本發(fā)明涉及施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種瀝青混凝土外加劑投料裝置及拌合方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在我國經(jīng)濟(jì)生活中扮演著越來越重要的角色。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中經(jīng)常需要用到瀝青混凝土拌合樓。瀝青混凝土拌合作業(yè)中會產(chǎn)生大量粉塵，因此大部分現(xiàn)有的瀝青混凝土拌合樓均連接有配套的除塵箱。

瀝青混凝土拌合作業(yè)中，主料（石子等）通過起吊裝置吊運(yùn)至瀝青混凝土拌合樓上部，并投入強(qiáng)制間歇式攪拌缸。瀝青混凝土拌合樓一側(cè)設(shè)有用于將滾筒加熱后的物料由地面輸送至瀝青混凝土拌合樓頂部的螺旋輸送裝置?；旌狭嫌蔀r青混凝土拌合樓上部進(jìn)入強(qiáng)制攪拌缸中攪拌，攪拌均勻后由打開設(shè)置在強(qiáng)制攪拌缸底部的出料口處的卸料閥，攪拌均勻的物料由出料口流出。

瀝青混凝土是修建路面的主要原料，隨著技術(shù)的發(fā)展，對瀝青混凝土的性能的要求越來越高。

路面結(jié)冰，會給交通帶來非常大的影響。一方面，結(jié)冰后會造成車輛對路面的摩擦系數(shù)極大下降，車輛打滑增大了事故發(fā)生率，危害人們的生命健康以及財產(chǎn)安全；另一方面，為防止車輛打滑，在結(jié)冰路面車速很慢，增大了交通不暢的現(xiàn)象。因此，路面防冰技術(shù)就成為研究熱點(diǎn)問題。

目前，國內(nèi)外常用的抑制路面冰雪的處理方法總體上分為被動型和主動型兩大類。被動型方法中，運(yùn)用最廣泛的就是在下雪后在路上撒布融雪劑，加速冰雪融化。被動型方法，只能在路面出現(xiàn)冰雪狀況之后再來處理，只是縮減了冰雪給交通帶來不利影響的時間，一方面不能做到時刻主動防冰，另一方面實(shí)施被動型抑制路面冰雪的方法需要大量的人力物力，成本很高。

路麗美是一種由氯化鈣與斥水性油脂混合反應(yīng)，經(jīng)化學(xué)工藝處理而得到的路面防結(jié)冰材料，目前在施工領(lǐng)域作為一種瀝青混凝土的外加劑使用，呈顆粒狀。

使用時路麗美被添加到瀝青混合料中用于瀝青路面上面層，在溫度較低的情況下，路麗美迅速地被激活，利用浸透壓以及毛細(xì)管現(xiàn)象以及行駛車輛的摩擦作用使瀝青路面中的路麗美成份析出，使得路面冰點(diǎn)降低，以此來阻止路面結(jié)冰，能夠有效防止路面溫度在-20℃以上時形成結(jié)冰。

路麗美作為一種新型的瀝青混凝土添加劑，其成本很高，目前一噸路麗美材料的成本為7－8萬元。使用路麗美作為瀝青混凝土的外加劑，就需要向?yàn)r青混凝土拌合樓的攪拌缸中加入路麗美?，F(xiàn)有常規(guī)的方法，是使用瀝青混凝土拌合樓一側(cè)固有的螺旋輸送裝置將路麗美由地面輸送至瀝青混凝土拌合樓上部，然后加入強(qiáng)制攪拌缸，與瀝青混凝土的各原料攪拌均勻。

這種現(xiàn)有技術(shù)具有如下缺陷：

1、螺旋輸送裝置在將路麗美向上輸送時，會造成路麗美顆粒大量破碎，使單位重量的路麗美原料的效能下降，路麗美的用量被迫增大，增大成本。

2、在強(qiáng)制攪拌缸中攪拌的過程中，路麗美材料會發(fā)生一定程度的破損。這也迫使人們在瀝青混凝土中使用更大比例的路麗美材料，增大成本。

攪拌過程中，需要保證攪拌均勻，保證瀝青將路麗美和石子等原料包裹起來。路麗美在強(qiáng)制攪拌缸中攪拌時間過短，則無法保證攪拌均勻，無法保證混合料中的瀝青能夠?qū)⒙符惷啦牧习饋怼嚢钑r間過長，則路麗美的破損率又過高。

