一种灰土填筑施工方法与流程

1.本技术涉及道路施工的领域，尤其是涉及一种灰土填筑施工方法。


背景技术：

2.灰土是指在道路施工中在下承层上采用石灰与素土相结合，从而加强路面与路基良好过程的中间层。灰土与素土填筑的区别在于含水量的控制、混合料的均匀性、拌合的深度控制、压实度的保证，这些因素都是直接影响灰土施工的技术操作要点。
3.目前，公开日为2020年10月20日，公开号为cn111794029a的中国发明专利申请提出了一种灰土填筑施工方法，其包括摊铺素土层、碾压素土层、摊铺石灰层以及拌合等步骤，在拌合步骤中，需要先使用路拌机对起始路线10
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15m处进行分幅试拌，之后施工需要人工确认深度，获得第一次拌合深度参数；确认参数后进行此幅的整条线路施工。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，在整条线路拌合的过程中，主要以第一次拌合后测量的参数为依据，因此拌合时侵入素土层深度的均匀性无法得到保证。


技术实现要素：

5.为了提高拌合时侵入素土层深度的均匀性，本技术提供一种灰土填筑施工方法。
6.本技术提供的一种灰土填筑施工方法，采用如下的技术方案：一种灰土填筑施工方法，包括以下步骤：摊铺素土层，将素土铺设至下承层上，并且将素土层压实整平；摊铺石灰层，将石灰摊铺至素土层上，并且将石灰层整平；拌合，使用路拌机将石灰层和素土层的上部拌合在一起；在拌合的过程中，路拌机对压实后的素土层的上表面进行测量，同时对被侵入后的素土层的上表面进行测量，所得到的高度差即为侵入深度，并通过该深度对路拌机的拌合深度进行伺服控制。
7.通过采用上述技术方案，在拌合过程中，路拌机对压实后的素土层的上表面进行测量，此时得到距离a，而且路拌机对被侵入后的素土层的上表面进行测量，此时得到距离b，a与b之间的高度差即为素土层被侵入的深度。假设在施工过程中，需要路拌机侵入素土层的深度为c，在实际的施工过程中对路拌机进行伺服控制，使a与b之间的高度差接近c。由于在整个施工过程中不断对路拌机侵入素土层的深度进行测量和调整，提高了拌合时侵入素土层深度的均匀性。
8.可选的，所述路拌机包括机架，所述机架上设置有拌合装置，所述机架上位于所述拌合装置的前侧设置有第一检测机构，所述机架上位于所述拌合装置的后侧设置有第二检测机构；所述拌合装置包括拌合桨、拌合架驱动电机以及液压缸，所述拌合桨转动连接在所述拌合架上，所述驱动电机固定连接在所述拌合架上，且所述驱动电机与所述拌合桨传动连接，所述拌合架滑移连接在所述机架上，所述液压缸的一端固定连接在所述机架上，所述液压缸的另一端固定连接在所述拌合架上；所述第一检测机构与所述第二检测机构均与所
述液压缸电信号连接。
9.通过采用上述技术方案，路拌机在拌合石灰层与素土层时，第一检测机构用于检测压实后的素土层的上表面与机架之间的间距a，拌合装置对石灰层与素土层进行拌合，第二检测机构用于检测被侵入后的素土层的上表面与机架之间的间距b；第一检测机构与第二检测机构同时控制液压缸的伸缩，进而控制拌合装置侵入素土层的深度。
10.可选的，所述第一检测机构与所述第二检测机构均包括分土组件及距离传感器，所述分土组件与所述距离传感器均设置在所述机架上，所述分土组件包括分土板，所述分土板设置在所述距离传感器的前侧，所述距离传感器与所述液压缸电信号连接。
11.通过采用上述技术方案，在路拌机行进的过程中，第一检测机构的分土板将素土层上的石灰推开，使素土层的上表面裸露在外，此时第一检测机构的距离传感器便可以测量素土层上表面与机架之间的间距；第二检测机构的分土板将拌合好的灰土推开，使被侵入后的素土层的上表面裸露在外，此时第二检测机构的距离传感器便可以测量被侵入后的素土层上表面与机架之间的间距，第一检测机构与第二检测机构上的距离传感器同时控制液压缸的伸缩，进而控制拌合装置侵入素土层的深度。
12.可选的，所述分土组件还包括第一挡土板，所述第一挡土板设置在所述距离传感器靠近道路中心的一侧，所述第一挡土板的前端与所述分土板连接。
