Лекции. Литература 1 В. И. Баловнев, Г. В. Кустарев Дорожностроительные машины и комплексы М 2001 2 А. В. Вавилов, И. И. Леонович Дорожностроительные машины
 Скачать 1.78 Mb.
|
|
Назначение и функции поверхностной обработки Поверхностная обработка дорожных покрытий – это способ создания шероховатой поверхности покрытия и устройства слоя износа или защитного слоя путем нанесения на покрытие тонкой пленки органического вяжущего, распределения высокосортного щебня и его уплотнения. При этом вяжущий материал фиксирует щебень на поверхности покрытия, обеспечивает его герметичность и одновременно снижает и стабилизирует скорость деградации верхнего слоя старого покрытия. Щебень обеспечивает контакт с колесами автомобиля, воспринимает их сжимающее и истирающее воздействие и защищает верхний слой покрытия от износа. Поверхностная обработка выполняет следующие функции: – восстанавливает и повышает сцепные качества покрытия; – формирует слой износа и защитный слой от проникания воды в дорожную одежду; – восстанавливает разрушение и продлевает срок службы старых покрытий, на которых появились признаки износа в виде трещин, шелушения, выкрашивания и др.; – при устройстве на щебеночных и гравийных покрытиях обеспечивает обеспыливание и значительно более комфортные условия движения автомобилей; – во всех случаях улучшает эстетический вид покрытия, придавая однородный вид и цвет. Технология поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня Основным отличием данной технологии является синхронное, практически одновременное распределение вяжущего и россыпь щебня. При устройстве поверхностной обработки традиционными методами разрыв во времени между распределением вяжущего и россыпью щебня может достигать 1 часа, при синхронном распределении материалов разрыв не превышает 1 секунды, что существенно сказывается на повышении качества поверхностной обработки.  Повышение качества при использовании в качестве вяжущего горячего битума объясняется тем, что за столь короткий промежуток времени битум не успевает остыть и сохраняет жидкую консистенцию и высокую клеющую способность. В результате битум хорошо проникает в микропоры щебня и покрытия, обволакивает каждую щебенку и прочно приклеивает их к покрытию и одну к другой. Уплотнение уложенного слоя также происходит при горячем состоянии битума, что обеспечивает максимальный эффект уплотнения. При использовании в качестве вяжущего битумной эмульсии высокое качество поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня объясняется тем, тем что за столь короткий промежуток времени распад эмульсии только начнется и эмульсия в жидком состоянии заполнит все микропоры щебня и покрытия, покроет каждую щебенку тонким слоем вяжущего и обеспечит возможность хорошего уплотнения слоя поверхностной обработки. Синхронное распределение решает все проблемы организации и координации работ, возникающие при асинхронном распределении, поскольку при каждой остановке в распределении щебня автоматически прекращается и распределение вяжущего. Существенно сокращаются простои из-за климатических условий и повышается производительность работ. Это особенно важно при использовании вяжущих высокой вязкости, но особенно важно при работе в неблагоприятных погодных условиях и в странах с холодным климатом, когда основание или старое покрытие имеет невысокую температуру вследствие чего нанесенное вяжущее быстро остывает и теряет клеющую способность. Использование технологии устройства поверхностной обработки с синхронным распределением материалов увеличивает срок ее службы до 10-15 лет. Машины для устройства поверхностной обработки с синхронным распределением материалов Для устройства поверхностной обработки с синхронным распределением вяжущего и щебня разработана и выпускается широкая номенклатура битумощебнераспределителей различной производительности. Они могут работать при движении передним ходом или при движении задним ходом. Машины оснащены оборудованием, позволяющим использовать в качестве вяжущего битум, битум с различными полимерными и модифицирующими добавками, а так же битумные эмульсии. БИТУМОЩЕБНЕРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ «ЧИПСИЛЕР» предназначены для синхронного распределения вяжущего и щебня при устройстве поверхностной обработки. Рабочее оборудование битумощебнерапределителя монтируется на шасси грузового автомобиля или на прицепе или полуприцепе, которые перемещаются при помощи тягача. От грузоподъемности базового шасси зависит объем емкости для вяжущего и объем кузова для щебня. Рабочее оборудование машины состоит из теплоизолированного бака для вяжущего, оснащенного подогревом, кузова для щебня, системы распределения вяжущего, щебнераспределителя и специальной консоли (площадки) оператора с пультом автоматизированного управления рабочими органами и всем процессом устройства поверхностной обработки.  