阅读说明：本技术 用于公路基层稳定土铺设的平地机及其铺设方法 (Land leveler for paving stable soil of highway base and paving method thereof ) 是由 王莉华 杨金良 许浩 唐耀聪 尤三永 陈晋峰 孙峥 李涛 方元 孙占勇 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于公路基层稳定土铺设的平地机及其铺设方法,其中平地机包括：摊铺搅拌部,其设置于架体的最前方；摊铺搅拌部包括摊铺板、搅拌轴以及搅拌齿；摊铺板为弧形板,且摊铺板的第二端与地面间的距离可调；搅拌轴横向设置于摊铺板的下方,多个搅拌齿随搅拌轴的转动而旋转；操作控制部,其包括设置于架体中部的驾驶室,以及设置于驾驶室内的控制器；控制器控制摊铺板和搅拌齿；水泥储藏部,其包括设置于架体后部的水泥储藏舱,以及设置于水泥储藏舱上的出料口；水泥储藏舱设置为横截面为圆形的中空的桶体；桶体在控制器的控制下匀速旋转。其将铺土、摊铺水泥和搅拌一体化完成,大大提高了施工效率,并节省了人工。(The invention discloses a land leveler for paving stabilized soil of a road base and a paving method thereof, wherein the land leveler comprises: a spreading and stirring part which is arranged at the forefront of the frame body; the spreading and stirring part comprises a spreading plate, a stirring shaft and stirring teeth; the spreading plate is an arc-shaped plate, and the distance between the second end of the spreading plate and the ground is adjustable; the stirring shaft is transversely arranged below the spreading plate, and the stirring teeth rotate along with the rotation of the stirring shaft; the operation control part comprises a cab arranged in the middle of the frame body and a controller arranged in the cab; the controller controls the spreading plate and the stirring teeth; the cement storage part comprises a cement storage cabin arranged at the rear part of the frame body and a discharge hole arranged on the cement storage cabin; the cement storage cabin is arranged into a hollow barrel body with a circular cross section; the barrel body rotates at a constant speed under the control of the controller. The soil paving, cement paving and stirring are integrally completed, so that the construction efficiency is greatly improved, and the labor is saved.)

用于公路基层稳定土铺设的平地机及其铺设方法

技术领域

本发明涉及公路修建技术领域，尤其涉及一种用于公路基层稳定土铺设的平地机及其铺设方法。

背景技术

公路由垫层、基层和面层组成，在公路尤其是高速公路的施工过程中一般采用水泥稳定土进行底基层的施工，现有的水泥稳定土铺设主要包括两种方法：

1、路拌法，即将施工用土先摊铺在道路上，然后再将一定比例的水泥摊铺在土上，而后搅拌均匀后，再加水搅拌后进行压实，路拌法具有施工简便、成本低的优势，且取材方便，可按现场实际需求进行拌和。但路拌法由于人为因素较多，例如：容易产生配料不准、拌和不匀的质量缺陷，因而需认真地掌控好每个细节，才能保证每个步骤的品质都最佳。

2、厂拌法，即在固定的拌和工厂或移动式拌和站拌制混合料的施工方法，水泥稳定土混合料在中心站用强制式拌和机等厂拌设备进行集中拌和，再通过自卸车运料到施工现场，最后利用摊铺机进行摊铺，这种方法避免了人工或平地机摊铺施工中配料不准、拌和不匀、反复找平、厚度难以控制等问题，同时还可避免平地机平整时出现的废料，但建立拌合站的手续繁琐，且相对路拌法，造价偏高。受拌合站影响因素较大，若拌合站因其他原因不能及时供料，对施工进度存在很大的影响。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种用于公路基层稳定土铺设的平地机，将铺土、摊铺水泥和搅拌一体化完成，大大提高了施工效率，并节省了人工。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于公路基层稳定土铺设的平地机，包括架体和用于支撑并驱动所述架体移动的滚轮，还包括：