13.通过采用上述技术方案，分土板将石灰推开或者分土板将拌合好的灰土推开后，石灰与灰土受第一挡土板的阻挡，使得石灰与灰土不易滑动至裸露的素土层上表面上影响距离传感器的测量，提高了测量精度，进而提高了拌合时侵入素土层深度的均匀性。
14.可选的，所述分土板靠近道路中心的一侧朝后侧倾斜。
15.通过采用上述技术方案，在路拌机行进的过程中，第一检测机构上的分土板将素土层上的石灰推向道路的中部，使得拌合装置能够将该部分石灰进行拌合；第二检测机构上的分土板将灰土推向道路的中部，提高了资源的利用率。
16.可选的，所述分土组件还包括抹平板，所述抹平板设置在所述机架上，且所述抹平板设置在所述分土板的后侧。
17.通过采用上述技术方案，被第一检测机构上的分土板推开的石灰朝道路中部堆集后会在路面上形成土包，在第一检测机构上的距离传感器测得素土层与机架之间的间距后，第一检测机构上的抹平板再将土包抹平，之后拌合装置再将素土层的上部与石灰层进行拌合，提高了拌合的均匀性；被第二检测机构上的分土板推开的灰土朝道路中部堆集后会在路面上形成土包，在第二检测机构上的距离传感器测得被侵入后的素土层上表面与机架之间的间距后，第二检测机构上的抹平板在将土包抹平，进而便于后续的施工。
18.可选的，所述分土组件还包括第二挡土板，所述第二挡土板设置在所述机架上，且所述第二挡土板设置在所述第一挡土板靠近道路中心的一侧，所述第二挡土板的后侧与所述抹平板固定连接。
19.通过采用上述技术方案，被分土板推开的石灰或灰土朝道路中部堆集后，第二挡土板对该部分石灰或灰土进行阻挡，使该部分的石灰或灰土不易继续向道路中部堆集，之后再通过抹平板将石灰或灰土抹平，提高了施工后道路的平整性。
20.可选的，所述抹平板与所述第二挡土板的位置均可调。
21.通过采用上述技术方案，当石灰层的厚度发生变化时，可通过调整抹平板与第二
挡土板，使抹平板、第二挡土板的最底端始终与石灰层的最顶端平齐，如此被分土板堆集的土包便可以被抹平的更加平整。
22.可选的，所述分土组件还包括分土架、气缸以及多个支撑杆，所述分土板设置在所述分土架上，所述支撑杆的一端与所述机架铰接，所述支撑杆的另一端与所述分土架铰接，所述气缸的一端与所述机架铰接，所述气缸的另一端与所述分土架铰接。
23.通过采用上述技术方案，在不需要拌合时，气缸可以控制分土架升起，使分土板的最底端不与地面抵接，以便于路拌机调动；在拌合时可根据侵入素土层的深度调整第二检测机构上的气缸的伸出程度，使第二检测机构上的分土板的最底端抵接在被侵入后的素土层的最上端，进而提高第二检测机构上的距离传感器的检测精度。
24.可选的，所述分土板的上端朝后侧倾斜。
25.通过采用上述技术方案，在进行拌合时，气缸先控制分土架降下，使分土板的最底端与素土层的最上端或被侵入后的素土层的最上端抵接，之后便可使气缸停止运作，在路拌机移动的过程中，被分土板推开的素土或者灰土会施加给分土板压力，进而使分土板自动贴合在素土层的最上端或被侵入后的素土层的最上端。当素土层的上表面不甚平整或拌合装置侵入素土层的深度发生变化时，分土板可自动进行调整，提高了第一检测机构与第二检测机构的检测精度。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过对路拌机的拌合深度进行伺服控制，在整个施工过程中不断对路拌机侵入素土层的深度进行测量和调整，提高了拌合时侵入素土层深度的均匀性。
27.2.通过第一检测机构、第二检测机构以及拌合装置的设置，第一检测机构与第二检测机构同时控制液压缸的伸缩，进而控制拌合装置侵入素土层的深度。
28.3.通过分土板以及位置传感器的设置，使的覆盖在素土层上的石灰或灰土不易影响到位置传感器的检测，提高了位置传感器的精度，进而提高了半个装侵入素土层深度的均匀性。
29.4.通过抹平板的设置，分土板推开石灰或灰土后会在路面上形成土包，之后抹平板将改土包抹平，提高了后续拌合的均匀性，而且便于后续施工。
附图说明
