Кроме общестроительных дорожных машин,
применяемых при ремонте автомобильных
дорог, выпускается большое количество
специальных машин и оборудования,
которые используются при выполнении
дорожно-ремонтных работ. К ним относятся
машины и оборудование для восстановления
слоев износа, шероховатых и защитных
слоев, машины для снятия и восстановления
слоев дорожных одежд и повторного
использования материала и др.
Машины и оборудование для ремонта
дорожных покрытий с использованием
эмульсионно-минеральных смесей. Смеси
готовятся в специальных машинах,
установленных на автомобильном или
специальном шасси, способных перевозить
и производить смесь на месте, дозируя
все нужные компоненты: щебень, эмульсию,
воду, минеральные наполнители и добавки.
Все эти компоненты перемешиваются
шнековой мешалкой непрерывного действия.
Готовая смесь поступает в распределительное
устройство и затем на дорогу, образуя
полосу требуемой ширины и толщины.
Толщина слоя шламового покрытия на
дороге определяется величиной самого
крупного щебня в смеси.
Восстановление дорожных покрытий с
использованием эмульсионно-минеральных
смесей осуществляется специальными
машинами «Макропейвер 12-Б», «Спартан
10-С», «Минимак» и ИП-98. Основные технические
данные машин приведены в табл. 19.16.
Машины для ремонта
дорожных покрытий с использованием
эмульсионных технологий
Дорожная машина «Макропейвер 12-Б»
предназначена для производства и укладки
эмульсионно-минеральных смесей типа
«Сларри-Сил» и базируется на автомобильном
шасси. Двухшнековый смеситель с 72
сменными лопатками обеспечивает
производительность по выходу готовой
смеси 3-4 т/мин. Привод смесителя
осуществляется от дополнительного
дизеля «Джон Дир» мощностью 82 кВт (110
л.с). Машина оснащена бункером для щебня
объёмом 9,2 м3, цистерной для эмульсии
и цистерной для воды ёмкостью по 3218 л,
цистерной для жидких добавок ёмкостью
560 л, ёмкостью для цемента 340 л.
Машина «Спартан 10-С» базируется на
автомобильном шасси и используется для
укладки эмульсионно-минеральных смесей
за один проход. Смеситель двухвалъный
с 60 сменными лопатками произвоштельно-стью
до 2,3 т/мин. Привод установки от
дополнительного двигателя «Камминс»
мощностью 64 кВт (84 л.с). Объём бункера
для щебня 7,6 м3, вместимость цистерны
для воды и эмульсионной цистерны по
2271 л.
Машина «Минимак CR-1000»
предназначена для малых и средних
объемов работ, а также для укладки смесей
на стеснённых участках дороги, стоянках,
пешеходных дорожках, гаражных площадках.
Двухпостовая система управления
позволяет оператору находиться в
передней части машины при непрерывном
режиме работы или в задней части машины
при небольших объёмах работ. Машина
построена на самоходном полноприводном
шасси, оснащённом двигателем «Джон Дир»
мощностью 104 кВт
(140
л.с). Привод ведущих колёс гидрообъёмный,
транспортная скорость 21 км/ч. Длина
машины 7,92 м, радиус поворота 6,1 м.
Двухвальный шнековый смеситель с 46
сменными лопатками обеспечивает выход
смеси до 1 т/мин. Вместимость бункера
для щебня 3 м3, ёмкость цистерны
для воды и эмульсионного бака по 1173 л,
ёмкость бака для присадок 170 л, емкость
бака для добавок 246 л. Полная масса машины
14 515 кг.
Машина для ямочного ремонта «ИП-98»
является прицепной. Машина очищает
ремонтируемый участок дороги воздушным
потоком, служит для транспортировки и
укладки эмульсии и щебня на месте ремонта
и обслуживается одним оператором.
Ремонту подвергаются участки с небольшим
объемом работ — ямы, трещины, обвалившиеся
обочины. Установка оснащена цистерной
для эмульсии ёмкостью 950 л, лопастным
нагнетателем и воздушным компрессором
с приводом от дополнительного двигателя
«Джон Дир» мощностью 59 кВт (80 л.с). Система
обогрева обеспечивает поддержание
температуры эмульсии в баке и шлангах
около 60°С за счёт тепла, отбираемого от
системы охлаждения двигателя.
Машины для горячего восстановления
асфальтобетонных покрытий с использованием
старого материала по методу «ремикс».
Работа машин этой группы основывается
на технологиях «ресайклинг» и «ремикс».
Восстановление поврежденного асфальтового
слоя производится за один рабочий
проход.
Асфальтобетонную поверхность нагревают
до 120-150°С. Масса покрытия размягчается.
Батареи инфракрасных излучателей
работают на пропане. Предварительно
нагреватели раскладывают до заданной
рабочей ширины. Расход газа отдельных
секций регулируют раздельно. Таким
образом осуществляют дозировку тепла
в зависимости от температуры окружающей
среды, рабочей глубины и свойств покрытия.
Рыхление разогретого покрытия
осуществляется вращающимися фрезами
со спирально расположенными на них
твердосплавными зубьями до требуемой
глубины. Рабочая ширина регулируется
бесступенчато. Разрыхлённый материал
ножами снимается с покрытия и подаётся
в смеситель. Регенерирующая добавка
смешивается с материалом покрытия в
смесителе принудительного действия.
Новая добавочная смесь доставляется
самосвалами и выгружается в приёмный
бункер машины. Подача в смеситель и
дозировка осуществляются регулируемым
конвейером. Новое вяжущее находится в
обогреваемом баке на установке. Вяжущее
дозируется и впрыскивается с помощью
насоса с регулируемым числом оборотов.
Двухвальный смеситель принудительного
действия перемешивает добавки с
материалом покрытия до однородного
состояния и подает смесь в виде валика
к укладочному брусу. Укладка регенерируемого
материала осуществляется с помощью
плавно регулируемого бруса в соответствии
с профилем полотна. Конечное уплотнение
покрытия осуществляется катком.
