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同步碎石封层是目前成本最低的预防性养护技术,可以有效修复原路面病害,提高原有路面防水、防滑和抗磨等能力,延长原路面使用寿命,也可用作道路下封层,提高基层防水性,还可用作低等级公路面层。在同步碎石封层施工中,碎石撒布不均匀会使同步碎石封层质量变坏。为了提高同步碎石封层车碎石撒布均匀性和改善同步碎石封层质量,进行以下方面研究: (1)研究了现在主流同步碎石封层车的碎石撒布系统结构、同步碎石封层中碎石质量要求以及同步碎石封层中碎石用量的计算,为下一步碎石撒布系统设计、碎石料的选择、碎石撒布量的确定和均匀性评价作了准备。 (2)研究了碎石撒布均匀性的影响因素,结果表明:碎石流量要随车速实时变化才能保证碎石纵向撒布均匀性,为保证碎石横向撒布均匀性就要对布料器结构进行研究,碎石从弹料板流出的速度和弹料板离地高度是使碎石飞溅的原因。 (3)研究了平面型布料器的结构,对平面型布料器的结构参数进行了设计,使用Solidworks对平面型布料器和碎石撒布系统进行了三维建模;使用EDEM离散元仿真软件对碎石撒布系统进行了仿真,根据仿真结果对撒布均匀性进了分析,发现碎石撒布均匀性不符合要求,对布料器结构进行了改进;对布料器进行改进后,再使用EDEM对撒布系统进行仿真,仿真结果表明改进后布料器的碎石撒布均匀性符合要求;根据仿真数据对碎石流量计算公式进行了修正,在公式中引入了比例系数k,并使用数理统计方法推导出了比例系数k的计算公式,为碎石流量的控制计算做了理论基础。 (4)分析了同步碎石封层车碎石和沥青撒(洒)布量的控制方法、碎石与沥青的联合控制以及碎石和沥青滞后时间,为保证同步碎石封层中碎石与沥青的比例关系,需要根据车速变化对拨料辊与沥青泵的转速进行实时调节,并对碎石和沥青进行不同的超前调节。