度与角度对待施工路面进行高压水流“微创冲铣”，将路面表层的沥青氧化层、沉积物、松动石料等不利物质微创性地冲铣掉并冲走；再次所述铣刷装置高速旋转可以实施常规路面清扫将待施工路面清扫干净，也可以对待施工路面进行“微创铣刷”，将路面表层沥青氧化层、沉积物、松动石料等不利物质微创性地机械铣刷干净；特别是在针对路面经过冷铣刨修正过的路面启用铣刷装置能够有效将路面清理干净。
42.第五步，将沥青与矿料按照所述设定好的输出量喷洒沥青和撒布碎石，然后按照确定好的施工行进速度实施沥青喷洒碎石撒布摊铺或车辙填充作业。
43.第六步，路面养生。
44.第七步，开放交通。
45.本发明与现有技术相比具有以下优点
1. 本发明所述一种同步碎石封层摊铺机能够同时进行：边受料、边对沥青加热及保温、边“微创”预处理、边喷洒沥青、边撒布纤维、边撒布碎石等工艺工序集于一身一次性完成施工作业。所述设备和施工方法适合在多种作业面与环境下施工作业。
46.2. 物料传输自然：本发明对矿料转输系统、沥青转输系统科学优化设计，布局合理科学，因而具备无需其它专用配套设备就可“连续”或“间歇”式施工作业的功能。即施工过程中仅与通用自卸卡车和沥青运输车辆就能够同步、简单、便捷、易行、快速、可靠地连续转输供给各原材料。从而实现不停车、流畅、稳定、长距离连续式恒速施工作业，或施工现场就地停车待供料结束后进行间歇式施工作业。
47.3. 铺装宽度阔：本发明沥青喷洒碎石撒布摊铺宽度大，沥青喷洒碎石撒布精度高、均匀、灵活、灵敏、产量大、效率高。所以具备连续喷洒撒布摊铺多幅路面并且供料富裕，一次性最大摊铺宽度达12.5米以上，且喷洒撒布摊铺宽度可调节范围广。并具有更大宽度扩展潜能。由于具备多幅路面超宽度摊铺功能，有效解决了料头及横向接缝和纵向接缝质量问题，消除了施工后路面外观颜色差异、接缝处的不均匀、高低不平、漏料等质量问题。
48.4．干式微创精铣刨：本发明含“干式”微创铣刷清扫式精铣刨功能，高效将路面扫刷干净或对路面进行微创铣刷预处理。有效增强铺面层间粘合力；大大提高了摊铺质量，减小了路面病害过早发生，从而成倍延长铺面使用寿命。
49.5. 湿式微创高压冲铣：本发明含“湿式”微创冲铣功能，即采用高压水流对路表面层进行微创冲铣预处理或对路面洒水润湿降温。有效增强铺面层间粘合力，大大提高了摊铺质量，减小了路面病害过早发生，从而成倍延长铺面使用寿命。
50.6. 扬尘收集：本发明含除尘功能，除尘装置收集撒布碎石过程中和微创铣刷装置工作时所产生的扬尘，以及喷洒沥青时产生的油烟。
51.7. 自动清除物料：本发明含推铲装置，类似推土机推铲将洒落掉落的矿料和其它路面留存物料向前推移清除到两侧，无须人工进行清除处理，使得履带行走装置的直线行走不受影响，有助于同步碎石封层摊铺机直线匀速行走，清理方便快捷，使用更为安全。
52.8. 恒速摊铺：本发明采用全液压闭式系统行走驱动设计，施工作业时恒速行进速度平稳，并且由低速到高之间无级调节灵活、顺畅、有力、平稳，保障重载、载荷变化的工况下施工不受影响，铺面质量性能优越突出。
53.9. 操作简单：本发明操控仅需一人操作即可完成路面的连续供料、连续喷洒撒布摊铺，便于操作，智能化，节省人力。
54.10. 有效功率高、扩容性强：本发明采用大功率发动机留有动力储备，有效功率利用率高，液压系统大排量，传动系统大扭矩且裕量配置。功能增加扩容性强，如：可加装通讯和无线控制模块进行远程遥控施工作业；可升级为无人驾驶施工作业；也可加装纤维添加装置等其它附加功能等性能的扩展。
55.11.设备利用率高：本发明所述设备全程用于摊铺作业上，无需将设备浪费在运输原材料上。
56.12.性能功能稳定可靠：本发明所述设备结构布局紧凑、简捷、设计科学合理。工作性能可靠耐久且使用操作容易、简单、便捷，多功能、多用途、智能化。使用与保养成本低，性价比高。