30.图1是本技术实施例的流程示意图；图2是本技术实施例路拌机的整体结构示意图；图3是本技术实施例拌合装置处部分结构的剖视示意图，目的在于展现拌合装置的具体结构；图4是本技术实施例第一检测机构或第二检测机构的整体结构示意图；图5是本技术实施例第一检测机构或第二检测机构部分结构的爆炸示意图，目的在于展现滑动组件的结构；图6是图4中a部分的放大示意图。
31.附图标记说明：110、车体；120、机架；200、拌合装置；210、拌合架；220、拌合桨；230、驱动电机；240、液压缸；310、第一检测机构；320、第二检测机构；400、距离传感器；410、感应块；420、探测杆；430、压缩弹簧；440、限位块；450、辊轮；500、分土组件；510、分土架；
511、条形孔；520、分土板；530、第一挡土板；540、抹平板；550、第二挡土板；551、螺纹孔；552、导向孔；560、支撑杆；570、气缸；600、滑动组件；610、调节螺栓；620、导向柱。
具体实施方式
32.以下结合附图1
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6对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种灰土填筑施工方法。参照图1，灰土填筑施工方法包括以下步骤：s1：摊铺素土层，将素土铺设至下承层上，并且使用轻型压路机将素土层压实整平，由于碾压时使用轻型压路机，素土层的压实度较小，使素土层变得平整的同时便于后续路拌机的拌合；s2：摊铺石灰层，将石灰摊铺至素土层上，并且将石灰层整平，整平后的石灰层各部位厚度均匀，以便于后续路拌机将石灰层和素土层的上部拌合在一起；s3：拌合，使用路拌机将石灰层和素土层的上部拌合在一起，此时路拌机会侵入素土层一定深度，进而将素土层上部的素土与石灰层拌合在一起。在拌合的过程中，路拌机对压实后的素土层的上表面进行测量，同时对被侵入后的素土层的上表面进行测量，所得到的高度差即为路拌机目前已经侵入素土层的深度，并通过该深度对路拌机后续的侵入深度进行伺服控制。如此在整个施工过程中，可以不断对路拌机侵入素土层的深度进行测量和调整，提高了拌合时侵入素土层深度的均匀性。
34.参照图2及图3，路拌机包括车体110和机架120，机架120设置在车体110的前侧，当车体110移动时便可带动机架120移动。机架120上设置有用于拌合素土和石灰的拌合装置200，拌合装置200的前侧设置有第一检测机构310，拌合装置200的后侧设置有第二检测机构320。第一检测机构310与第二检测机构320均设置在机架120上，且第一检测机构310与第二检测机构320均与拌合装置200电信号连接。
35.路拌机在拌合石灰层与素土层时，第一检测机构310用于检测压实后的素土层的上表面与机架120之间的间距a，拌合装置200对石灰层与素土层进行拌合，第二检测机构320用于检测被侵入后的素土层的上表面与机架120之间的间距b，间距a与间距b之间的差值即为拌合装置200实际侵入素土层的深度。假设需要拌合装置200侵入素土层的深度为c，将拌合装置200实际侵入素土层的深度与c进行比较。
36.若拌合装置200实际侵入素土层的深度大于c，则第一检测机构310与第二检测机构320同时控制拌合装置200，以减少拌合装置200对素土层的侵入量；若拌合装置200实际侵入素土层的深度小于c，则第一检测机构310与第二检测机构320同时控制拌合装置200，以增大拌合装置200对素土层的侵入量。如此在整个施工过程中，可以不断对路拌机侵入素土层的深度进行测量和调整，使素土层的被侵入量始终接近c，提高了拌合时侵入素土层深度的均匀性。
37.参照图3，拌合装置200包括拌合桨220、用于支撑拌合桨220的拌合架210、用于驱动拌合桨220的驱动电机230以及用于调整拌合架210位置的液压缸240。拌合将转动连接在拌合架210上，驱动电机230通过螺栓固定连接在拌合架210上，且驱动电机230通过联轴器与拌合桨220同轴固定连接。液压缸240的缸体通过螺栓固定连接在机架120上，液压缸240的活塞杆通过螺栓固定连接在拌合架210上，第一检测机构310与第二检测机构320均与液
压缸240电信号连接。
