沥青路面就地热再生及其专用机械

随着我国经济的迅速发展，公路建设尤其是高等级公路的沥青路面建设取得了很大成绩 。经历了10多年的发展高速公路通车总里程已达19 000多km，跃升至世界第二位。按照 沥青路面的设计寿命（15～20年），目前已有相当一部分的路面进入大、中修期，每年约有 10%的沥青路面需要翻修，旧沥青层的废弃量将达到200万t/y。目前我国沥青路面的翻修主 要以冷再生和集中厂拌再生为主，与发达国家主要以就地热再生为主相比，无论是就地热 再生技术还是热再生机械设备配备都存在很大的差距，因此沥青路面热再生技术的应 用以及专用设备的研究和开发已迫在眉睫。
　　1 沥青路面再生问题 沥青路面再生可以分为冷再生和热再生两种，而热再生按再生地点的不同又可以分为集 中厂拌再生和就地热再生。 1)冷再生和集中厂拌再生〓所谓冷再生就是在沥青路面维修中把旧沥青混合料当成一种粒料加以利用的技术。集中厂 拌再生就是将通过冷铣削或热铣削或破碎方法获得重新使用的旧料运输到工厂中集中搅拌的 设备里，添加新的沥青混合料进行加热、混合，然后运入施工现场摊铺并碾压成为新的路 面。这两种方法在我国公路维修中已经应用了多年，其缺点也越来越明显：旧路面材料的利 用率低，废弃料的处理及环境污染等方面存在很多问题，维修时间长，对交通的干扰大等， 一般只能用于基层或低级路面的翻修。特别是后者需要专门的工厂来处理沥青混合料，成 本较高。 2)就地热再生〓这种再生法就是利用沥青路面热再生联合机组来就地完成沥青路面的热再生修复。原有路面 材料可100％地利用，不需要搬运废料及废弃物堆放场地，可减少环境污染；能够改变个别 的混合料成分，以便给定沥青混合料的最佳配比；可以快速就地再生，并随着工程进度开放 道路交通，对交通干扰最小，现在国外应用很广。
　　2 就地热再生方式 1)复拌再生〓先用加热设备把沥青路面烤热软化，再 用铣刨机铣刨旧沥青层，收集到连续搅拌机内增添新骨料和沥青，搅拌后将混合料排放到摊 铺机上进行摊铺，最后用压路机碾实如图1所示。 图1 复拌再生 2)重铺再生〓先用加热设备把沥青路面烤热软化，接着铣刨旧沥青层，不同的是将 铣刨下来的沥青料直接进行摊铺，紧接着在其上面再摊铺一层新的沥青混合料，然后用压路 机碾实，见图2。 图2 重铺再生 3 就地热再生机械 沥青路面热再生联合机组通常由再生用路面加热机、路面再生机和压实设备三部分组成 。
　　31 路面加热机的加热装置 路面加热机的功能部件是加热装置，其既要使原路面软化至一定深度，又不能使其过热 燃烧、损坏骨料质地。常用的加热装置分为三种。 1)红外线辐射加热方式〓通过液化石油气（LPG）的燃烧激发金属板或金属网产生红外线，利用红外线的发热原理来 加热地面。由于红外线加热对路面材料有较强的热穿透能力，既能有效地加热沥青路面的较 深层部位，又不会使路面过热，因而具有热功率高、加热均匀等优点，但必须配备随路面温 度而自动控制气源的开关装置。因LPG罐大小的关系一般用在小容量的燃烧装置上。 2)热风循环加热方式〓通过燃烧燃料油对空气加热，然后通过循环装置使热空气不断地循环加热，利用循环的热空 气对地面加热。由于热风可以重复循环使用，节能效果显著。该加热方式可以通过温度传感 器在热风发生装置的出口处检测热风的温度，实现微机自动控制燃烧量。其设备体积相对红 外线辐射加热设备的体积要大，多用在大功率的大型燃烧装置上。 3)红外线-热风并用加热方式〓此加热方式即上述两种方式的结合。 表1为国外常见路面加热机及加热装置参数。 表1 三种再生用路面加热设备的主要参数 型 式 一块板 两块板 三块板简 图行走速度工作时(m/min)0～70～60～10 非工作时(km/h)0～60～50～10 回转半径(m)10～128～103～45 加热方式红外线辐射热风循环红外线―热风并用尺寸L×W×H 工作时(m)88×43×2473×43×22132×44×26 非工作时(m)87×25×2845×24×2284×25×26 发热量(kcal/h)102～132万70～88万108～144万 注：①摘自日本机械学会施工机械诸元表；②1kcal=4186 8×10+3J。 32 路面再生机 路面再生机一般由新加混合料供给装置、铣刨装置、混合装置和摊铺装置等组成，由于 选择的就地热再生方式的不同其具体的组成也不同。如果采用复拌再生方式，就有新加混合 料供给装置、铣刨装置、混合装置和摊铺装置这四部分；如果采用重铺再生方式，就没有混 合装置而需要两个摊铺装置分别用来摊铺铣刨后的沥青料和新沥青混合料。 1)新加混合料供给装置〓该装置由料斗及链板式输送机组成，用来供给沥青混合料。 2)铣刨装置〓主要部分是转子结构，通过转子的转动铣刨沥青路面。其设计 的关键是刀具更换的方便及刀具的优化排列，在现场可以快速更换并使刀具即使在最大的工 作深度也具有足够的拌和空间，同时还能保证转子工作平稳，从而降低转子驱动系统的磨损 ，提高其寿命。 3)混合装置〓主要工作部分是搅拌器。搅拌器上一般装有反转搅拌轴，