摊铺搅拌部，其设置于所述架体的最前方；所述摊铺搅拌部包括摊铺板、搅拌轴以及搅拌齿；所述摊铺板为弧形板，所述摊铺板的第一端连接于所述架体，第二端以所述摊铺板的圆心朝向所述架体一侧的方式向下延伸，且所述摊铺板的第二端与地面间的距离可调；所述搅拌轴横向设置于所述摊铺板的下方，多个搅拌齿的一端分别间隔均匀的固定连接于所述搅拌轴的外壁，另一端呈放射状向远离所述搅拌轴的方向延伸，并随所述搅拌轴的转动而旋转；

操作控制部，其包括设置于所述架体中部的驾驶室，以及设置于所述驾驶室内的控制器；所述控制器控制所述摊铺板的第二端与地面间的距离，以及所述搅拌齿的长度；

水泥储藏部，其包括设置于所述架体后部的水泥储藏舱，以及设置于所述水泥储藏舱上的出料口；所述水泥储藏舱设置为横截面为圆形的中空的桶体；所述桶体在所述控制器的控制下匀速旋转；多个所述出料口间隔均匀的布设于所述桶体的表面；所述出料口设置为两端开口的漏斗状，且所述出料口的较小的一端的开口连接于所述桶体，较大的一端的开口向远离所述桶体表面的方向延伸。

优选的是，所述的用于公路基层稳定土铺设的平地机中，所述摊铺板包括第一板体、第二板体和伸缩电机；所述第一板体的上端固定连接于所述架体；所述第一板体设置为内部具有夹层的中空板体；所述伸缩电机设置在所述夹层内，并受控于所述控制器，所述第二板体的上端由所述第一板体的下端伸入所述夹层内，并与所述伸缩电机的输出轴固定连接，以由所述伸缩电机驱动沿所述第一板体的内壁滑动。

优选的是，所述的用于公路基层稳定土铺设的平地机中，所述第一板体的上方设置横向均匀排列的一排喷水口，所述喷水口外接水源用于向所述架体前方喷水。

优选的是，所述的用于公路基层稳定土铺设的平地机中，所述搅拌齿包括气缸、第一杆体、第二杆体和齿体；所述气缸与所述搅拌轴和控制器分别连接，以由所述控制器控制向所述搅拌轴内的充气量；所述第二杆体以可沿所述第一杆体的内壁滑动的方式穿设在所述第一杆体内；所述第二杆体远离所述第一杆体的一端设置为圆形；所述第一杆体与所述搅拌轴固定连接，并贯通至所述搅拌轴内部的空腔；所述齿体设置为多个；多个所述齿体被均分为2-4个搅拌层；每个所述搅拌层由间隔均匀的布设在靠近所述第二杆体远离所述第一杆体的一端的2-4个所述齿体组成；所述齿体的一端固定连接于所述第二杆体，所述齿体的另一端呈放射状向远离所述第二杆体的方向延伸；且相邻的两个搅拌层的齿体交错布置在所述第二杆体的外壁上。

优选的是，所述的用于公路基层稳定土铺设的平地机中，所述齿体以向所述第二杆体靠近第一杆体一端的方向倾斜的方式设置，所述齿体与所述第二杆体间的夹角为45-90°；位于同一搅拌层的齿体与第二杆体间的夹角相同；且所述齿体与所述第二杆体间的夹角随靠近所述第二杆体远离所述第一杆体一端的距离的变大而变小。

优选的是，所述的用于公路基层稳定土铺设的平地机中，位于所述架体的后部的两滚轮上可拆卸的设置有连接杆；所述连接杆的第一端连接于所述滚轮的中心的任一侧方；所述连接杆的第二端偏心连接于碾压轮的两端面上。

优选的是，所述的用于公路基层稳定土铺设的平地机中，所述控制器内设置有数据库和分析模块，所述数据库内存储有针对于不同混合率的单位体积的土量与水泥量的对照表；所述分析模块与所述数据库连接，所述分析模块依据输入的公路参数计算用土量，并根据所述用土量由数据库调取相应的水泥量；然后依据所述公路参数分别控制所述摊铺板的第二端与地面间的距离，以及所述搅拌齿的长度；最后依据所述水泥量控制所述桶体的转速；