Технические параметры машины R4500
приведены в табл. 19.17.
Технологическая
характеристика машин для горячего
восстановления асфальтобетонных
покрытий по технологии «ремикс» фирмы
«Wirtgeh»
Машины для горячего восстановления
асфальтобетонных покрытий по методу
«ремикс плюс». В этом случае машина
Ремиксер 4500 оснащается дополнительным
оборудованием, которое позволяет
наносить слой нового материала на уже
регенерированную асфальтобетонную
поверхность. Слой новой смеси накладывается
с помощью распределительного шнека,
расположенного за первым шнеком. Подача
новой смеси ко второму распределительному
шнеку производится посредством конвейера.
Высокая производительность машины
обеспечивает ремонт более 7000 м2покрытия в сутки.
Основным рабочим органом машины для
холодного восстановления покрытий
является фреза. Она снимает фрезерованием
ремонтируемый слой и смешивает его со
стабилизирующими и укрепляющими
добавками. Машина оборудована системой
распределения эмульсии, воды, вспененного
битума, системой чистки сопел
распределительной системы и включает
компьютерную систему управления рабочим
процессом.
Машина WR2500 для холодного
восстановления дорог методом «ресайклер»
является универсальным агрегатом.
Использование машины в комплекте с
другой техникой позволяет успешно
реализовывать ряд эффективных технологий
восстановления и ремонта автомобильных
дорог различного назначения: 1 — смешение
различных материалов и грунтов
(гомогенизация материала); 2 — стабилизация
грунтов известью с предварительным её
распределением; 3 — стабилизация грунтов
и смесей цементом при предварительном
распределении воды и цемента по
поверхности; 4 — то же, при предварительном
смешении цемента и воды (получения
суспензии) в установкеWM400; 5 — фрезерование старых асфальтобетонных
покрытий (гранулирование) без добавок
стабилизаторов; 6 — ремонт асфальтобетонных
покрытий с добавкой битумной эмульсии;
7 — ремонт асфальтобетонных покрытий с
добавкой цемента; 8 — то же, с добавкой
цементно-водной суспензии, получаемой
в машинеWM400 и битумной
эмульсии; 9 — ремонт дорожных одежд с
добавкой вспененного битума.
Реализация технологии ресайклинг в
ряде случаев требует использования
дополнительных агрегатов для: приготовления
цементно-водной суспензии (WM-1000),
распределения технологических материалов
(Р12-Т, Р17-Т, Р15) и приготовления холодных
смесей (КМА-150).
Технические параметры холодной фрезы
и дополнительных агрегатов приведены
в табл. 19.18 и 19.19. Схема устройства для
вспенивания битума, используемого в
машине WR2500, показана на
рис. 19.9.
Технологическая
характеристика машин для холодного
восстановления покрытий и стабилизации
грунта по технологии «ресайклинг» фирмы
«Wirtgen»
Технологическая
характеристика дополнительных машин
и оборудования для работ по технологии
ресайклинг фирмы «Wirtgeh»
Рис. 19.9. Схема устройства для получения
вспененного битума путём впрыскивания
в расширительную камеру нагретого до
180°С битума, воды и воздуха:
1 — вспененный
битум; 2 — вспенивающее сопло; 3 —
расширительная камера; 4 — подача воздуха;
5 — устройство запирания и импульсной
чистки сопел; 6 — подача горячего битума;
7 — подача воды
Дорожные холодные фрезы. Удаление
изношенного и деформированного
асфальтобетонного или цементобетонного
покрытия осуществляется фрезерованием.
Номенклатура дорожных фрезWirtgenприведена в табл. 19.20. Основным рабочим
органом машины является фрезерный
барабан с укреплёнными на нём резцами.
Дорожные фрезы
«Wirtgen Group» для ремонта
дорожных покрытий
Прочная фреза
имеет большую массу и обладает высокой
инерционностью. Это демпфирует ударные
нагрузки при попадании в рабочую камеру
крупных камней. Один конец вала фрезы
установлен в редукторе, другой уложен
в самоустанавливающийся роликоподшипник,
не требующий ухода. Резцы на барабане
фрезы образуют достаточное пространство
для смеси материала, даже при большой
глубине рыхления. Резцы вставлены в
держатели, которые без сварки можно
заменить на месте работы. Фреза выходит
за пределы колеи, что позволяет производить
работы вдоль требуемой линии и вдоль
стен.
Фрезы выполнены в виде отдельных
агрегатов и закрепляются на раме машины
в 4 точках. Машина снабжается сменными
фрезерными агрегатами различной ширины
и назначения — нормальные и зачистные.
Крупные фрезы имеют конвейерную систему
для загрузки удаляемого материала в
автомашину или выгрузку материала рядом
с дорогой или на обработанную полосу.
Приемная часть конвейера может при
необходимости подниматься на высоту
встречаемого препятствия. У тяжёлых
машин четыре гусеничные тележки являются
поворотными. Фрезы оборудованы надёжной
системой управления с цифровым пультом.
Система нивелирования глубины состоит
из двух независимых контуров для правой
и левой стороны машины. Для высокоточной
регулировки в системе используют три
датчика с одной или обеих сторон машины
для слежения за базовой поверхностью.
Регулировка по трём сигналам измерений
позволяет компенсировать неровности.
Это устройство Multiplexприменяется при фрезеровании на малую
глубину и при выравнивании легкодеформируемых
слоев. Холодные фрезы аналогичного
принципа действия навесные на колёсный
трактор или самоходные выпускаются
отечественной промышленностью (табл.
19.21).
Дорожные холодные
фрезы отечественного производства
Машины
и оборудование для уширения земляного
полотна и слоев дорожных одежд.
При
реконструкции дорог, когда используется
существующая насыпь земляного полотна,
почвенный слой с откосов существующей
насыпи снимается, а поверхность откосов
разрыхляется. На откосах насыпи из
недренирующих грунтов высотой более
2 м устраивают уступы высотой в 1 м для
лучшего соединения присыпаемой части
насыпи со старой.
