1、引言
瀝青攤鋪機(jī)在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí),熨平板通過兩側(cè)牽引大臂由主機(jī)牽引,熨平板處于浮動(dòng)狀態(tài)。這種浮動(dòng)式熨平板對(duì)路基不平度具有初步的濾波和滯后效應(yīng),具有一定的調(diào)平功能,但只能消除波長(zhǎng)較小的凹凸。如果要使路面的攤鋪平整度完全不受基層的影響,就必須在攤鋪過程中根據(jù)基層的高低不平隨時(shí)調(diào)節(jié)牽引大臂牽引點(diǎn)的垂直高度,并保證攤鋪仰角為初始值。熨平板培植自動(dòng)調(diào)平裝置的目的就在于此。
自動(dòng)調(diào)平裝置分為接觸式和非接觸式。無論是什么形式的調(diào)平裝置,其工作原理完全相同:首先由調(diào)平裝置的傳感器檢測(cè)出攤鋪機(jī)因道路不平而離開基準(zhǔn)平面的偏差,然后由處理器將該偏差信號(hào)進(jìn)行放大、運(yùn)算、比較、處理,并及時(shí)發(fā)出脈沖調(diào)節(jié)信號(hào)作用于相應(yīng)的高頻電磁閥,控制牽引大臂調(diào)平油缸升降,使熨平板恢復(fù)到初始攤鋪仰角。合理選用攤鋪機(jī)的自動(dòng)調(diào)平裝置對(duì)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)有很大的意義。
2、接觸式調(diào)平裝置
最先出現(xiàn)的是接觸式電子調(diào)平裝置,俗稱縱坡控制器(橫坡控制器)。幾乎所有的攤鋪機(jī)均配置兩縱一橫控制器。根據(jù)攤鋪機(jī)使用情況,可以采用兩縱或一縱一橫方案。攤鋪時(shí),縱坡控制器滑靴(或滑桿)在基準(zhǔn)上滑行,因此事先必須設(shè)定基準(zhǔn)。基準(zhǔn)可以是按道路設(shè)縱坡張緊的鋼絲繩,也可以是已鋪筑好的路面或路沿石。橫坡控制器用于檢測(cè)熨平板的橫向斜度,控制無縱坡控制器一側(cè)大臂調(diào)平油缸的升降。只有在攤鋪寬度小于7米且認(rèn)為設(shè)定基準(zhǔn)比較麻煩的情況下才用一縱一橫方案,而通常采用的是兩縱方案,因?yàn)榭v坡控制器的控制效果要比橫坡控制器好得多。張緊的鋼絲繩、已攤鋪好的路面或路沿石等是真實(shí)存在的基準(zhǔn),控制器又與此接觸,因此這是一種絕對(duì)基準(zhǔn)。采用絕對(duì)基準(zhǔn)不僅可以保證攤鋪平整度,而且可以控制鋪層的標(biāo)高。實(shí)際施工中,因種種原因會(huì)使路基標(biāo)高多少存在偏差。如果攤鋪基層(穩(wěn)定層)時(shí)不作修正,標(biāo)高偏差將傳遞給面層。為了保證面層標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求,面層厚度必將出現(xiàn)較大偏差。正偏差將加大瀝青混合料用量,使施工成本增加;負(fù)偏差超出允許范圍,施工質(zhì)量不合格,嚴(yán)重時(shí)甚至要求返工,將造成不可挽回的巨大損失。反之,如保證面層厚度,標(biāo)高偏差最終傳遞給上面層,造成道路標(biāo)高超差,同樣會(huì)要求返工。因此,在路面基層的攤鋪施工中,必須采用基準(zhǔn)鋼絲繩加縱坡控制器案,以便進(jìn)一步調(diào)整標(biāo)高與厚度的合理偏差,保證以最經(jīng)濟(jì)的攤鋪厚度進(jìn)行上面層(磨耗層)的攤鋪?;鶞?zhǔn)鋼絲繩的架設(shè)質(zhì)量完全取決于人,總會(huì)因人為因素產(chǎn)生一些誤差。縱坡控制器在滑行時(shí)也可能因某種原因使滑靴(或滑桿)跳離基準(zhǔn)。