38.在拌合的过程中，驱动电机230驱动拌合桨220转动即可对素土层上部和石灰层进行拌合，第一检测机构310与第二检测机构320控制液压缸240的活塞杆伸出或收回，进而控制拌合桨220侵入素土层的深度。
39.参照图3及图4，第一检测机构310与第二检测机构320均包括距离传感器400，距离传感器400通过螺栓固定连接在机架120上。为了使距离传感器400能够越过素土层上的石灰或灰土直接对素土层的上表面进行检测，第一检测机构310与第二检测机构320还包括用于将石灰或灰土分流的分土组件500，分土组件500包括起支撑作用的分土架510以及焊接在分土架510上的分土板520。分土板520设置在距离传感器400的前侧，当路拌机行进的过程中，分土板520将距离传感器400前侧的石灰或灰土推开，使素土层的表面裸露在外，进而便于距离传感器400的测量。
40.参照图3及图4，路拌机在拌合素土与石灰时，拌合桨220在道路两侧侵入素土层的深度可能会有不同，为此，第一检测机构310与第二检测机构320均设置两个，两个第一检测机构310分别设置在拌合桨220轴向的两侧，两个第二检测机构320也分别设置在拌合桨220轴向的两侧。
41.参照图3及图4，在使用分土板520将石灰或灰土分流之后，该部分石灰或灰土便会被浪费，为了节约材料，分土板520靠近道路中间的一端朝后方倾斜，如此分土板520便会将道路两侧的石灰或灰土朝道路中间推动，进而减少了材料的浪费。
42.参照图3及图4，由于道路的中间已经存在石灰或灰土，因此被推动的石灰或灰土在失去分土板520的推动作用后便会回流，此时这部分石灰或灰土便可能影响距离传感器400的测量。为此，分土架510上还焊接有第一挡土板530，第一挡土板530设置在距离传感器400靠近道路中心的一侧，第一挡土板530的前端与分土板520的后端焊接在一起。石灰或灰土在失去分土板520的推动左右后由第一挡土板530继续推动，使石灰与灰土不易在距离传感器400处发生回流，进而降低了石灰或灰土回流影响距离传感器400的测量的可能。
43.参照图3及图4，经过分土板520的推动后，石灰和灰土均会在路面上形成鼓包。若在拌合装置200的前侧出现鼓包，会使得拌合装置200拌合不均匀；若在拌合装置200的后侧出现鼓包，则会影响道路后续的施工。为此，分土组件500还包括用于将鼓包抹平的抹平板540，抹平板540设置在分土架510上，且抹平板540设置在分土板520与第一挡土板530的后侧。由分土板520推动形成的鼓包在经过抹平板540时被抹平板540抹平，提高了拌合装置200拌合的均匀性，同时便于道路后续的施工。
44.参照图3及图4，在使用抹平板540抹平鼓包时，部分石灰或者灰土仍然容易朝抹平板540靠近道路中心的一侧流动，进而使道路上形成更小的鼓包。为此，分土组件500还包括第二挡土板550，第二挡土板550设置在机架120上，且第二挡土板550设置在第一挡土板530靠近道路中心的一侧。第二挡土板550的前端与分土板520的前端平齐，第二挡土板550的后端与抹平板540靠近道路中心的一端焊接在一起，抹平板540远离道路中心的一端朝后侧倾斜。分土板520推动石灰或灰土后，被推动的石灰或灰土便会暂时被堆积在第一挡土板530与第二挡土板550之间，该部分灰土不易越过第二挡土板550继续朝道路中部流动；随着路拌机的推进，堆积在第一挡土板530与第二挡土板550之间的石灰或者灰土便会被抹平板540抹平，如此提高了抹平效果，进一步降低了道路上形成鼓包的概率。
45.参照图4及图5，在建设不同的道路时，石灰层的厚度便可能会不同，为了使分土组件500能够适应多种道路的施工，第二挡土板550通过滑动组件600设置在分土架510上。滑动组件600包括调整第二挡土板550高度的调节螺栓610以及为第二挡土板550导向的导向柱620，调节螺栓610转动连接在分土架510上，第二挡土板550上开设有螺纹孔551，调节螺栓610穿过分土架510后螺纹连接在螺纹孔551内。导向柱620焊接在分土架510上，第二挡土板550上开设有导向孔552，导向柱620穿设在导向孔552内。