Схема размещения оборудования «Чипсилера»: 1 – бак с подогревом для вяжущего; 2 – кузов для щебня; 3 – распределитель вяжущего; 4 – распределитель щебня; 5 – площадка оператора. Кузов для щебня разделен поперечными перегородками, позволяющими расходовать щебень частями. Система распределения вяжущего состоит из плоскоструйных форсунок, расположенных на одной поперечной балке (3) в виде гребенки на расстоянии 10см одна от другой с общей шириной распределения вяжущего 4м. Вяжущее из форсунок подается под давлением в виде мельчайших частичек и покрывает обрабатываемую поверхность тонким равномерным слоем. Каждая форсунка имеет автономное включение и выключение, что обеспечивает возможность гибкого регулирования ширины распределения битума или битумной эмульсии. Щебнераспределитель оригинальной конструкции позволяет распределять фракции от 2 до 20мм слоем в одну щебенку на ширину до 3,5м с шагом изменения ширины 0,25м путем закрытия заслонок. Таким образом имеется возможность гибко регулировать ширину распределения вяжущего и щебня в процессе движения машины. Индивидуальное открывание форсунок, а так же боковое перемещение гребенки обеспечивает высококачественное выполнение продольных стыков между смежными полосами поверхностной обработки. Дневная производительность машины при устройстве поверхностной обработки колеблется от 7 000м2 до 15 000м2 в зависимости от организации работ и, в первую очередь, от обеспечения машины вяжущим и щебнем. Рисайклинг (регенерация) асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог По методу осуществления регенерации различают два метода: 1. рисайклинг на заводе; 2. рисайклинг на дороге. Технологический поток регенерации на заводе имеет следующую последовательность: 1. снятие старого покрытия холодным или горячим фрезерованием или разломом; 2. доставка автотранспортом старого материала на асфальтобетонный завод; 3. приготовление из материала старого покрытия с добавлением каменного материала и битума в соответствии с требованием рецептуры новой асфальтобетонной смеси; 4. доставка новой асфальтобетонной смеси автотранспортом на ремонтируемый участок; 5. распределение асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком; 6. уплотнение слоя. Технологический поток регенерации на дороге проводится специальной машиной – ремиксером. При использовании данной машины за один рабочий ход материал старого покрытия нагревается, перерабатывается с добавлением или без добавления нового материала, распределяется и уплотняется. Таким образом, ремиксеры предназначены для ремонта укрепленных битумом слоев дорожной одежды методом горячего рециклирования. Они обеспечивают репластификацию старого слоя, разрыхление его вращающимися рыхлителями, добавление корректирующей смеси, перемешивание их и укладку приготовленной смеси. Смесь, выложенная на нагретое полотно, укладывается с помощью плавно регулируемого смесеукладочного бруса в соответствии с профилем полотна. Такая технология обеспечивает хорошее сцепление слоев за счет укладки «горячего по горячему», при этом за счет соответствующих добавок свойства покрытия восстанавливаются при полном повторном использовании старой дорожной одежды. Особенностью ремиксеров является то, что весь процесс восстановления осуществляется за один рабочий проход непосредственно на проезжей части дороги как подвижной стройплощадке. Они позволяют восстанавливать все типы асфальтовых дорог - от улиц до автострад. Существует 4 группы машин для осуществления горячего рисайклинга на дороге: 1. С использованием машин Ремиксер-300/600 – этот способ используется для заделки трещин и открытых швов между уложенными полосами дорожной одежды из асфальтобетона. При этом растресканный участок репластифицируется на глубину 0-40 мм, затем добавляется свежая смесь и производится укладка подготовленной таким образом новой смеси на рабочей ширине 300/600 мм. Тепловая мощность установки составляет 263 000 ккал/ч. Мощность двигателя ремиксера (36,8 кВт) обеспечивает гидравлический привод на все четыре колеса и рабочее оборудование. Масса ремиксера составляет 3750/4580 кг. 2. С использованием машин Миниремиксер-100, данные машины предназначены для восстановления участков дорог малой площади; 3. С использованием машин Ремиксер-2500, данные машины снабжены системой «варио», позволяющей рыхлить покрытие и укладывать новое. Ремиксер 2500 это компактный ремиксер для полного восстановления дорожных одежд, укрепленных битумом. Ширина фрезерования и укладки новой смеси после добавления вяжущего и свежей смеси может плавно изменяться от 1500 до 2500 мм. Глубина обработки регулируется от 0 до 60 мм. Мощность двигателя составляет 118 кВт. Ходовой привод гидравлический, на все колеса. 4. С использованием машин Ремиксер-4500, предназначен для полного восстановления дорожных одежд из асфальтобетона на больших площадях. Ширина восстанавливаемого дорожного полотна изменяется в пределах 3000-4500 мм при глубине 0-60 мм. Мощность двигателя составляет 182 кВт. Привод гидравлический на рабочее оборудование и ведущие колеса. Тепловая мощность нагревателя 1 900 000 ккал/ч. Рабочая масса ремиксера – 48 000кг. При восстановлении дорог ремиксером-4500 могут быть использованы четыре способа регенерации: 1. Метод Reshape (Reform) – профилировка; 2. Метод Repave – профилировка с восстановлением слоя износа; 3. Метод Remix – профилировка с изменением структуры покрытия; 4. Метод Remix-Plus – профилировка с изменением состава смеси и устройства слоя износа. МЕТОД RESHAPE (REFORM) Метод предназначен для устранения колейности и других неровностей покрытия.  