3、由于在路麗美的輸送和攪拌過程中會發(fā)生一定程度的破損，因此迫使人們在瀝青混凝土中使用更大比例的路麗美材料，這通常會壓縮瀝青混合料中礦粉的用量，降低礦粉含量，使礦粉含量低于2.5%，這也影響了瀝青混凝土的整體性能。

4、本專利申請的發(fā)明人，經(jīng)過創(chuàng)造性思考和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了以往本領(lǐng)域技術(shù)人員所沒有發(fā)現(xiàn)的一個缺陷，從而為防冰路面在使用一段時間后呈蜂窩狀提供了解釋。

在施工技術(shù)領(lǐng)域，大家都知道，使用路麗美材料后，防冰瀝青混凝土剛剛施工后的路面強(qiáng)度等性能也符合施工規(guī)范的要求。但使用不長一段時間后，防冰路面會呈蜂窩狀，降低路面強(qiáng)度，使路面不再符合施工規(guī)范的要求。但此時施工路段往往已經(jīng)通過了驗(yàn)收。

這個以往現(xiàn)有技術(shù)中沒有發(fā)現(xiàn)、由本專利申請的發(fā)明人所首次發(fā)現(xiàn)的缺陷是：普通密級配瀝青混合料的空隙率在4%～6%，加入“路麗美”后瀝青混合料空隙率加大1%～2%左右，導(dǎo)致空隙率往往會超過6%，而路麗美摻加量大、路麗美遇水就化，所以在路面施工完畢一段時間后，路面上層的路麗美被雨水等水源融化掉，使路面呈蜂窩狀，從而導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種防冰瀝青混凝土外加劑投料裝置，能夠以較低的成本避免或降低螺旋輸送和強(qiáng)制攪拌帶來的原料破損現(xiàn)象。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的防冰瀝青混凝土外加劑投料裝置包括框架式樓體，樓體由下至上設(shè)有五層以上工作平臺，樓體一側(cè)設(shè)有除塵箱，除塵箱頂部與樓體第四層工作平臺相齊平，除塵箱頂部存儲有待投料的外加劑；樓體內(nèi)設(shè)有強(qiáng)制攪拌罐，強(qiáng)制攪拌罐的底端設(shè)有卸料口，卸料口處設(shè)有卸料電磁閥；強(qiáng)制攪拌罐的上部設(shè)有加料口；

第三層工作平臺和第四層工作平臺之間的樓體前側(cè)固定連接有儲料罐和投料罐，投料罐的容量與設(shè)計的外加劑一次投放量相同，儲料罐的容量為投料罐的二至四倍，儲料罐位于投料罐的正上方且二者通過連接管相連接，連接管上設(shè)有稱重裝置和連接電磁閥；投料罐底部通過投料電磁閥連接有投料管，投料管向下與強(qiáng)制攪拌罐相連通；

儲料罐頂部連接有上大下小的喇叭形投料口，投料口的頂部開口在第四層工作平臺上并與第四層工作平臺相齊平；

所述稱重裝置、投料電磁閥和卸料電磁閥均與一電控裝置相連接。

所述電控裝置為plc或單片機(jī)或集成電路。

所述投料罐頂部設(shè)有入料口，所述連接管與入料口相連接；

所述投料罐上設(shè)有強(qiáng)制投料裝置，強(qiáng)制投料裝置包括水平設(shè)置在投料罐內(nèi)并與投料罐側(cè)壁滑動連接的壓料箱，壓料箱中部設(shè)有上下通透的落料孔，落料孔上端開口處的壓料箱連接有接料斗，壓料箱位于上極限位置時接料斗頂部與投料罐的入料口對應(yīng)相接；