同時(shí),滑靴(或滑桿)檢測(cè)到的是一點(diǎn)的值,該值的誤差將百分之百地反映到調(diào)平油缸的升降上。因此,基準(zhǔn)鋼絲繩+縱坡傳感器方案的調(diào)平精度不高,路面攤鋪平整度往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,在高等級(jí)公路的面層攤鋪時(shí),一般不要采用這種方案。面層攤鋪時(shí),建議采用機(jī)械式浮動(dòng)平均梁+縱坡控制器方案。機(jī)械式浮動(dòng)平均梁由前梁和后梁拼裝而成,左右各通過4套連接裝置連接在攤鋪機(jī)兩側(cè),作業(yè)時(shí)隨同攤鋪機(jī)向前運(yùn)行。前梁長(zhǎng)度近8米,中部設(shè)有張緊的鋼絲繩,縱坡控制器的滑桿貼靠其上,下面的6~8組滑靴在待攤鋪的路面上滑動(dòng);后梁長(zhǎng)度相同,下面是6~8組空心橡膠輪胎,在熨平板后面鋪層上滾動(dòng)。因彈簧的作用,滑靴和輪胎均能可靠地接觸路面。因此,縱坡控制器滑桿貼靠點(diǎn)處的相對(duì)高程為全梁長(zhǎng)度各支點(diǎn)高程的平均值,故稱之為機(jī)械式浮動(dòng)平均梁。這種調(diào)平裝置完全消除可基準(zhǔn)鋼絲繩+縱坡控制器方案中影響攤鋪平整度的諸多因素,使攤鋪平整度顯著提高。機(jī)械式浮動(dòng)平均梁總長(zhǎng)達(dá)18米,攤鋪彎道是會(huì)在鋪層上殘生橫向拉痕;攤鋪機(jī)掉頭或轉(zhuǎn)場(chǎng)需要拆裝,費(fèi)工費(fèi)時(shí),十分麻煩;輪胎表面容易粘附瀝青料,需專人清理。隨著非接觸式超聲波平均梁的推出,機(jī)械式浮動(dòng)平均梁+縱坡控制器的使用估計(jì)將受到影響。但是,由于高等級(jí)公路彎道少,彎道半徑大,攤鋪機(jī)又不需經(jīng)常掉頭或轉(zhuǎn)場(chǎng),上述缺點(diǎn)表現(xiàn)并不明顯。加之縱坡控制器為攤鋪機(jī)無須另購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)配置,機(jī)械式浮動(dòng)平均梁的價(jià)格相對(duì)便宜,所以這種縱坡控制器加機(jī)械式浮動(dòng)平均梁的調(diào)平控制裝置,在高等級(jí)公路路面施工中仍十分受用戶歡迎。
目前,接觸式電子調(diào)平裝置正逐步由模擬式向數(shù)字式發(fā)展。數(shù)字式調(diào)平裝置以數(shù)字顯示參數(shù),非常直觀,調(diào)節(jié)精確、簡(jiǎn)單、方便,價(jià)格較模擬式稍高。不用太久,現(xiàn)有的模擬式電子調(diào)平裝置將完全被數(shù)字式取代。
3、非接觸式調(diào)平裝置
2001年我國(guó)開始引進(jìn)非接觸式超聲波調(diào)平裝置,又稱為超聲波平均梁,采用的是超聲波測(cè)距原理:在路面以上一定高度處,每側(cè)牽引大臂上固定一條鋁合金梁(平均梁),朝下布置多個(gè)聲納傳感器(一般為4個(gè)),前三后一。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí),聲納傳感器向作為參考基準(zhǔn)的地面發(fā)射聲納信號(hào)并接收返回信號(hào),從而計(jì)算出距地面的均值,以此來控制攤鋪機(jī)牽引大臂的升降,達(dá)到光滑平整的攤鋪效果。優(yōu)點(diǎn)是;安裝簡(jiǎn)單方便;不與瀝青混合料接觸,無須清洗維修;無論道路多么彎曲,都能連續(xù)攤鋪,掉頭也不成問題;攤鋪平整度好,完全符合國(guó)家標(biāo)
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