其中，所述公路参数包括：摊铺宽度、摊铺长度，以及摊铺厚度。

一种公路基层稳定土的铺设方法，包括以下步骤：

S1、在公路两侧树立标高牌，并在所述标高牌上分别标记基层稳定土的设计铺设厚度以及对应于所述设计铺设厚度的待压实厚度；

S2、用平地机在所述公路上均匀摊铺厚度为所述待压实厚度1/3-1/2的土，形成第一土层；

S3、依据S2摊铺的土量调整所述平地机的水泥储存舱的出料口的大小，并在所述平地机摊铺土的同时在所述第一土层上均匀洒布相应于所述土量的水泥；

S4、将所述平地机的搅拌齿的长度调整至与所述第一土层的厚度相适配，并在所述水泥均匀洒布在所述第一土层上后，利用所述搅拌齿将第一土层和水泥搅拌均匀，形成第一铺设层；

S5、重复S2-S5至少1次，直至形成的铺设层达到所述待压实厚度；

S6、将所述平地机的搅拌齿的长度调整至与所述待压实厚度相适配后，在所述铺设层上洒水并利用所述搅拌齿将铺设的土和水泥再次拌合；

S7、在所述平地机后连接碾压轮，利用所述碾压轮对S6拌合后的土和水泥进行碾压。

优选的是，所述的公路基层稳定土的铺设方法中，每层土层均匀摊铺后均进行压实处理。

优选的是，所述的公路基层稳定土的铺设方法中，S7后还包括：

S8、对碾压后的路面人工进行检查，将凹陷位置进行翻挖，并将按比例拌合的水泥和土填充至凹陷处进行压实。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的用于公路基层稳定土铺设的平地机通过在平地机的架体上方由前至后依次设置摊铺搅拌部、操作控制部和水泥储藏部，使得平地机在公路上行进过程中，前方摊铺搅拌部能对前方的土进行摊平，而在摊平后，水泥储藏部的水泥能够自动摊铺在土层上方，而后在平地机再次经过时，能够利用摊铺搅拌部对土和水泥进行搅拌，最后通过喷水后再次搅拌压实即可完成稳定土层的铺设，实现了摊土和水泥同步进行，较之现有技术提高了铺设效率，同时减少了人工。

通过设置摊铺板和搅拌齿的长度可调，使得针对不同厚度的土层的摊铺均能保证良好的摊铺效果，并提高了搅拌均匀度，从而进一步的保证了施工质量。

通过漏斗状出料口的设置，使得水泥摊铺覆盖范围更大，从而进一步提高了搅拌均匀度。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明提供的用于公路基层稳定土铺设的平地机的结构图；

图2是本发明提供的搅拌齿的结构图；

图3是本发明提供的公路基层稳定土铺设方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1所示，一种用于公路基层稳定土铺设的平地机，包括架体1和用于支撑并驱动所述架体1移动的滚轮2，还包括：摊铺搅拌部，其设置于所述架体1的最前方；所述摊铺搅拌部包括摊铺板3、搅拌轴4以及搅拌齿5；所述摊铺板3为弧形板，所述摊铺板3的第一端连接于所述架体1，第二端以所述摊铺板3的圆心朝向所述架体1一侧的方式向下延伸，且所述摊铺板3的第二端与地面间的距离可调；所述搅拌轴4横向设置于所述摊铺板3的下方，多个搅拌齿5的一端分别间隔均匀的固定连接于所述搅拌轴4的外壁，另一端呈放射状向远离所述搅拌轴4的方向延伸，并随所述搅拌轴4的转动而旋转。