投料罐頂部連接有兩個壓料氣缸，兩個壓料氣缸左右對稱設(shè)置且兩個壓料氣缸的伸出桿均向下連接所述壓料箱；壓料箱內(nèi)固定連接有堵孔用氣缸，堵孔用氣缸的伸出桿連接有堵塊，堵塊大于所述落料孔，堵塊的上表面與壓料箱頂壁滑動連接，堵塊的下表面與壓料箱底壁滑動連接；堵孔用氣缸的伸出桿伸出時堵塊封堵所述落料孔，堵孔用氣缸的伸出桿收回時堵塊離開所述落料孔。

本發(fā)明還公開了使用上述防冰瀝青混凝土外加劑投料裝置的外加劑拌合方法，依次按以下步驟進(jìn)行：

第一步驟是使用起吊裝置將4噸外加劑存儲在除塵箱頂部；

第二步驟是啟動強(qiáng)制攪拌罐，使用起吊裝置將防冰瀝青混凝土的主料從加料口投入，人工將除塵箱頂部的外加劑運(yùn)送至第四層工作平臺上，然后將外加劑通過投料口投入儲料罐，直到儲料罐和投料罐裝滿外加劑；

第三步驟是在一次攪拌周期到期前9秒鐘，啟動堵孔用氣缸和壓料氣缸，堵孔用氣缸帶動堵塊封堵落料孔，壓料箱在壓料氣缸的帶動下向下運(yùn)動，將投料罐內(nèi)的外加劑在1秒鐘內(nèi)強(qiáng)制壓出；然后壓料氣缸帶動壓料箱向上復(fù)位，最后打開連接電磁閥，使儲料罐內(nèi)的外加劑通過連接管和稱重裝置進(jìn)入投料罐；稱重裝置測量到下落物料的重量達(dá)到設(shè)定的一次投料量時向電控裝置發(fā)出信號，電控裝置關(guān)閉連接電磁閥；

第四步驟是在外加劑投放完畢8秒鐘后，控制強(qiáng)制攪拌罐停止攪拌，打開卸料電磁閥，使攪拌均勻的混合料向下流出強(qiáng)制攪拌罐；

循環(huán)進(jìn)行第三步驟和第四步驟，實(shí)現(xiàn)連接攪拌作業(yè)。

在所述第三步驟和第四步驟循環(huán)進(jìn)行的過程中，當(dāng)除塵箱頂部的外加劑少于500公斤時，使用起吊裝置向除塵箱頂部補(bǔ)充外加劑；當(dāng)儲料罐中的外加劑少于設(shè)定的一次投放量時，將外加劑通過投料口投入儲料罐，直到儲料罐裝滿外加劑。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于在已有瀝青混凝土拌合樓的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，且改造成本較低。本發(fā)明在研發(fā)過程中，首先想到的不是本申請中的技術(shù)方案，而是另外兩種改造方案。第一種改造方案，是在地面投放外加劑（路麗美），這種方案需要拆掉現(xiàn)有的粉碎裝置，對5噸罐進(jìn)行改裝，至少花費(fèi)5萬元改裝費(fèi)用。第二種改造方案，是在瀝青混凝土拌合樓的第三層工作平臺上投料，安裝滑槽和電動門，但這樣就需要在第三層工作平臺上搭建貯料平臺，改造費(fèi)用本身就需要4萬元。采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，利用現(xiàn)有除塵箱頂部作為貯料平臺，無須另外搭建貯料平臺；儲料罐和投料罐均為現(xiàn)有設(shè)備，只需要在儲料罐和第四層工作平臺之間加裝喇叭形投料口，并在投料罐上安裝強(qiáng)制投料裝置即可，改造費(fèi)用僅需5000元，即可在無需改動現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)降本增效。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，不再需要使用螺旋輸送裝置輸送外加劑（路麗美），避免了輸送過程中造成外加劑破損，降低了路麗美的用量，節(jié)約了成本。

