8第八章水泥混凝土摊铺机设计

§8.1
概述
摆动刮板式一般也为一左右布置钢板，所不同的是其底 边较宽（50mm），且前边略高10mm，刮板在连杆机构驱 动下可左右摆动，从而在计量刮除多余混合料的同时， 可对混凝土进行 挤压揉搓作用， 能够有助于消除 卸料引起的不均， 因而主要用于轨 道式摊铺机上； 刮板式结构简单， 计量准确，但推 移运行阻力较大。
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概述
（3）桁架式轨道摊铺机 此种摊铺机的机架采用桁架结构，可通过拼接加长或缩 短，其上布置的作业机构无单独的刮平、整平及振实装 置，仅有一个（或一对）高速旋转的圆柱滾筒完成摊铺 整平等作业。圆柱滾前部安装有短螺旋叶片，起布料作 用，随圆柱滾一起转动，后部的圆柱滾起滾压、抹平等 作用。例：美国的C650－F，C450等。
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概述
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概述
（2）料箱式布料机 它也是用于轨道式摊铺机的一种布料机。 结构：为行走支架支承的机架上固定有导轨，导轨上布 置有由钢丝绳（或其它装置）牵引可左右移动的布料箱， 料箱容积一般为3～4.5m3，料箱斗门由油缸操纵可开启， 料箱底高度可随机架上下调节，前后可随机架移动，这 样通过以上三种运动可使料箱移动到所需位置，边移动 边卸料，使混凝土均匀地铺在 路基上；其上料通过料斗移动至一侧 或前部进行装料，装料由上料斗完成。 特点：布料均匀，可消除非压实性不 均现象。 缺点：布料机构笨重不如前一种灵活。
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概述
在路面面板要求中间铺设钢丝网（或钢筋）的情况下， 也可由以上两组共四台单机组成，摊铺列车按先下半层 摊铺，后铺设钢丝网，再铺上半层的工艺顺序完成施工。 例：弗格勒J系列轨道式摊铺机（采用铲式布料机）。
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概述
（2）综合型轨道摊铺机 综合型轨道摊铺机是将布料装置、刮平装置、振捣装置、 整平装置、抹光装置等集中安装布置在一个行走机架上 形成的轨道式摊铺机。 例：美国CMS公司的F型轨道式摊铺机（采用螺旋式布料 机）。
（2）水平修光机 水平修光机为在10°整平机的基础之上于抹光梁前设一 与抹光梁平行的振实梁，其运动方向与抹光梁相反，从 而既提高抹光平整作用，同时使其左右方向受力平衡。 （3）30°修整机 结构与上相同，也由抹 光梁（30°夹角）与微 振梁组成，所不同之处 为其与横向夹角为30°， 可更有效修整纵向不平 整误差。
（2）圆弧板叶轮式 即在布料机构之后设有一根横向布置的轴，其上焊有 若干弧形叶片，叶片间隔一定角度（一般为45°）交 错布置，工作中，叶轮一边转动（20r/min）一边随机 架前行（1～1.5m/min），从而推移拨动混合料，实现 计量刮平作用，同时也对混合料进行进一步挤压，从 而促进混合料内部均匀密实。 该种计量刮平装置主要用于轨道式，可 适于半干硬性（水灰比0.45）混凝土。
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概述
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概述
类型：按行走履带数量不同分：双履带式：小型；三履 带式：适于铺边沟等；四履带式：大型，公路工程常用。 适用：滑模式摊铺机除可用于摊铺路面面板外，更换不 同的模板也可用于边沟、路缘石、中央隔离带、人行横 道等多种形状水泥构造物的摊铺作业，特别是三履带式 更为方便。 按机架不同，桁架式摊铺机也可采用履带行走机构和滑 动模板，从而形成桁架式滑模摊铺机。
第八章 水泥混凝土摊铺机设计
§8.1概述 一、功用及对其要求 1、功用 将已经搅拌好的水泥混凝土混合料均匀、平整地摊铺在 路基上，再经过振实、整平、抹光、精整等，形成符合 设计要求的断面形状及平整度要求的水泥混凝土路面。
2、要求 （1）布料应均匀，不能产生骨料离析等现象； （2）能够根据混凝土特性，留出足够虚方厚度，保证 养生后形成规定厚度的路面面板； （3）能够对铺设的混凝土层进行充分的振实，确保其 内在质量和强度； （4）所铺筑的路面应达到规定的平整度要求，误差控 制在规定的范围之内； （5）能使所铺筑的 混凝土路面形成微观 和宏观的平面粗糙结 构，以保证与车轮间 具有足够的附着系数。
1、轨道式摊铺机（也称固定模板式摊铺机） 轨道式摊铺机是沿事先铺设好的轨道进行行走摊铺作业 的摊铺机，其铺筑路面的标高、厚度、尺寸、形状、坡 度等均由事先铺设作为轨道的钢轨模板来决定。 优点：结构简单，造价低；工作可靠，故障少，易维修； 操作容易，对铺设的混凝土要求低等。 不足：自动化程度低，钢轨模板需用量大，装卸工作频 繁、笨重、要求高，生产效率较低，质量主要取决于模 板铺设质量，轨道摊铺机较适于摊铺道路、机场、大坝 等大型平面工程。 类型：按作业方式不同又可分为列车式、综合式、桁架 式等多种。
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（2）插入式振捣器 即沿整个摊铺宽度方向布置若干振捣棒，振捣棒直径一 般有：Ф30，Ф35，Ф50，Ф60，Ф70等多种，其振动 频率：液压驱动：0～167Hz；电子驱动200～316Hz，振 幅1.1～1.5mm；它能使 R＝45cm 范围内混凝土振动振 实；布置间距：50～60cm，距边模距离：20～30cm；作 业中随摊铺机前行，一般倾斜30～40°。 特点：振捣频率高，作用效果明显，但结构复杂。