46.通过转动调节螺栓610即可使第二挡土板550、抹平板540上下滑动，如此即可调节第二挡土板550的最底端与第一挡土板530最底端的高度差，进而满足石灰层厚度的变化以及拌和装置侵入素土层深度的变化，提高了适用性。
47.参照图4，在不需要拌和素土与石灰时，分土架510需要升起，以方便路拌机的调度。为此分土组件500还包括气缸570以及支撑杆560，支撑杆560设置有多个，本技术实施例中支撑杆560设置有两个，支撑杆560的一端与机架120铰接，支撑杆560的另一端与分土架510铰接，且机架120的一部分、支撑杆560以及分土架510的一部分构成平行四边形。气缸570的缸体铰接在机架120上，气缸570的活塞杆铰接在任意一个支撑杆560上，气缸570伸出或者收缩即可使分土架510升起或放下。
48.参照图3及图4，由于素土层的上表面可能具有起伏，而且拌合装置200侵入素土层的深度也可能具有拨动，因此分土板520的最底端和机架120之间的间距也需不断变化。为此，分土板520的上端朝后侧倾斜，在进行拌合时，气缸570先控制分土架510降下，使分土板520的最底端与素土层的最上端或被侵入后的素土层的最上端抵接，之后便可使气缸570停止运作。
49.在路拌机移动的过程中，被分土板520推开的石灰或者灰土会施加给分土板520压力，进而使分土板520自动贴合在素土层的最上端或被侵入后的素土层的最上端。当素土层的上表面不甚平整或拌合装置200侵入素土层的深度发生变化时，分土板520可自动进行调整，提高了第一检测机构310与第二检测机构320的检测精度。
50.参照图4及图6，由于使用分土板520推开石灰或者灰土时容易激起扬尘，激起的扬尘容易干扰光信号类的距离传感器400的灵敏度，为了提高距离传感器400的检测精度，距离传感器400包括感应块410与探测杆420，感应块410通过螺钉固定连接在机架120上，探测杆420穿设在感应块410中并与感应块410滑移连接。分土架510上开设有条形孔511，探测杆420远离感应块410的一端通过条形孔511穿过分土架510。路拌机在进行拌合时，探测杆420的最底端抵接在素土层的上表面上，通过计算探测杆420从感应块410中伸出的长度即可测得素土层的上表面与机架120之间的间距。
51.参照图4及图6，素土层在铺设和被侵入的过程中难免会产生凹坑，当路拌机行进的过程中，若探测杆420伸入凹坑内，探测杆420便容易被折断。为此，探测杆420的最底端转动连接有辊轮450，辊轮450代替探测杆420与素土层的上表面接触，当辊轮450陷入凹坑内后更加容易从凹坑中滚出，进而降低了探测杆420折断的概率。
52.参照图4及图6，探测杆420的下端的外周面上还焊接有限位块440，探测杆420外套设有压缩弹簧430，压缩弹簧430的一端与限位块440抵接，压缩弹簧430的另一端与感应块410抵接。辊轮450从凹坑内滚出时势必会发生跳动进而使辊轮450悬空，如此距离传感器400得到的数值要比实际数值偏小，通过压缩弹簧430的设置可使从凹坑中滚出的辊轮450
快速复位，提高了检测的精度。
53.本技术实施例一种灰土填筑施工方法的实施原理为：路拌机在拌合石灰层与素土层时，第一检测机构310用于检测压实后的素土层的上表面与机架120之间的间距a，拌合装置200对石灰层与素土层进行拌合，第二检测机构320用于检测被侵入后的素土层的上表面与机架120之间的间距b，假设需要拌合装置200侵入素土层的深度为c。间距a与间距b之间的差值即为拌合装置200实际侵入素土层的深度，将拌合装置200实际侵入素土层的深度与c进行比较。
54.若拌合装置200实际侵入素土层的深度大于c，则第一检测机构310与第二检测机构320同时控制拌合装置200，以减少拌合装置200对素土层的侵入量；若拌合装置200实际侵入素土层的深度小于c，则第一检测机构310与第二检测机构320同时控制拌合装置200，以增大拌合装置200对素土层的侵入量。在整个施工过程中，可以不断对路拌机侵入素土层的深度进行测量和调整，使素土层的被侵入量始终接近c，提高了拌合时侵入素土层深度的均匀性。
55.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。