57.13. 推广性强：本发明相关基础技术成熟，容易实现，智能化高，实施简单容易，具
备很强的推广性。
58.综上所述，一种同步碎石封层摊铺机及施工方法操作容易、简单、方便，沥青喷洒碎石撒布精度高、均匀，喷洒撒布摊铺宽度大并且可调节范围灵活，可连续也可间歇式施工，施工效率高，适合多种作业面与环境下施工，铺面质量性能优越突出，铺面层间粘结力强，性能可靠，节能环保，所铺装的面层使用寿命远远超越传统铺面。
附图说明
59.下面通过附图和实施例对本发明做进一步说明，附图中：图1是本发明方案视图。
60.图2是本发明的矿料转输系统结构示意图。
61.附图标记说明：1
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机架； 2
‑
内燃机； 3
‑
分动箱； 4
‑
液压系统； 5
‑
气路系统； 6
‑
电路系统；7
‑
操控平台及控制系统；8
‑
推辊； 9
‑
铲推装置； 10
‑
行走装置；11
‑
接料斗；12
‑
矿料转输系统；121
‑
矿料输送装置ⅰ；1211
‑
矿料输送装置ⅰ进料口； 1212
‑
矿料输送装置ⅰ出料口；122
‑
矿料提升装置；1221
‑
矿料提升装置进料口； 1222
‑
矿料提升装置出料口；13
‑
沥青转输系统；131
‑
供料沥青泵ⅰ； 132
‑
沥青喷洒泵； 133
‑
供料沥青泵ⅱ；14
‑
沥青加热保温装置； 15
‑
冲铣装置； 16
‑
铣刷装置； 17
‑
沥青喷洒装置；18
‑
碎石撒布装置；181
‑
碎石撒布装置进料口；20
‑
矿料分料器； 21
‑
发电机组。
62.实施例1如图1所示，一种同步碎石封层摊铺机包括机架
‑
1、内燃机
‑
2、分动箱
‑
3、液压系统
‑
4、气路系统
‑
5、电路系统
‑
6、操控平台及控制系统
‑
7、推辊
‑
8、推铲装置
‑
9、行走装置
‑
10、接料斗
‑
11、矿料转输系统
‑
12、沥青转输系统
‑
13、沥青加热保温装置
‑
14、冲洗装置
‑
15、铣刷装置
‑
16、沥青喷洒装置
‑
17、碎石撒布装置
‑
18、除尘装置、矿料分料器
‑
20、发电机组
‑
21。所述机架
‑
1底部左右两侧对称平行设置有行走装置
‑
10，行走装置
‑
10上方机架
‑
1后部内固定的动力总成有内燃机
‑
2与分动箱
‑
3为设备各功能机构等提供充足动力；分动箱
‑
3动力输入口与内燃机
‑
2的曲轴动力输出口传动连接，内燃机
‑
2的动力由特殊设计的分动箱
‑
3来合理分配给个功能部件，其分动箱
‑
3各动力输出口传动连接有各功能与之相匹配的液压泵以驱动各功能液压马达和液压油缸等功能部件。沥青加热保温装置
‑
14设置在内燃机
‑
2与分动箱
‑
3正上方，并用螺栓固定在机架
‑
1上。在机架
‑
1前端安装有推辊
‑
8用来顶推矿料输送车辆后轮胎与之同步前行。机架
‑
1前部上方铰接有接料斗
‑
11，由左右对称两个料斗部件组成一个接料斗；接料斗
‑
11的左侧斗与右侧斗两部件通过液压油缸能够负载灵活张开与合拢，使矿料漏料顺畅。机架
‑
1尾部设置有碎石撒布装置
‑
18。在接料斗
‑
11、内燃机
‑
2、分动箱
‑
3底部下侧及沥青加热保温装置
‑
14后侧与碎石撒布装置
‑
18之间的空间位置设置有
矿料转输系统
‑
12；所述矿料转输系统
‑
12主要包括ⅰ级平行输送功能机构、ⅱ级提升功能机构；矿料转输系统
‑
12进料口与接料斗
‑
11下侧底部的接料斗出料口相通；所述矿料转输系统
‑
12出料设置在所述碎石撒布装置
‑
18进料口上方并与其相通。沥青喷洒装置
‑
17设置在机架
‑
1后部下方与行走装置
‑
10后方和碎石撒布装置
‑
18出口前方之间的空间位置。操控平台及控制系统（控制柜）
‑
7设置在机架
‑