Снятие с откосов
существующей насыпи почвенного слоя
производят с использованием: при высоте
насыпи до 3 м — автогрейдеров; при высоте
насыпи свыше 3 м — экскаваторов-планировщиков.
Устройство уступов
производят с использованием бульдозеров
с прямым и поворотным отвалом.
При реконструкции
дорог, когда существующая дорожная
одежда входит в состав новой, уширение
дорожной одежды производится на полную
ее толщину, начиная с земляного полотна,
обеспечивая плотное и ровное сопряжение
укладываемых слоев со слоями существующей
дорожной одежды.
Удаление слоя
материала обочины производят с
использованием: рыхлителей на базе
колесного бульдозера или автогрейдера
(рыхление материала); отвала прямого
или поворотного бульдозера на колесном
ходу (выемки материала); отвала
автогрейдера (выемка материала).
Подача щебня на
обочину при уширении дорожной одежды
производится с использованием
оборудования для этих целей, а также с
выгрузкой на покрытие и сдвигом в выемку
на обочине с использованием автогрейдера.
Для подачи щебня
на полосу уширения применяют навесное
оборудование, монтируемое на тракторе
или автосамосвале (табл. 39.26).
Оборудование для
подачи щебня на полосу уширения
Производитель, страна
Индекс машины
Тип привода
Производительность, м3/ч
Высота отсыпки, м
Ширина распределения, м
Масса, т
ЗАО «Бецема», Россия
БЦМ-73 на ТО-18, ТО-30, ПК-6
Гидравлический
300-450
±0,3
До 2,5
2,8
Svenson,
США
б/и на самосвале
Гидравлический
100-500
±0,5
До 2,5
0,3-0,45
Подача и укладка
асфальтобетонной смеси на обочину
выполняется с использованием: уширителей,
движущихся по существующему покрытию
(табл. 39.27, рис. 39.16); асфальтоукладчиков,
имеющих малую ширину укладки (1,1-2,5 м) и
движущихся по основанию на полосе
уширения.
Рис. 39.16. Уширитель покрытия
Машины
для разрушения, снятия слоев дорожной
одежды и их переработки.
Для
разрушения цементобетонного покрытия
и дробления плит цементобетонного
покрытия на крупные блоки при устройстве
по нему асфальтобетонного покрытия
используют специальную ударную машину
(рис. 39.17., табл. 39.28).
Основные
производители таких машин — фирмы
Германии и США.
Для снятия слоев
старого асфальтобетонного покрытия
используют специальные дорожные фрезы
(рис. 39.18). Дорожные фрезы различаются
по ширине фрезерования, глубине
фрезерования, мощности двигателя (табл.
39.29). Основные производители фрез — фирмы
США, Германии и Италии.
Для переработки
блоков цементобетонного покрытия
используют щековые камнедробилки с
большим (0,5 м×1,0 м) размером приемной
щели. Полученный при дроблении
цементобетона щебень используется в
основании дорожных одежд и в составе
новой цементобетонной смеси.
Рис. 39.17. Машина ударная
Рис. 39.18. Фреза дорожная
Ударные машины
для разрушения бетонного покрытия
Производитель, страна
Индекс машины
Ширина ударной части, мм
Масса груза, кг
Высота падения, м
Мощность двигателя, кВт
Масса, т
Wirtgen,
Германия
Arrow D 500
150
616
2,7
59,7
5,2
Производитель, страна
Индекс машины, тип
Ширина фрезерования, м
Глубина фрезерования, см
Мощность двигателя, кВт
Рабочая скорость, м/мин
Масса, т
ОАО «Брянский Арсенал», Россия
ДС-197 самоходная
До 1,0
0-8,0
114,0
0-10,0
15,2
ОАО «Дмитровский экскаваторный
завод», Россия
ФДН-500 навесная
До 0,5
0-10,0
56,6
МТЗ-80/82
—
6,5
Wirtgen,
Германия
W 350
самоходн.
До 0,35
0-10,0
35,0
0-25,0
4,4
W 500
самоходн.
До 0,5
0-16,0
79,0
0-20,0
7,4
W 600 DC caмox.
До 0,5
0-30,0
123,0
0-32,0
12,0
W 100L
caмох.
До 1,0
0-25,0
123,0
0-32,0
13,8
W 1000
самоход.
До 1,0
0-25,0
149,0
0-25,0
16,4
W 1500
самоход.
До 1,5
0-30,0
320,0
0-29,5
22,9
W 2000
самоход.
До 2,0
0-32,0
392,0
0-84,0
29,0
W 2200
самоход.
До 2,2
0-35,0
596,5
0-84,0
44,4
Bitelli,
Италия
SF 60
самоход.
До 0,5
0-15,0
68,0
0-30,0
6,8
SF 60
Т3 самоход.
До 0,6
0-34,0
107,0
0-34,0
11,0
SF
101 T4
caмох.
До 1,0
0-25,0
148,0
0-28,0
13,5
SF 101
самоход.
До 1,0
0-27,0
150,0
0-30,0
14,4
SF 102
С самоход.
До 1,0
0-32,0
160,0
0-24,0
15,3
SF 150
самоход.
До 1,5
0-33,0
370,0
0-30,0
26,0
SF 200
L самоход.
До 2,0
0-32,0
370,0
0-30,0
28,7
SF 202
самоход.
До 2,0
0-33,0
515,0
0-25,0
42,0
SF 210
самоход.
До 2,12
0-20,0
340,0
0-29,0
30,5
Roadtec,
США
RX 20
самоход.
До 1,0
0-20,3
174,0
0-50,0
12,8
RX 45
самоход.
До 2,0
0-30,5
343,0
0-32,0
34,0
RX 70
самоход.
До 3,8
0-25,4
515,0
0-32,0
41,7
RX 100
самоход.
До 3,8
0-30,5
772,0
0-53,4
52,1
CMI,
США
PRT-225
самох.