如果沒有強(qiáng)制投料裝置，路麗美自然落料的時間較長且現(xiàn)有投料裝置在運(yùn)輸和投料過程中現(xiàn)有裝置需要對原料進(jìn)行攪拌和破碎，這與外加劑路麗美不得出現(xiàn)破碎的要求矛盾。外加劑路麗美進(jìn)入強(qiáng)制攪拌罐后，如果攪拌時間低于8秒鐘，則難以攪拌均勻，不能使混合料中的瀝青將外加劑全部包裹起來，會影響混合料所鋪設(shè)路面的性能。攪拌時間越長，尤其是攪拌時間超過9秒之后，路麗美在強(qiáng)制攪拌罐中的破損率就會大大上升，降低路麗美的功用，從而會使人們被迫在混合料中添加更多的路麗美?，F(xiàn)有技術(shù)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員對此沒有清醒的認(rèn)識，尤其沒有合適的手段確保路麗美在強(qiáng)制攪拌罐中的攪拌時間處于合適區(qū)間。

添加更多的路麗美，一方面增加了成本，另一方面降低了混合料中的礦粉含量，給瀝青混凝土的整體性能帶來不利影響。發(fā)明人根據(jù)以上新認(rèn)識，創(chuàng)造性地研發(fā)了強(qiáng)制投料裝置，將投料時間壓縮至1秒以內(nèi)，同時不影響投料罐進(jìn)料。如果不能壓縮投料時間，則會提高路麗美的破損率。比如投料時間為4秒，則為了保證路麗美均被瀝青所包裹，則必須在投料結(jié)束后持續(xù)攪拌8秒鐘，對于在投料的第一秒內(nèi)就進(jìn)入強(qiáng)制攪拌罐的路麗美來說，實(shí)際上在強(qiáng)制攪拌罐中攪拌的時間就達(dá)到了12秒，破損率很高。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，將投料時間壓縮在1秒以內(nèi)，既保證路麗美均被瀝青所包裹，又防止攪拌時間過長造成路麗美破損率過高。

總之，采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，保證了路麗美不會在輸送和攪拌的過程中破損率過高，降低了路麗美的用量，無須壓縮瀝青混合料中礦粉的含量，既大幅節(jié)約成本，又便于在現(xiàn)有瀝青混凝土拌合樓的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，且為瀝青混凝土整體配方更均勻合理提供了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是投料罐處強(qiáng)制投料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的防冰瀝青混凝土外加劑投料裝置包括框架式樓體1，樓體1由下至上設(shè)有五層以上工作平臺2，樓體1一側(cè)設(shè)有除塵箱3，除塵箱3頂部與樓體1第四層工作平臺2相齊平，除塵箱3頂部存儲有待投料的外加劑；樓體1內(nèi)設(shè)有強(qiáng)制攪拌罐4，強(qiáng)制攪拌罐4的底端設(shè)有卸料口5，卸料口5處設(shè)有卸料電磁閥13；強(qiáng)制攪拌罐4的上部設(shè)有加料口6；對于不同粒度的物料，可以由設(shè)置在不同樓層的加料口6投入強(qiáng)制攪拌罐4。

第三層工作平臺2和第四層工作平臺2之間的樓體1前側(cè)固定連接有儲料罐7和投料罐8，投料罐8的容量與設(shè)計的外加劑一次投放量相同，儲料罐7的容量為投料罐8的二至四倍（優(yōu)選三倍），本實(shí)施例中，儲料罐7容量為600公斤，投料罐8的容量為200公斤，設(shè)計的一次投放量為200公斤。

儲料罐7位于投料罐8的正上方且二者通過連接管9相連接，連接管9上設(shè)有稱重裝置和連接電磁閥；投料罐8底部通過投料電磁閥11連接有投料管12，投料管12向下與強(qiáng)制攪拌罐4相連通；稱重裝置和連接電磁閥均為現(xiàn)有裝置，因幅面原因圖未示。