1后方与碎石撒布装置
‑
16的前侧或后侧。
63.实施例2如图1和图2所示，矿料转输系统
‑
12包括矿料输送装置
ⅰ‑
121、矿料提升装置
‑
122，分别实现ⅰ级平行输送、ⅱ级提升输送，来共同实现将接料斗
‑
11中的矿料转输到所述碎石撒布装置
‑
18中，计量、控制转输喂料。接料斗
‑
11底部下侧和内燃机
‑
2与分动箱
‑
3下底部下侧设置有固定在机架
‑
1上的所述输送装置
ⅰ‑
121，矿料输送装置ⅰ进料口
‑
1211（即所述矿料转输系统
‑
12进料口）并与接料斗
‑
11出料口相通，矿料输送装置ⅰ出料口
‑
1212又与矿料提升装置进料口
‑
1221相通。在内燃机
‑
2和所述沥青加热保温装置
‑
14与所述碎石撒布装置
‑
18之间的空间位置设置有矿料提升装置
‑
122并固定在机架
‑
1上。在矿料提升装置出料口
‑
1222，即矿料转输系统
‑
12出料口正下方设置有碎石撒布装置进料口
‑
181并与其相通来实现连续、稳定地向碎石撒布装置
‑
18中喂料。
64.如图2所示，所述矿料输送装置
ⅰ‑
121首选链条刮板式输送机，也可以是链板式输送机、或螺旋式输送机、或链带式输送机、或皮带式输送机；矿料输送装置
ⅰ‑
121的主动链轮轴，也可以是螺旋轴或皮带辊轴与矿料输送减速机ⅰ传动连接；矿料输送减速机ⅰ又传动连接矿料输送装置ⅰ液压马达，矿料输送装置ⅰ压马达又由所述分动箱
‑
3传动连接的与之相匹配液压泵驱动。
65.如图2所示，所述矿料提升装置
‑
122首选料斗式提升机，也可以是刮板式提升机、或大仰角皮带式提升、机或大仰角链带式提升机；矿料提升装置
‑
122的主动链轮轴，也可以是皮带辊轴，与矿料提升装置减速机传动连接。矿料提升装置减速机又传动连接矿料提升装置液压马达，矿料提升装置液压马达又由分动箱
‑
3传动连接的与之相匹配液压泵驱动。
66.实施例3如图1和图2所示，一种同步碎石封层摊铺机还包括矿料分料器
‑
20，矿料分料器
‑
20设置在矿料转输系统出料口
‑
1222上，或设置在碎石撒布装置进料口
‑
181上，或单独设置在矿料转输系统出料口
‑
1222与碎石撒布装置进料口
‑
181之间。并且矿料转输系统出料口、矿料分料器、碎石撒布装置进料口三者相通。由于选配不同结构形式的矿料撒布装置，对分料要求也就不同；小宽度（单幅路面）撒布通常选用固定机械折叠式矿料撒布装置时，矿料输送装置出料口直接向矿料撒布装置中喂料即可；选用伸缩式矿料撒布装置时，就需将矿料分别输送到左右矿料分料布料槽中；特别是在大宽度与超宽度（多幅路面）撒布就必须将矿料分别输送到相对应的矿料撒布装置中的左右螺旋分料布料槽中。因此，设计矿料分料器
‑
20，可以通过分料器
‑
20实现向所述碎石撒布装置中喂料时进行有效分配矿料，确保连续稳定撒布施工作业。
67.实施例4所述矿料分料器
‑
20出料口下方在碎石撒布装置进料口上装有震动筛，即矿料筛分装置，用来筛分过滤超粒径矿料。
68.实施例5
如图1所示，矿料转输系统
‑
12设计有矿料计量与矿料输送量调控装置。分别在ⅰ级平行输送、ⅱ级提升机中分别设置有计量传感器，所述矿料输送装置
ⅰ‑
121、矿料提升装置
‑
122通过变量液压马达与变量液压泵调控其排量或转速，共同协调变化矿料输送系统喂料量大小与计量及精度控制。
69.实施例6如图1所示，所述沥青加热保温装置
‑
14包括沥青罐，液位传感器、燃烧器，燃烧室，烟筒、沥青管道、阀门、导热油，导热油管、温度传感器、温控器、温度计、压力表、压力传感器、压力控制器等。沥青加热保温装置用于存储足够量的沥青并对其进行保温与加热；沥青加热保温装置设置在所述内燃机
‑
2和所述分动箱
‑
3上方，并用螺栓固定在所述机架
‑
1上。
70.实施例7如图1所示，所述沥青转输系统
‑
13包括供料沥青泵
ⅰ‑