До 1,0
0-20,3
163,0
0-56,4
12,5
PRT-525
самох.
До 1,9
0-30,5
390,0
0-56,4
26,4
PR-500
С самох.
До 2,18
0-30,5
390,0
0-24,3
37,0
PR-800
самоход.
До 3,8
0-30,5
596,0
0-76,0
37,7
PR-1200
самох.
До 4,58
0-39,1
882,0
0-31,2
64,6
Полученный при
снятии старого асфальтобетонного
покрытия с использованием дорожных
фрез материал (фрезаж) используют при
приготовлении новой асфальтобетонной
смеси. При использовании фрезажа с
нагревом содержание его в смеси может
достигать 50-70 %, а без нагрева не более
20 %, так как основной каменный материал
и песок в этом случае необходимо
нагревать до более высоких температур.
Машины
для холодной и
горячей
регенерации дорожной одежды.
Для
холодной регенерации старого покрытия
на большую толщину (15-50 см) используют
специальные машины — ресайклеры (рис.
39.19) (холодные регенераторы), которые:
измельчают старое покрытие на заданную
толщину; дозируют и распыляют органическое
вяжущее в виде вспененного битума или
распыленной битумной эмульсии;
перемешивают измельченный материал
старой дорожной одежды с органическим
вяжущим; укладывают полученную смесь
по заданным отметкам.
По конструкции
ресайклеры незначительно отличаются
от линейных грунтосмесителей.
Ресайклеры
отличаются по ширине обработки, толщине
обработки (регенерации) и мощности
двигателя (табл. 39.30).
Для горячей
регенерации старого асфальтобетонного
покрытия на малую толщину (4-9 см)
используют специальные машины ремиксеры
(горячие регенераторы) с инфракрасными
газовыми нагревателями (рис. 39.20).
Основные
параметры ремиксера и нагревателя
фирмы Wirtgen
(Германия)
приведены в табл. 39.31 и 39.32.
Рис. 39.19. Ресайклер (холодный регенератор).
Рис. 39.20. Ремиксер (горячий регенератор)
Производитель, страна
Индекс машины
Ширина обработки, м
Глубина обработки, см
Мощность двигателя, кВт
Рабочая скорость, м/мин
Масса, т
Wirtgen,
Германия
WR 2500
2200 CR
2,44
2,20
0-50
0-25
448
448
0-80
0-84
33,0
49,7
Hamm,
Германия
Raco 350
2,40
0-40
370
0-117
21,4
Caterpillar, США
RM-250
В
RM-350
В
2,44
2,44
0-33
0-38
250
373
0-48
0-50
19,3
24,0
Roadtec, США
RX-110
RX-120
3,80
4,50
0-15
0-15
746
783
0-24,5
0-24,5
59,0
67,0
CMI,
США
RS-500
В
RS-650
2,44
2,44
0-40,6
0-40,6
390
485
0-76
0-78
27,2
29,5
Производитель, страна
Индекс машины, тип
Ширина обработки, м
Глубина обработки, см
Мощность двигателя, кВт
Рабочая скорость, м/мин
Масса, т
Wirtgen,
Германия
Remixer
4500
3-4,5
0-6
220
0-25,0
48,8
Производитель, страна
Индекс машины
Ширина обработки, м
Площадь нагрева, м2
Мощность двигателя, кВт
Рабочая скорость, км/ч
Масса, т
Wirtgen,
Германия
НМ 4500
До 4,68
39,31
37
(Прицепной)
19,96
Соседние файлы в папке энциклопедии
Какую технику используют при асфальтировании дорог
Современные технологии укладки асфальта предполагают использование разнообразных технических средств в процессе строительства дорог. При прокладке качественной асфальтовой трассы каждый этап работ предусматривает использование того или иного специального механизма. Чтобы разобраться, какую технику используют при асфальтировании дорог, какие именно функции она выполняет, необходимо вникнуть в процедуру кладки покрытия.
Техника для строительства и ремонта дорог
Чтобы разобраться, какую технику используют при асфальтировании дорог, какие именно функции она выполняет, необходимо вникнуть в процедуру кладки покрытия. Технология кладки асфальта предусматривает несколько этапов:
При прокладке гладкой, качественной асфальтовой трассы каждый этап работ предусматривает использование того или иного специального механизма.
Техника для подвоза материалов
При подвозе материалов используют самосвалы различной грузоподъемности, в зависимости от вида и объема работ. Например, при проведении ремонтных работ в городских условиях, а также при асфальтировании небольших площадок под стоянку, парковку или пешеходных дорожек достаточно будет самосвала грузоподъемностью 10 т. При проведении большого объема работ по кладке новой дороги грузоподъемность самосвала должна быть не меньше, чем объем бункера в асфальтоукладчике.
Машины для снятия старого дорожного покрытия
На этапе снятия старого дорожного покрытия и обустройстве основания применяют несколько видов механизмов:
Грунторезы представляют собой гусеничный или колесный механизм, оснащенный фрезой, способной разрезать старое покрытие любой толщины — как однослойное, так и многослойное.
Грейдеры и бульдозеры служат для выравнивания основания, на которое будут укладываться промежуточный слой песка или щебня, а затем асфальтобетонная смесь. Кроме этого, при помощи бульдозера выравнивают промежуточные слои песка, щебня.
С помощью экскаваторов различных типов готовится основание для укладки асфальта. Также экскаваторами-погрузчиками обломки грузятся на самосвалы, вывозятся с места проведения работ.
Компрессоры используют для продувания, очистки основания, а также снятия старого асфальта с помощью отбойников.
Техника для укладки асфальтового слоя
В процессе укладки нового покрытия используют следующие виды механизмов:
Самоходные укладчики асфальта бывают на гусеничном и колесном ходу, они служат для равномерного распределения асфальтовой смеси на подготовленном основании дороги.
Катки используются в процессе уплотнения и трамбовки выложенного на основание асфальта. Различают легкие, средние, тяжелые катки. Выбор вида механизма зависит от размеров дороги и объема работ. Также существуют ручные катки для асфальтирования дорог ручным способом.
