[發明專利]基于聚氨酯的道路形成

有效

• 申請號: 201380018573.0
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN104302840A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 肖恩·薩默斯·韋弗
• 申請（專利權）人: 肖恩·薩默斯·韋弗
• 主分類號: E01C21/00
• 分類號: E01C21/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉鋒

相關申請案

本申請案要求2012年4月3日提交的美國臨時專利申請案第61/619,430號和2012年9月13日提交的美國臨時專利申請案第61/700,338號的優先權權益。以上確定的專利申請案均以引用的方式全文并入本文中以達成所有目的。

技術領域

本發明大體上涉及道路形成領域且更具體說來，涉及使用各種設備，例如取料機-穩定機、攪拌機、鋪路機、手工工具等來形成道路的系統和方法，以將基于聚氨酯的材料施用于道路中。

背景技術

典型道路由混凝土、瀝青和壓實土制成。這些道路經受由熱循環、車輛交通和紫外線(UV)暴露引起的極端應力，最終導致道路中的缺陷，例如裂縫和坑洼。此外，混凝土道路需要將大量的重原料運輸到道路建筑工地，這對于位于遙遠位置的公路來說通向礦、油和氣體管道、測井工地等是非常昂貴的。瀝青可用于需要高度耐久性的應用。然而，這一系統所需的運輸重原料的成本對于許多應用來說也是非常昂貴的。

發明內容

本文中提供含有聚氨酯材料的道路。道路包括壓實的原位材料的基層和/或安置在所述基層上的耐磨層。這些層中的一者或兩者可包括聚氨酯材料以結合層中的其它組分且形成能夠承受道路的操作負荷的更穩固且耐久的道路結構。在一些實施例中，通過將原位土和/或外來集料與聚氨酯材料混合或通過將聚氨酯材料分配于現有的部分形成的耐磨層上，來將聚氨酯材料添加到耐磨層中。基層可或可不包括聚氨酯材料。耐磨層中的聚氨酯材料的類型、濃度、分布和處理可與基層中相同或不同。

此外，本文中提供形成穩定化道路的方法。在一些實施例中，所述方法涉及使用取料機-穩定機粉碎原位土，將液體聚氨酯組合物(例如，一或多種聚氨酯前體)噴灑于粉碎的土中，由此形成聚氨酯與土的組合，和壓實所述組合以形成道路。在一些實施例中，液體聚氨酯由直接附接于取料機-穩定機的攪拌機供應。在其它實施例中，攪拌機是接近取料機-穩定機設置且經連接以便向取料機-穩定機的分配部分供應液體聚氨酯。攪拌機可用于混合兩種或兩種以上聚氨酯前體和/或混合一或多種聚氨酯前體與用于公路建筑的土(例如，原位土和/或外來集料)的全部或一部分。

在一些實施例中，兩種聚氨酯前體(即，多元醇和異氰酸酯)在取料機-穩定機中組合(例如，使用攪拌機、管線式混合器或一些其它方式)且作為聚氨酯混合物遞送到道路的一或兩個層中。例如，取料機-穩定機可配備有混合裝置，例如管線式混合裝置或分批混合裝置。然而，混合裝置需要在完成操作后清除聚氨酯混合物以便防止所述混合物在混合裝置中直接固化和堵塞混合裝置。

在一些實施例中，兩種或兩種以上聚氨酯前體(即，多元醇和異氰酸酯)首先分配于土中且接著彼此組合，例如在用于建筑道路的一或兩個層的起始材料中。例如，一種聚氨酯前體可在取料機-穩定機外部與土料組合，接著與第二前體接觸。具體說來，兩種前體個別地分散于起始材料中且接著，這一起始材料與兩種前體一起充分混合，由此組合兩種前體以及組合兩種前體與起始材料。

本文中還提供形成道路的方法。所述方法涉及提供現有的瀝青或混凝土道路，將瀝青或混凝土表面粉碎成碎石，混合碎石與聚氨酯混合物以形成混合物，和將所述混合物壓在土壤的地基層上。所述混合物接著固化，由此形成道路。固化的混合物可實質上不透水。在一些實施例中，所述混合物可包括一或多種聚氨酯，和熱穩定劑。

在一些實施例中，形成道路的方法涉及提供取料機-穩定機。取料機-穩定機可配置成粉碎原位土且遞送至少一種聚氨酯前體到粉碎的原位土中。所述方法可繼續使用取料機-穩定機粉碎原位土，且使用取料機-穩定機組合粉碎的原位土與所述至少一種聚氨酯前體。這一組合操作形成聚氨酯填充的土料。聚氨酯填充的土料可或可不包括外來集料。在一些實施例中，聚氨酯填充的土料包括外來集料，但不包括粉碎的原位土。這種粉碎的原位土可由取料機-穩定機或一些其它設備，例如攪拌機來制備。所述方法接著使用取料機-穩定機壓實聚氨酯填充的土料，由此形成道路的一層。在一些實施例中，道路的所述層為耐磨層。所述層可不透水。