操作控制部，其包括设置于所述架体1中部的驾驶室6，以及设置于所述驾驶室6内的控制器；所述控制器控制所述摊铺板3的第二端与地面间的距离，以及所述搅拌齿5的长度。

水泥储藏部，其包括设置于所述架体1后部的水泥储藏舱7，以及设置于所述水泥储藏舱7上的出料口8；所述水泥储藏舱设置为横截面为圆形的中空的桶体；所述桶体在所述控制器的控制下匀速旋转；多个所述出料口8间隔均匀的布设于所述桶体的表面；所述出料口8设置为两端开口的漏斗状，且所述出料口8的较小的一端的开口连接于所述桶体，较大的一端的开口向远离所述桶体表面的方向延伸。

在上述方案中，通过在平地机的架体上方由前至后依次设置摊铺搅拌部、操作控制部和水泥储藏部，使得平地机在公路上行进过程中，前方摊铺搅拌部能对前方的土进行摊平，而在摊平后，水泥储藏部的水泥能够自动摊铺在土层上方，而后在平地机再次经过时，能够利用摊铺搅拌部对土和水泥进行搅拌，最后通过喷水后再次搅拌压实即可完成稳定土层的铺设，实现了摊土和水泥同步进行，较之现有技术提高了铺设效率，同时减少了人工。

通过设置摊铺板和搅拌齿的长度可调，使得针对不同厚度的土层的摊铺均能保证良好的摊铺效果，并提高了搅拌均匀度，从而进一步的保证了施工质量。

通过漏斗状出料口的设置，使得水泥摊铺覆盖范围更大，从而进一步提高了搅拌均匀度。

一个优选方案中，所述摊铺板3包括第一板体、第二板体和伸缩电机；所述第一板体的上端固定连接于所述架体1；所述第一板体设置为内部具有夹层的中空板体；所述伸缩电机设置在所述夹层内，并受控于所述控制器，所述第二板体的上端由所述第一板体的下端伸入所述夹层内，并与所述伸缩电机的输出轴固定连接，以由所述伸缩电机驱动沿所述第一板体的内壁滑动。

在上述方案中，通过设置摊铺板由第一板体、第二板体和伸缩电机构成，使得伸缩电机能够驱动第二板体沿第一板体的内壁滑动，从而控制第二板体与地面间的距离，进而使得摊铺板适宜相应厚度的土层的摊铺。

一个优选方案中，所述第一板体的上方设置横向均匀排列的一排喷水口9，所述喷水口9外接水源用于向所述架体1前方喷水。

在上述方案中，通过第一板体上方喷水口的设置，使得平地机在运行过程中能够边喷水边对土和水泥进行搅拌，从而使得所述平地机更便于稳定土铺设时使用。

如图2所示，一个优选方案中，所述搅拌齿5包括气缸10、第一杆体11、第二杆体12和齿体13；所述气缸10与所述搅拌轴4和控制器分别连接，以由所述控制器控制向所述搅拌轴4内的充气量；所述第二杆体12以可沿所述第一杆体11的内壁滑动的方式穿设在所述第一杆体11内；所述第二杆体12远离所述第一杆体11的一端设置为圆形；所述第一杆体11与所述搅拌轴4固定连接，并贯通至所述搅拌轴4内部的空腔；所述齿体13设置为多个；多个所述齿体13被均分为2-4个搅拌层；每个所述搅拌层由间隔均匀的布设在靠近所述第二杆体12远离所述第一杆体11的一端的2-4个所述齿体13组成；所述齿体13的一端固定连接于所述第二杆体12，所述齿体13的另一端呈放射状向远离所述第二杆体12的方向延伸；且相邻的两个搅拌层的齿体13交错布置在所述第二杆体12的外壁上。

在上述方案中，通过气缸控制搅拌齿的长度，使得搅拌齿的长度能够适应相应厚度的土层的搅拌，进而有效的保证搅拌效果；通过将齿体设置为多个，并分层设置，使得在搅拌过程中各层搅拌层能够将底部的土和上层的水泥进行充分的翻转和融合，进一步提高了搅拌的均匀度。另外，第二杆体的端部设置为圆形，能够避免第二杆体对垫层表面的破坏，从而保证公路结构的稳定性。