131、沥青喷洒泵
‑
132、沥青输送管道、沥青流量计、沥青管道阀门、沥青多路分流阀、温度计、压力表、温度传感器、温控器、压力传感器、压力控制器。沥青转输系统
‑
13大部分零部件设置在矿料提升装置
‑
122两侧与沥青加热保温装置
‑
14后侧。供料沥青泵
ⅰ‑
131和沥青喷洒泵
‑
132设置在矿料提升装置
‑
122下部两侧并固定在机架
‑
1上，在机架
‑
1中心下部两侧分别固定有供料沥青泵ⅰ进口。供料沥青泵
ⅰ‑
131进口和出口分别与沥青运送车的沥青出口和沥青加热保温装置进口管道连接，用于将运送沥青车上的沥青输送到沥青加热保温装置
‑
14内；沥青喷洒泵
‑
132进口和出口分别与沥青加热保温装置
‑
14、阀门、沥青流量计、沥青压力计、沥青喷洒装置
‑
17进口等管道连接，向沥青喷洒装置
‑
17输送沥青。
71.如图1所示，所述沥青转输系统
‑
13设置有沥青计量装置，包括沥青流量计、沥青压力传感器、沥青泵转速传感器。供料沥青泵
ⅰ‑
131、沥青喷洒泵
‑
132选用变量沥青泵，或变量液压泵、变量液压马达；通过变量液压马达或变量液压泵的排量变化或转速调控，以及通过调节沥青管道阀门开合度，共同配合协调控制沥青输送系统的输送流量与压力大小。完成变化沥青输送系统沥青喷洒量多少与计量精度控制。供料沥青泵
ⅰ‑
131、沥青喷洒泵
‑
132也可由电动机或变频电动机驱动，优先选用液压马达驱动。
72.实施例8如图1所示，所述沥青转输系统
‑
13还包括供料沥青泵
ⅱ‑
133，供料沥青泵
ⅱ‑
133设置在所述碎石撒布装置
‑
18后侧中心下部，采用悬臂梁结构固定在机架上。供料沥青泵
ⅱ‑
133进口和出口分别与沥青运送车的沥青出口和沥青加热保温装置
‑
14进口管道连接，用于将运送沥青车上的沥青输送到沥青加热保温装置
‑
14内。供料沥青泵
ⅱ‑
133也可由电动机或变频电动机驱动，优先选用液压马达驱动。
73.实施例9所述管道托架安装在一种同步碎石封层摊铺机两侧及后侧，用绳索悬挂管道，绳索悬挂端能够在管道托架来回滑动。当将运送沥青车中的水与沥青向一种同步碎石封层摊铺机中的沥青缓存箱转输时，沥青输送管道就悬挂在管道托架上。如此托住管道，起到消除设备间停车、启动不同步带来对管道的拉扯作用；行走过程中设备之间速度不同时，缓冲对管道的拉扯作用。确保输送管道正常工作。
74.实施例10如图1所示，行走装置
‑
10首选履带式行走机构；也可以是轮式行走机构，或履带同
轮式组合行走机构即前轮后履带。履带式行走机构驱动链轮或轮式行走机构轮鼓与行走装置
‑
10的行走减速机传动连接；其行走减速机又与行走装置
‑
10的行走液压马达传动连接，并由分动箱传动所连接的与之相匹配行走液压泵驱动行走装置的液压马达驱动。所述行走装置
‑
10的液压系统为闭式系统。选用行走变量液压马达和变量液压泵、转速传感器，实现速度调节。采用液压式刹车装置。
75.实施例11如图1所示，所述推辊
‑
8设置在所述一种微表处摊铺机机架
‑
1前端，当自卸卡车向接料斗
‑
11卸料时，推辊
‑
8顶推自卸卡车后轮胎实现同步行进。
76.实施例12如图1所示，接料斗
‑
11由左右对称两个料斗部件组成一个接料斗，设计有张开与合拢功能。铰接在所述机架
‑
1前部上方，接料斗
‑
11通过液压油缸实现张开与合拢保障矿料顺畅漏料。
77.实施例13如图1所示，液压系统
‑
4主要由分动箱
‑
3动力输出口传动连接的各功能相匹配的液压泵和各功能液压马达和液压油缸等执行部件，集成阀块、功能阀块、传感器、液压管道连接组成。
78.实施例14如图1所示，气路系统
‑
5由空气压缩机装置、储气罐、气缸等执行部件、集成阀块、功能阀块、传感器、气管等连接组成。由发动机
‑
2取力口传动连接有空气压缩机以提供压缩气体。由控制平台上的控制系统来控制冲铣装置