Виброплиты применяют для трамбования асфальтовой смеси в труднодоступных местах, куда не может заехать каток, а также при ручном способе укладки асфальтового покрытия.
Дополнительное оборудование
Кроме вышеперечисленного, укладка дорожного покрытия предполагает использование прочих специализированных механизмов:
Функции этой техники определены уже в ее названии.
Все виды перечисленной техники необходимы в процессе строительства новых качественных дорог или при ремонте старого дорожного покрытия.
Консультация и заказ техники здесь!
Закажите обратный звонок
и мы свяжемся с вами в ближайшее время
Автомобильная дорога представляет собой дорожную одежду и земляное полотно, на которое опирается дорожная одежда. Дорожная одежда — многослойная конструкция, состоящая из покрытия, выравнивающего слоя, основания и подстилающего слоя, расположенного на земляном полотне. Дорожную одежду выполняют в виде корытного профиля, полукорытного или серповидного с определенными поперечными уклонами, обеспечивающими сток волы.
Покрытием является верхняя часть одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных осадков. Покрытие должно быть прочным, ровным, шероховатым, трещиностойким, водонепроницаемым, противостоять пластическим деформациям при высоких положительных температурах, хорошо сопротивляться износу.
Основанием автомобильной дороги служит несущая прочная часть одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт земляного полотна. Дополнительные слон и грунт земляного полотна должны обеспечивать возможность движения по ним дорожно-строительных машин. Грунт земляного полотна — это тщательно уплотненные и спланированные верхние слои земляного основания, на которые укладывают слои дорожной одежды.
В зависимости от типа дорожных одежд и обеспеченности дорожно-строительными материалами для устройства дорожных одежд применяют различные материалы покрытии: грунты, асфальтобетонные и дегтебетонные смеси, щебень, гравий, гравийно-песчанные смеси.
При строительстве цементобетонных дорожных покрытий пре-имущественно применяют портландцемент, который в зависимости от прочности разделяют на пять марок: 300, 400, 550 и 600. Бетон однослойных и верхнего слоя двухслойных цементобетонных покрытий автомобильных дорог должен содержать цемент марки не ниже 500, а для оснований усовершенствованных капитальных покрытии — марки 300 и 400.
Органические вяжущие — материалы, получаемые и результате переработки различных видов нефти, каменного угля, смол, битумной породы. Эти материалы бывают жидкой, полужидкой или твердой консистенции. В дорожном строительстве из органических вяжущих материалом используют битумы, дегти, эмульсии. В дорожном строительстве для приготовления различных смесей в основном используют вязкие битумы, которые разделяют на пять марок: БНД200/300. БНД130/200. БНД90/130, БНД60/90, БНД40/60 (цифры характеризуют вязкость битума, определяемую глубиной (мм) проникания иглы при температуре 25°С). Деготь — продукт сухой перегонки твердого топлива. Дегти используют в качестве вяжущею материала при строительстве покрытий из черного щебня и при смешивании гравийных и щебеночных материалов на полотне дороги. Эмульсии – дисперсные системы, состоящие из взвешенных в воде капелек битума или дегтя, покрытых тонкой пленкой эмульгатора. Эмульсии содержат до 50 – 60% битума или дегтя и до 10% эмульгатора
Удобоукладываемость бетонных смесей зависит от ряда факторов, определяющим из которых является отношение массы воды к массе цемента в смеси. Чем больше это отношение, чем более пластичной будет смесь и тем легче ее можно уложить в покрытие и уплотнить. Однако увеличение этого отношения приводит к снижению плотности смеси после твердения вследствие испарения лишней воды и уменьшению прочности и морозостойкости покрытия.
Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов оказывают прямое влияние на состояние транспортных сооружений, от которого зависит производительность и качество работы транспортного комплекса, а также безопасность пассажиров и сохранность грузов.
Машины для летнего содержания автомобильных дорог
а) Поливомоечные машины. Для мойки и увлажнения твердых по-крытий, предохранения их от перегрева в жаркий сезон, очистки воздуха и оздоровления микроклимата в прилегающем к транспортным магистралям воздушном пространстве предназначены поливомоечные машины. Они могут быть прицепными (к колесному трактору) или самоходными (на шасси серийного грузового автомобиля или шасси, адаптированном к назначению машины). Поливомоечная машина (рис. 1.1) имеет цистерну, установленную на прицепном, полуприцепном или самоходном шасси, всасывающий водовод, соединяющий цистерну с центробежным насосом, нагнетающим воду через распределительный напорный водовод к двум моечным насадкам.
Насадки располагаются перед машиной по ее внешним сторонам и формируют две моющих струи, расходящиеся плоским веером и направленные на поверхность покрытия под углом атаки. Изменяя угол атаки можно добиваться от струи различного эффекта: от смыва прилипших фрагментов глинистого грунта до увлажнения покрытия.
Рис. 1.1. Компоновка и основные агрегаты поливомоечной машины:
А — конфигурация моющей струи; 7 — моющие насадки с распределительным трубопрово-дом; 2 — базовая машина; 3 — цистерна; 4 — горловина цистерны; 5 — обечайки крепления цистерны к шасси; 6 — сливной патрубок; 7 — дополнительное щеточное оборудование; 8 — мостки для обслуживания цистерны
В заправочной магистрали может устанавливаться фильтр, исключающий попадание в цистерну вместе с водой твердых минеральных и органических частиц. Обычно самоходные поливомоечные машины дополнительно оснащаются подметально-щеточным оборудованием, позволяющим расширить область их применения.
Для привода насоса поливомоечного оборудования и подметальных щеток может использоваться механическая или гидрообъемная передача. Для подъема и опускания щетки чаще всего используются гидроцилиндры.