儲料罐7頂部連接有上大下小的喇叭形投料口10，投料口10的頂部開口在第四層工作平臺2上并與第四層工作平臺2相齊平；

所述稱重裝置、投料電磁閥11和卸料電磁閥13均與一電控裝置相連接。

所述電控裝置為plc或單片機(jī)或集成電路，均為現(xiàn)有技術(shù)，圖未示所述電控裝置。

所述投料罐8頂部設(shè)有入料口14，所述連接管9與入料口14相連接；

所述投料罐8上設(shè)有強(qiáng)制投料裝置，強(qiáng)制投料裝置包括水平設(shè)置在投料罐8內(nèi)并與投料罐8側(cè)壁滑動連接的壓料箱21，壓料箱21中部設(shè)有上下通透的落料孔22，落料孔22上端開口處的壓料箱21連接有接料斗23，壓料箱21位于上極限位置時接料斗23頂部與投料罐8的入料口14對應(yīng)相接；

投料罐8頂部連接有兩個壓料氣缸24，兩個壓料氣缸24左右對稱設(shè)置且兩個壓料氣缸24的伸出桿均向下連接所述壓料箱21；壓料箱21內(nèi)固定連接有堵孔用氣缸25，堵孔用氣缸25的伸出桿連接有堵塊26，堵塊26大于所述落料孔22，堵塊26的上表面與壓料箱21頂壁滑動連接，堵塊26的下表面與壓料箱21底壁滑動連接；堵孔用氣缸25的伸出桿伸出時堵塊26封堵所述落料孔22，堵孔用氣缸25的伸出桿收回時堵塊26離開所述落料孔22。

壓料箱21內(nèi)于堵塊26行程之外的部分填充有填料27。所述壓料氣缸24和所述堵孔用氣缸25分別與所述電控裝置相連接。填料27能夠避免外加劑進(jìn)入并充滿壓料箱21。

本發(fā)明還公開了所述防冰瀝青混凝土外加劑投料裝置的外加劑拌合方法，依次按以下步驟進(jìn)行：

第一步驟是使用起吊裝置將4噸外加劑存儲在除塵箱3頂部；

第二步驟是啟動強(qiáng)制攪拌罐4，使用起吊裝置將防冰瀝青混凝土的主料（包括級配礦料和瀝青）從各層加料口6投入，人工將除塵箱3頂部的外加劑運(yùn)送至第四層工作平臺2上，然后將外加劑通過投料口10投入儲料罐7，直到儲料罐7和投料罐8裝滿外加劑；

第三步驟是在一次攪拌周期到期前9秒鐘，啟動堵孔用氣缸25和壓料氣缸24，堵孔用氣缸25帶動堵塊26封堵落料孔22，壓料箱21在壓料氣缸24的帶動下向下運(yùn)動，將投料罐8內(nèi)的外加劑在1秒鐘內(nèi)強(qiáng)制壓出；然后壓料氣缸24帶動壓料箱21向上復(fù)位，最后打開連接電磁閥，使儲料罐7內(nèi)的外加劑通過連接管9和稱重裝置進(jìn)入投料罐8；稱重裝置測量到下落物料的重量達(dá)到設(shè)定的一次投料量時向電控裝置發(fā)出信號，電控裝置關(guān)閉連接電磁閥；投料罐8并非是密封罐。

第四步驟是在外加劑投放完畢8秒鐘后，控制強(qiáng)制攪拌罐4停止攪拌，打開卸料電磁閥13，使攪拌均勻的混合料向下流出強(qiáng)制攪拌罐4；

循環(huán)進(jìn)行第三步驟和第四步驟，實(shí)現(xiàn)連接攪拌作業(yè)。

在所述第三步驟和第四步驟循環(huán)進(jìn)行的過程中，當(dāng)除塵箱3頂部的外加劑少于500公斤時，使用起吊裝置向除塵箱3頂部補(bǔ)充外加劑；當(dāng)儲料罐7中的外加劑少于設(shè)定的一次投放量時，將外加劑通過投料口10投入儲料罐7，直到儲料罐7裝滿外加劑。本實(shí)施例中，外加劑采用瑞士路麗美防冰路面有限公司生產(chǎn)的路麗美產(chǎn)品。

以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。