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概述
（3）复合式振捣机构 即既布置有插入式振捣器，其后也布置有振捣梁等振捣 装置，一般是先用插入式振捣器振动，再用梁式振捣器 振实，效果较好，一般主要用于滑模式摊铺机。 例：CMI的SF－350即为此种。
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概述
4、精整光面机构 作用：对摊铺的混凝土进一步精平，并使表面抹光。 形式：10°精整器，30°精整器，浮动式精修器。 （1）10°精整器 它由一根与路面宽度横向 成10°夹角的抹光梁及左 右两行走支架组成，一般 拖挂于整平振实机上。振 实梁左右往复运动，对混 凝土路面实现抹光整平， 用于轨道式摊铺机上，振 幅50～80mm，频率0～1kHz。
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概述
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概述
（4）浮动式整修器 一般用于滑模式摊铺机上，由主机牵引并浮动地在已铺 筑的路面上拖动，起到抹光作用。其板宽800～1370mm 之间，前沿成向上卷曲状。 5、其它装置，如：行走机构、操纵系统、机架等。
§8.2 水泥混凝土摊铺机设计计算
一、总体参数的选择确定 水泥混凝土摊铺机的主要基本参数有：最大摊铺宽度、 最大摊铺厚度、最佳摊铺速度、生产率、主机功率、自 重等。这些参数选择应参照公路、城市道路、机场、高 速公路等施工技术要求，参考已有产品技术参数选择确 定。一般可参照如下确定： 1、轨道式摊铺机主参数 （1）标准（基本）摊铺宽度：一般为2.5～3 m； （2）加长宽度及等级：3.5、3.75、4.0、5.0、9～12m； （3）摊铺厚度：180～300mm（最大已达400～450mm）； （4）摊铺速度：1.0～1.5m/min或0～5m/min； （5）生产率：60～120m3/h，即：1.5～7m3/min； （6）平整度：≯3mm/3m；（7）路拱调节：1～2%； （8）发动机功率：30kw×2至120kw；（9）自重:7～15T。
（3）螺旋式布料装置 螺旋式布料装置主要用于滑模式摊铺机上，其在摊铺机 前方可横向布置一根由液压马达驱动的带螺旋叶片的轴， 其直径一般φ400～450mm，螺旋轴上下位置可调，工作 中螺旋叶片2/3埋入混凝土中，通过操纵螺旋轴的正、 反转可使混凝土横向布均，同时还可实现对混凝土的再 次搅拌，因而可有效消除离析等不均现象。 不足：驱动阻力较大。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
概述
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概述
3、工艺过程 水泥混凝土摊铺工艺过程一般包括：摊铺布料、刮平、 振实、整平、抹光、抗滑构造、锯缝、养生等，其中抗 滑构造、锯缝、养生一般由其它设备完成。 二、类型、特点及适用范围 水泥混凝土摊铺机按施工工艺及行走方式不同分为：轨 道式摊铺机和滑模式摊铺机两大类。
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概述
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概述
（1）列车型轨道摊铺机组 即摊铺作业过程中的布料、刮平、振实、整平、抹光等 各道工序分别由不同的单机前后顺序完成，从而在轨道 上形成一系列按工序一字排开的摊铺列车，它们共同完 成摊铺作业。 它一般由两种单机组合而成。第一单机是布料机，专司 混凝土的布料作业；其作用是使混凝土均匀分布于路基 上，依据其布料装置不同又可分为刮板式（或称铲式） 布料机、斗式布料机及螺旋式布料机等几种。 第二组成单机一般将刮平、振实、抹光等作业机构集成 于一台单机上，通常称为整平振实机，其作用是将布料 机均匀分布在路基上的混凝土刮平、振实、整平、抹光， 形成符合设计要求的路面面板。
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概述
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概述
（3）螺旋叶片式 该种装置仅用于桁架式摊铺机，其在圆柱滾前端 布置短螺旋叶片，一方面起布料作用，另一方面 主要通过螺旋叶片转动将多余混凝土推向前，从 而起到计量刮料作用，其直径Ф254mm，长600mm。
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3、振捣密实装置 作用：使水泥混凝土充分密实。 形式：梁式（附着式）、插入式、复合式。 （1）梁式振捣装置 属附着式振捣器，其底面附着于混凝土表面，由偏心轴 驱动振动，通过振动梁将能 量传入混凝土，使其振实。 主要用于轨道式摊铺机。
§8.2 水泥混凝土摊铺机设计计算
2、滑模式摊铺机 （1）基本摊铺宽度：3m； （2）加宽宽度及等级：3.5、3.75、4.0、4.5、6.0、 7.0、8.0、9.0m； （3）摊铺厚度：180～300mm（最大已达500～600mm， 多数为：350～500mm）； （4）摊铺速度：1.5～3m/min，多数最大3～5m/min； (5)摊铺平整度：≯3mm/3m； （6）生产率：120～250m3/h，即：1～10m3/min； （7）路拱调节：1～2%； （8）爬坡：≮8%； （9）发动机功率：250～300kw； （10）整机重量：30～40T。