Рис. 1.2. Машина для очистки покрытия с помощью моющей рампы
Существенным недостатком традиционной технологии мойки покрытия, при которой высокая кинетическая энергия моющей струи обеспечивается ее массой, считается высокий расход воды. Альтернативой может служить поливомоечное оборудование с моющей рампой, оснащенной большим числом направленных вниз сопел малого диаметра (рис. 1.2). Рампа расположена перед шасси невысоко над обрабатываемой поверхностью. Вода, подаваемая в расходный водовод под большим давлением, вырываясь из сопел с высокой скоростью, приобретает кинетическую энергию, необходимую для достижения моющего эффекта. Взвесь грязевых частиц
в воде и фрагменты разрушенной грязевой корки принудительно удаляются с покрытия косоустановленным водосгонным ножом с эластичной кромкой.
Особняком стоят моечные машины со щеточным оборудованием, предназначенные для мытья стен туннелей, мостов, путепроводов, линейных транспортных сооружений, а также ограждений, знаков и других элементов дорожной обстановки (рис. 1.3, 1.4, 1.5).
Рис. 1.3. Щеточно-моечное оборудование для ухода за колесоотбойным брусом с вращением щетки в поперечной плоскости
Рис. 1.4. Щеточно-моечное оборудование для ухода за колесоотбойным брусом с вращением щетки в горизонтальной плоскости
Рис. 1.5. Моечное оборудование для ухода за стенами тоннелей
Подвеска щеточного оборудования этих машин позволяет выносить щетки за габариты машины и наклонять их под разными углами к горизонту, вплоть до вертикального. Водяные сопла закреплены на кронштейнах щетки таким образом, чтобы вода при любом положении щетки попадала на промываемый участок поверхности, увлажняя его и смывая грязь. Такие машины оборудуются щетками сразу нескольких типов, что позволяет обеспечить качественную очистку поверхности любой формы. Характеристика отечественных поливомоечных машин приведена в табл. 1.1.
б) Подметально-уборочные машины. Предназначены для очистки твердых покрытий транспортных сооружений. Они также могут применяться для уборки бетонных и асфальтированных промышленных площадок и проездов, очистке ремонтируемых участков дорог от остатков удаленного покрытия. Рабочий процесс подметально-уборочной машины складывается из подметания поверхности, сбора смета в накопителях, транспортирования к месту захоронения отходов и опорожнения накопителя. Затем цикл операций повторяется.
Главным рабочим органом подметально-уборочной машины является щетка. Наиболее распространены щетки цилиндрические с горизонтальной осью вращения и размещением ворса на цилиндрической поверхности, и торцевые, с осью, круто наклоненной к дневной поверхности, и ворсом на нижнем торце. Существуют, но встречаются гораздо реже, щетки конические, с углом при вершине до 60° и расположением ворса на конической поверхности, и ленточные, у которых ворс закреплен на внешней стороне цепи, огибающей натяжное колесо и ведущую звездочку.
Торцовые и конические щетки применяют для очистки придорожных лотков, отличающихся небольшими поперечными размерами и сложной формой очищаемой поверхности (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Схема работы торцевой щетки в лотке:
1 — скорость машины; 2 — лоток дороги; а) — угловая скорость вращения щетки
Цилиндрическими щетками выполняют основной объем работ по очистке твердых покрытий дорог, тротуаров, промплощадок и аэродромных полос. Они устанавливаются под углом к направлению движения машины между ее осями или перпендикулярно — за колесами задней оси. Первая схема применяется на универсальных машинах, которые в теплый сезон используются как подметально-уборочные и поливомоечные (см. рис. 1.1), а в холодное время года — как снегоуборочные и антигололедные.
Вторая схема свойственна специализированным подметально-уборочным машинам, не предназначенным для переоснащения сезонным оборудованием (рис. 1.7). Лотковые щетки устанавливаются с одного или обоих боков машины и наклоняются таким образом, чтобы ворс очищал покрытие с внешней стороны машины, отбрасывая смет от края лотка под машину (рис. 1.8). Линейная скорость ворса щеток может совпадать со скоростью поступательного движения машины или быть противоположной.
Перенос смета с покрытия в накопительный бункер или контейнер может осуществляться несколькими способами. При одноступенчатой схеме смет забрасывается в бункер цилиндрической щеткой, придающей его частицам скорость, достаточную для подъема к загрузочной щели (рис. 1.9). Если бункер расположен перед щеткой, смет отрывается от ворса щетки сразу же после выхода его из контакта с поверхностью (так называемый прямой заброс), если сзади — ворс поднимает его по передней цилиндрической стенке кожуха и далее смет по инерции попадает в бункер (обратный заб-рос).
Рис. 1.7. Специализированная подметально-уборочная машина
Рис. 1.8. Торцевая лотковая щетка устанавливается под углом к очищаемой поверхности
Обычно такие схемы применяются в малогабаритных и универсальных машинах, где нет места для специального устройства загрузки бункера. Специализированные и большеразмерные универсальные машины оборудуются механическими или пневмо-вакуумными устройствами загрузки бункера.
Механические устройства представляют собой шнековые, ленточные, скребковые конвейеры или их комбинации, эвакуирующие смет из лотка, в который он сметается щеткой, в контейнер или бункер (рис. 1.10). Лотковые щетки, подметая дорожное покрытие, подают смет к середине машины, в зону действия главной цилиндрической щетки, которая подметает расположенную перед ней полосу покрытия и направляет весь смет на приемный лоток. С приемного лотка смет переносится в бункер механическим устройством.
Пневмовакуумные устройства работают по принципу пылесоса, к всасывающему соплу которого смет подается непосредственно щеткой (как правило, торцовой) либо шнековым или скребковым конвейером, подающим смет от щеток по приемному лотку.
Переходят в две радиальные лопасти, сообщающие смету дополнительную скорость, совпадающую с направлением транспортирующей струи воздуха. Отделение смета от воздуха происходит в бункере благодаря резкому изменению направления и скорости воздушной струи, после чего воздух дополнительно очищается фильтрами от мелкодисперсных частиц пыли.