‑
15中的气缸进而实现水喷头的开启与关闭；沥青喷洒装置
‑
17中的气缸进而实现沥青喷头的开启与关闭；控制沥青转输系统
‑
13中的阀门开启与关闭，水路转输系统中的阀门开启与关闭等。
79.实施例15如图1所示，操控平台及控制系统
‑
7（包括控制模块柜）和所述发电机组
‑
21的电器控制柜设置在机架
‑
1后部，部分电器控制模块、液压模块、气路模块、所述电路系统
‑
6分布在所述一种同步碎石封层摊铺机机身不同空间内恰当位置。操控平台及控制系统
‑
7对一种同步碎石封层摊铺机所有功能进行智能化控制与管理。
80.实施例16所述纤维剂添加系统包纤维输送装置、纤维添加执行装置。实现喷洒沥青与碎石撒布作业工程添加纤维。
81.实施例17如图1所示，碎石撒布装置
‑
18设置在机架
‑
1尾部。优先选用伸缩式碎石撒布装置实现矿料的均匀精准撒布。
82.实施例18如图1所示，一种同步碎石封层铺机还包括“干式”预处理系统，即微创铣刷装置
‑
16。微创铣刷装置设
‑
16置在所述机架
‑
1后部下方与所述行走装置
‑
10后方和所述沥青喷洒装置
‑
17前方之间。用于将路面扫刷干净或对路面进行微创精铣刨扫刷。以提高待施工路面干净度，增强同步碎石封层摊铺面层间粘合力，从而提高摊铺质量减小路面病害发生。
83.实施例19
如图1所示，一种同步碎石封层摊铺机还包括“湿式”预处理系统，即微创冲铣装置
‑
15。微创冲铣装置
‑
15设置在所述机架
‑
1后部下方与所述行走装置
‑
10后方与所述沥青喷洒装置
‑
17前方之间的空间位置。采用多个高压水流密集对路表面层进行微创冲铣。以提高待施工路面干净度和改善路表温度，增强同步碎石封层摊铺面层间粘合力，从而提高摊铺质量减小路面病害发生。
84.实施例20如图1所示，一种同步碎石封层摊铺机还包括推铲装置
‑
9。所述推铲装置
‑
9设置在所述机架
‑
1前部下方与所述行走装置
‑
10前侧。实现将洒落掉的矿料和其它无用物料推移至待施工路面两边。
85.实施例21一种微同步碎石封层摊铺机还包括除尘装置，除尘装置用来收集撒布碎石过程中所产生的灰尘和微创铣刷装置
‑
16工作时所产生的灰尘、喷扫沥青时产生的油烟。除尘装置包括除尘罩、抽风机、滤尘装置、除尘罩升降装置。除尘罩将碎石撒布装置
‑
18出料口、铣刷装置
‑
16、沥青喷洒装置
‑
17围裹住而且可以上下调节，碎石撒布作业过程中除尘罩与路面保持很小的距离以不影响铺面为准，反之除尘罩提升至尽可能远离路面。所述除尘罩与所述抽风机进口管道连接，所述滤尘装置与所述抽风机出口管道连接。
86.实施例22本发明还提出一种同步碎石封层摊铺机施工方法，该同步碎石封层施工方法采用上述同步碎石封层摊铺机进行施工作业，具体包括以下步骤：第一步，按照施工设计的配合比技术文件要求设定各原材料和纤维添加输出量；先喷洒撒布摊铺试验段，确定各原材料和纤维添加最佳输出量，确定沥青的最佳喷洒温度、流量和压力，确定设备的最佳喷洒撒布摊铺施工行进速度。
87.第二步，1.摊铺施工作业时所述推铲装置工作；根据摊铺宽度需要选装加长支架加宽推铲装置。2.撒布碎石施工作业时所述除尘装置工作。
88.第三步，选择矿料自卸卡车、运送沥青车在转输原材料时与所述一种同步碎石封层摊铺机相对位置，在所述确定的喷洒撒布摊铺施工行进速度下连续转输原材料实现边输料、边喷洒、边撒布连续摊铺施工；或在停车状态下在施工现场先后转输原材料完毕后喷洒撒摊铺间歇式施工，选择方式如下：方式1：运送沥青车在所述一种同步碎石封层摊铺机前后左右任何一侧管道连接所述供料沥青泵ⅰ进口，停车状态下转输沥青到所述沥青加热保温装置中，而矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料后转输到所述碎石撒布装置中可在停车状态下或推辊顶推矿料自卸卡后轮胎同步行进状态下完成，如此停车状态下反复循环转输原材料后进行间歇式工艺施工。或矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料，运送沥青车位于所述一种同步碎石封层摊铺机两侧任何一侧并管道连接所述供料沥青泵ⅰ进口，如此行进状态下反复循环转输原材料进行连续式施工。