一个优选方案中，所述齿体13以向所述第二杆体12靠近第一杆体一端的方向倾斜的方式设置，所述齿体13与所述第二杆体12间的夹角为45-90°；位于同一搅拌层的齿体13与第二杆体12间的夹角相同；且所述齿体13与所述第二杆体12间的夹角随靠近所述第二杆体12远离所述第一杆体11一端的距离的变大而变小。

在上述方案中，通过齿体倾斜角度的控制，使得最底层的土也能够经由齿体翻转上来，同时，第二杆体底部较大角度的齿体的设置能够减轻齿体旋转的阻力，进而节省了能源，降低了平地机使用的成本。

一个优选方案中，位于所述架体1的后部的两滚轮2上可拆卸的设置有连接杆14；所述连接杆14的第一端连接于所述滚轮2的中心的任一侧方；所述连接杆14的第二端偏心连接于碾压轮15的两端面上。

在上述方案中，通过连接杆的偏心设置，使得滚轮旋转能够带动平地机后方连接的碾压轮的旋转，进而对摊铺的土层或搅拌后的稳定土进行压实。

一个优选方案中，所述控制器内设置有数据库和分析模块，所述数据库内存储有针对于不同混合率的单位体积的土量与水泥量的对照表；所述分析模块与所述数据库连接，所述分析模块依据输入的公路参数计算用土量，并根据所述用土量由数据库调取相应的水泥量；然后依据所述公路参数分别控制所述摊铺板3的第二端与地面间的距离，以及所述搅拌齿5的长度；最后依据所述水泥量控制所述桶体的转速。

其中，所述公路参数包括：摊铺宽度、摊铺长度，以及摊铺厚度。

在上述方案中，通过控制器内分析模块和数据库的设置，使得控制器能够依据摊铺需要灵活准确的控制水泥的用量以及摊铺的覆盖面积，从而保证了用料的准确度，以及搅拌的均匀度。

如图3所示，一种公路基层稳定土的铺设方法，包括以下步骤：

S1、在公路两侧树立标高牌，并在所述标高牌上分别标记基层稳定土的设计铺设厚度以及对应于所述设计铺设厚度的待压实厚度；

S2、用平地机在所述公路上均匀摊铺厚度为所述待压实厚度1/3-1/2的土，形成第一土层；

S3、依据S2摊铺的土量调整所述平地机的水泥储存舱的出料口的大小，并在所述平地机摊铺土的同时在所述第一土层上均匀洒布相应于所述土量的水泥；

S4、将所述平地机的搅拌齿的长度调整至与所述第一土层的厚度相适配，并在所述水泥均匀洒布在所述第一土层上后，利用所述搅拌齿将第一土层和水泥搅拌均匀，形成第一铺设层；

S5、重复S2-S5至少1次，直至形成的铺设层达到所述待压实厚度；

S6、将所述平地机的搅拌齿的长度调整至与所述待压实厚度相适配后，在所述铺设层上洒水并利用所述搅拌齿将铺设的土和水泥再次拌合；

S7、在所述平地机后连接碾压轮，利用所述碾压轮对S6拌合后的土和水泥进行碾压。

在上述方案中，通过平地机对土层和水泥进行分层摊铺，更有效的保证了稳定土搅拌的均匀度，从而使得施工的公路质量进一步的提高。

一个优选方案中，每层土层均匀摊铺后均进行压实处理。

在上述方案中，通过对每层土层进行压实，能够保证最终摊铺的土层满足设计铺设厚度，进而保证施工质量。

一个优选方案中，S7后还包括：S8、对碾压后的路面人工进行检查，将凹陷位置进行翻挖，并将按比例拌合的水泥和土填充至凹陷处进行压实。

在上述方案中，通过人工检查和凹陷处理，使得施工后的公路的质量得到了进一步的保证。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。