Обеспыливание зоны работ щеток происходит за счет увлажнения воздуха системой орошения. В современных машинах привод щеток, конвейеров и вакуумных насосов осуществляется гидрообъемной трансмиссией, а в более старых конструкциях — частью гидрообъемной, частью механической трансмиссией, состоящей из раздаточных коробок с карданными валами и цепными передачами.
Современные машины с пневмовакуумными загрузочными системами и полностью гидрофицированным приводом дороже и сложнее в эксплуатации, но обеспечивают лучшее качество уборки с большей производительностью и более соответствуют городским условиям, предъявляющим повышенные требования к бесшумности транспорта.
Характеристики отечественных подметально-уборочных машин приведены в табл. 1.2.
Озеленение придорожной территории и уход за расположенными на ней зелеными насаждениями, земляными и линейными сооружениями осуществляется сельскохозяйственной техникой, землеройными и погрузочными машинами общего назначения со специальным и стандартным рабочим оборудованием и специализированными машинами по уходу за лесопарковыми территориями. В их число входят сеялки, косилки, оборудование для срезки кустарника и мелколесья, поливальные машины, машины для разбрызгивания удобрений и химикатов, бурильно-крановые машины, ямобуры, навесное оборудование к колесным тракторам, автогрейдерам и экскаваторам для прочистки и восстановления кюветов и дренажных канав, автовышки для обслуживания мостов, путепроводов, дорожных знаков, указателей и осветительного оборудования.
Машины для зимнего содержания автомобильных дорог
а) Плужные и плужно-щеточные снегоочистители. Предназначены для патрульного обслуживания дорог и текущей очистки взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек аэродромов в зимнее время. Их использование наиболее эффективно по тонкому слою свежевыпавшего, неслежавшегося и неукатанного снежного покрова. Плужные снегоочистители выпускаются, главным образом, в виде навесного сменного оборудования к бульдозерам, автогрейдерам и мощным тягачам, способным, благодаря большой силе тяги и курсовой устойчивости, очищать за один проход всю полосу движения со скоростью, обеспечивающей отбрасывание снега на обочину.
При регулярной очистке городских и аэродромных территорий от свежевыпавшего снега наиболее часто используются плужно-щеточные снегоочистители на базе серийных или адаптированных автомобильных шасси, сдвигающие основную массу снега плугом с проезжей части в сторону обочины и очищающие покрытие от его остатков толщиной до 15 мм щеткой (рис. 1.11). Плуг устанавливается впереди автомобиля, а цилиндрическая щетка — под его рамой, между передней и задней осями. Угол между плугом и продольной осью машины может меняться от 90° до 70°, а ось щетки повернута под углом в плане, чтобы снег сметался от машины вперед, к правой обочине. Плуг состоит из отвала, ножей и рамы.
Рис. 1.11. Снегоочиститель плужный, с подметальным оборудованием и пескоразбрасывателем: 7 — распределитель сыпучих антигололедных материалов; 2 — бункер для сыпучих анти-гололедных материалов; 3 — кабина базового автомобиля; 4 — фронтальный косоустановленный снежный плуг переменной кривизны; 5 – цилиндрическая косустановленная подметальная щетка
В наиболее простых и дешевых конструкциях отвал представляет собой монолитную плиту с цилиндрической поверхностью. Нижняя кромка отвала оснащается болтовыми зажимами для крепления секционных резиновых ножей, благодаря эластичности которых улучшается очистка поверхности и исключаются аварийные ситуации при наезде на неровности покрытия, крышки люков и т. п. В центре задней стенке отвала прикреплена поворотная рама плуга, позволяющая фиксировать плуг относительно сцепной рамы под различными углами. При простейшем варианте фиксатором служит металлический палец, вставляемый в совпадающие отверстия поворотной и сцепной рам. Сцепная рама в свою очередь через шарниры соединяется с толкающими штангами тяговой рамой, прикрепленной к лонжеронам шасси.
Толкающие штанги могут быть и моноблочными и телескопическими, с амортизаторами внутри. Амортизаторы предохраняют раму базового шасси от ударных нагрузок, воспринимаемых плугом. Существуют плуги с многосекционными адаптирующимися к неровной поверхности отвалами, каждая секция которого крепится к общей несущей конструкции независимой рычажно-пружинной подвеской, прижимающей секцию к поверхности покрытия и позволяющей ей перескакивать через неровности, крышки люков и другие препятствия.
В последние годы на рынке появилось отечественное плужное оборудование с отвалами переменной по длине высоты и коническим козырьком, которые исключают пересыпание снега через верх отвала и позволяют убирать снег на повышенных скоростях с дальностью отбрасывания снега до 15 м и более.
Цилиндрическая щетка представляет собой трубу, на которую надевают, плотно прижатые друг к другу, плоские кольца с запрессованным по внешней кромке ворсом. Собранная щетка крепится к кронштейнам, подвешенным к раме шасси гидроцилиндрами подъема/ опускания, и приводится объемным гидромотором либо через встроенный в щетку планетарный, либо через внешний цепной редуктор. Щеточный ворс современных машин изготавливается из капронового моноволокна, но лучшее качество очистки покрытия от снега дает более жесткий и тонкий проволочный ворс. Его применение ограничено опасностью, которую представляют для пневмоколес автотранспорта обламывающиеся фрагменты проволочного ворса, остающиеся на дороге.
Характеристики отечественных плужных и плужно-щеточных снегоочистителей приведены в табл. 1.3.
б) Снегопогрузчики. Предназначены для эвакуации снежных масс значительной толщины за границы покрытия или в транспортные средства. Их использование наиболее эффективно при уборке снега, складированного в высокие лотковые и придорожные валы или бурты.
Лаповые снегопогрузчики (рис. 1.12) используются, в основном, для перегрузки в транспорт снега, собранного плужными снегоочистителями в валы на лотковой части городских улиц. Погрузчики монтируются на специализированных шасси, собранных из стандартных конструкций и агрегатов серийных грузовых автомобилей. Рабочее оборудование состоит из лапового питателя, расположенного перед погрузчиком, и наклонного скребкового конвейера, ориентированного вдоль продольной оси машины.