89.方式2：矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料，运送沥青车位于矿料自卸卡车前方，管道连接所述供料沥青泵ⅰ；如此行进状态下反复循环转输原材料进行连续式施工，或停车状态下反复循环转输各原材料结束后再进行间歇式施工。
90.方式3：采用矿料、沥青在一辆专用运输车辆上，所述专用运输车辆尾部对接所述
接料斗卸料，所述推辊顶推专用运输车后轮胎，管道连接所述供料沥青泵ⅰ进口，连续转输原材料，如此反复循环转输各原材料，边转输边摊铺，进行连续式工艺施工，或停车状态下反复循环转输原材料后进行间歇式工艺施工。
91.方式4：矿料自卸卡车尾部对接所述接料斗卸料，运送沥青车位于所述一种同步碎石封层摊铺机后方，管道连接所述供料沥青泵ⅱ；如此行进状态下反复循环转输原材料进行连续式施工，或停车状态下反复循环转输各原材料结束后再进行间歇式施工。
92.第四步，在同步碎石封层摊铺前根据施工设计工艺技术文件要求选择相应的路面预处理方式；首先使所述推料装置所安装的推板及加长推板下沿与路面线性接触，在施工行进过程中将洒落的矿料或路面上无用物料推移到待施工路面两边，后集中收集；其次所述冲铣装置可以调节水压和水喷头离地高度与角度对待施工路面进行高压水流“微创冲铣”，将路面表层的沥青氧化层、沉积物、松动石料等不利物质微创性地冲铣掉并冲走；再次所述铣刷装置高速旋转可以实施常规路面清扫将待施工路面清扫干净，也可以对待施工路面进行“微创铣刷”，将路面表层沥青氧化层、沉积物、松动石料等不利物质微创性地机械铣刷干净；特别是在针对路面经过冷铣刨修正过的路面启用铣刷装置能够有效将路面清理干净。
93.第五步，将沥青与矿料按照所述设定好的输出量喷洒沥青和撒布碎石，然后按照确定好的施工行进速度实施沥青喷洒碎石撒布摊铺或车辙填充作业。
94.第六步，路面养生。
95.第七步，开放交通。
96.综上所述，本发明与传统同步碎石封层车相比，所喷洒撒布摊铺的铺面质量显著提升。优越性能表现为：能够同时进行边受料、边“微创”预处理即“湿式”微创冲铣“干式”微创铣刨扫刷、边喷洒沥青、边撒布纤维、边碎石撒布、边除尘等工艺工序集成于一身一次性完成摊铺施工作业。具备无需其它专用配套设备就可连续施工作业或间歇式施工作业功能。创新设计“干式”与“湿式”微创预处理装置来实施微创冲铣和微创铣刷工艺，完美实现显著增强铺面层间粘合力之功效。受料容易且方便，操控简单、智能化，巧妙提高单位时间产量，降低生产成本。有效解决纵向横向接缝与料头问题，因不同设备和机手在施工中造成铺面出现的颜色差异现象，同一施工段出现不同摊铺质量现象。单台设备施工效率成倍提高、单位时间产量大，喷洒撒布摊铺宽度范围大并且宽度设定变化灵活。沥青喷洒与碎石撒布精度高，层间粘合力强，摊铺质量优越且稳定，减小路面病害，节能环保，延长路面使用寿命。所述设备和施工方法适合多种作业面与环境下施工。设备利用率高，全程用于摊铺施工作业上，无需浪费在运输原材料上。设备结构布局紧凑、科学、合理、工作性能可靠，使用与保养成本低，性价比高，推广性强。符合碳达峰，碳中和。
97.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施列所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换和施工方法变换，均仍属于本发明技术方案和方法的保护范围。