Рабочие органы расположены в коробе, широкая часть которого с лаповым питателем, загребающим снег в короб, начинается перед машиной, а узкая — с конвейером, проходит над всеми агрегатами машины и выступает так далеко, чтобы под нее мог стать самосвал.
Лапа представляет собой изогнутую металлическую пластину, поставленную на ребро и средней частью шарнирно закрепленную на кривошипе вращающегося диска, установленного в широкой части короба заподлицо с днищем.
Рис. 1.12. Снегопогрузчик лаповый
Штифт в днище короба, входящий в паз в задней части лапы, вынуждает ее переднюю кромку двигаться по эллипсу, подгребая снег от боковых стенок короба к скребковому конвейеру. В приемном лотке короба симметрично установлены две лапы, двигающиеся навстречу со сдвигом по фазе и перекрывающие рабочие зоны друг друга. Снег, сгребаемый ла-пами к середине приемного лотка короба, попадает на цепной скребковый конвейер, поднимается им к разгрузочному концу и выгружается в кузов самосвала. Наиболее эффективны лаповые погрузчики при погрузке неслежавшегося снега, так как усилия лап и тяги машины недостаточно для разрушения смерзшихся или спрессованных снежных массивов.
Фрезерные погрузчики (рис. 1.13), благодаря особенностям своего рабочего органа, эффективны при перегрузке куч и валов слежавшегося и смерзшегося снега. Эти погрузчики оснащены питателем фрезерного типа и наклонным скребковым конвейером, подающим снег в транспортное средство. Фрезерный питатель состоит из двух соосных фрез разной или равной длины (длина зависит от размещения загрузочного отверстия конвейера), каждая из которых представляет собой металлические полосы, образующие края двух- или трехзаходных цилиндрических спиралей, связанных с центральным валом радиальными спицами. Вращаясь, фрезы врезаются в снежный массив, обрушивают и измельчают его фрагменты и смещают снежную массу к центру кожуха фрезы, откуда она выносится конвейером в кузов самосвала.
Рис. 1.13. Снегопогрузчик с фрезерным питателем
Рис. 1.14. Шнекороторный снегопогрузчик на базе автомобиля Урал-4320-10:
1 — шнекороторное оборудование; 2 — направляющий аппарат снегометателя; 3 – фары рабочего освещения; 4 — моторный отсек; 5 — раздаточная коробка; 6 – рычажный механизм подвески шнекороторного оборудования; 7 — опорная лыжа
Шнекороторные и фрезерно-роторные погрузчики (рис. 1.14) эффективны при экстренной расчистке дорог, покрытых толстыми снежными заносами в результате обильных снегопадов или схода снежных лавин. Эти машины оборудованы шнеками или фрезами, разрушающими снежный массив и подающими снег к отверстию в центре закрывающего их сзади и с боков кожуха. Через отверстие измельченная снежная масса попадает на лопатки ротора, который, действуя по принципу центробежного насоса, выбра-сывает ее через направляющий аппарат на обочину или в кузов транспортного средства.
Направляющим аппаратом называется изогнутая металлическая труба с уменьшающимся к выходу сечением, задающая направление движения отбрасываемой ротором снежной массы. Направление и дальность отбрасывания снега регулируется поворотом всей трубы или ее конечной секции вокруг вертикальной и продольной осей.
Технические характеристики отечественных снегопогрузчиков приведены в табл. 1.4.
в) Антигололедные машины. Предназначены для поддержания в зимний период сцепных свойств покрытия на уровне, гарантирующем безопасное движение транспорта. Наиболее массовым способом борьбы с гололедом является распределение по обледеневшему покрытию песка, гранитной крошки, кристаллических и жидких хлоридов и различных комбинаций этих веществ. Песок и гранитная крошка повышают сцепление колес с обледеневшим покрытием, но при интенсивном движении их быстро выносит на обочины. Хлориды инициируют таяние льда и снежного наката (температура замерзания соленой воды значительно ниже 0°С), но при резком падении температуры могут привести к еще большему об-леденению. Кроме того, наличие избытка воды на поверхности покрытия при высоких скоростях транспорта чревато опасностью аквапланирования.
Регулярное распределение минеральных материалов, солей и их смесей по покрытию серьезно ухудшает экологическую обстановку придорожных участков и, особенно, городских территорий, а многолетнее их применение может вызвать необратимое отравление живой природы. В городах это сопровождается засорением ливневой канализации и разрушением покрытий, зданий, инженерных сооружений, транспорта и порчей личных вещей населения. Поэтому в последние годы ведутся интенсивные поиски альтернативных методов и технологий борьбы со скользкостью дорожных и аэродромных покрытий в зимнее время.
Машины для распределения сыпучих антигололедных материалов, как правило, являются универсальными и в теплое время года переоборудуются в поливомоечные. Они монтируются на шасси серийных грузовых автомобилей, либо на специализированных пневмоколесных шасси (рис. 1.15).
Песок, гранитная крошка или смесь песка с солью засыпаются в бункер в форме трапециевидной призмы, обращенной меньшим основанием вниз. Открытый верх бункера забран двускатной решеткой, играющей роль сита. По днищу бункера проложен цепной скребковый конвейер (питатель), выносящий содержимое к заднему торцу бункера, где установлено распределительное устройство. Горизонтальный диск с радиальными вертикальными лопастями на нижней плоскости, закрытый кожухом, вращаясь, разбрасывает антигололедный материал через щели в кожухе по окружающей поверхности относительно равномерным слоем. Расход материала может регулироваться скоростью питателя, скоростью вращения диска, размером и ориентацией расходных щелей кожуха. Распределение жидких хлоридов производится из автомобильных, полуприцепных или прицепных цистерн для перевозки жидкостей, оборудованных системами дозирования и распределения.
Рис. 1.15. Распределитель антигололедных солевых растворов на шасси грузового автомобиля