Этот способ позволяет добиться требуемой ровности и изменить, если требуется поперечный уклон проезжей части. Технологическая цепочка представляет собой следующие операции: – разогрев старого покрытия инфракрасными горелками; – снятие, перемешивание и разравнивание смеси ремиксером; – уплотнение пневмокатком и гладковальцовым катком.  Рыхлитель имеет вид вращающего барабана, на котором по винтовой линии закреплены резцы. Такая конструкция рыхлителя позволяет одновременно с рыхлением производить тщательное перемешивание, которое в сочетании с высокой температурой перерабатываемого слоя дает возможность добиться хорошей однородности смеси. МЕТОД REPAVE Этот метод предназначен для профилировки старого покрытия, но с устройством тонкого слоя износа из новой асфальтобетонной смеси. Слой износа усиливает старое покрытие и улучшает сцепные качества.  Технологическая цепочка состоит из следующих операции: – разогрев существующего покрытия инфракрасными горелками; – снятие, перемешивание и разравнивание смеси ремиксером; – доставка автотранспортом с АБЗ асфальтобетонной смеси для устройства слоя износа; – прием в бункер ремиксера горячей асфальтобетонной смеси и ее распределение; – предварительное уплотнение горячих переформованного слоя и слоя износа уплотняющим брусом ремиксера; – окончательное уплотнение восстановленного покрытия пневмокатком и гладковальцовым виброкатком.  МЕТОД REMIX Использование этого метода позволяет целенаправленно изменять свойства имеющегося материала за счет введения битума и каменного материала. Однородность укладываемой смеси обеспечивается интенсивным перемешиванием в мешалке принудительного действия. Качество получаемой смеси сравнимо с качеством новой асфальтобетонной смеси. Метод Remix дает возможность: – восстановить разрушившийся слой износа; – стабилизировать и усилить покрытие; – корректировать поперечные уклоны; – восстановленное покрытие использовать в качестве нижнего слоя основания, что дает дополнительный резерв увеличения прочности дорожной одежды.  Технология Remix включает следующие операции: – разогрев существующего покрытия инфракрасными горелками; – доставка автотранспортом горячего (140 0С) каменного материала определенного гранулометрического состава; – распределение каменного материала щебне-распределителем; – дополнительный разогрев покрытия с распределенным по нему щебнем; – снятие, перемешивание (с добавлением или без добавления битума) материала покрытия, разравнивание и предварительное уплотнение смеси ремиксером; – окончательное уплотнение восстановленного покрытия катками.  Подача битума на рыхлитель осуществляется во время перемешивания. Дозировка битума осуществляется по рецептуре. Холодный рисайклинг Технология холодного рисайклинга позволяет добиться повторного максимального использования материалов существующего покрытия при восстановлении автомобильных дорог. Ресайклеры это машины, предназначенные для холодного рециклирования дорожных одежд. При холодном рециклировании эти машины сфрезеровывают дорожную одежду, перемешивают ее со свежим вяжущим и полученную таким образом новую асфальтобетонную смесь укладывают в виде основания или подстилающего слоя. В качестве вяжущего используют цемент и битумные эмульсии. На дорогах местного значения работа заканчивается поверхностной обработкой покрытия, на дорогах более высокого класса сверху укладывают один или несколько (в зависимости от грузонапряженности дороги) битуминозных слоев. Преимущества холодного рисайклинга: 1. Отсутствие загрязнений окружающей среды благодаря полному использованию материалов старой дорожной одежды, т.е. нет потребности в площадках для отвалов, нет необходимости разработки новых карьеров дорожно-строительных материалов. 2. Высокое качество нового слоя вследствии последовательного высококачественного смешения материала старого покрытия с водой и стабилизаторами (цемент, вспененный битум, битумная эмульсия). 3. Структурная целостность дорожной одежды. Холодный рисайклинг позволяет получать связные слои большой толщины, благодаря чему не требуется проливки жидких вяжущих между тонкими слоями дорожной одежды. 4. Уменьшение сроков строительных работ. Это достигается высокой производительностью современных типов рисайклеров. При ремонте дорожной одежды возможно использование двух вариантов холодного рисайклинга.  В первом случаи глубина фрезерования не превышает 150мм, во втором составляет 300мм. Новая смесь приготавливается из старого материала с добавлением при необходимости недостающих фракций минеральных материалов и вяжущего прямо на автомобильной дороге за один рабочий ход рисайклера. Высокие прочностные качества отремонтированного покрытия достигаются за счет использования комплексного вяжущего: цемента + битумная эмульсия или вспененный битум + известь. В данном случаи цемент придает смеси высокую прочность, а битумная эмульсия необходимую упругость. Слои полученные с помощью холодного рисайклинга могут быть использованы как покрытия на автомобильных дорогах с малой интенсивностью движения или как слои основания на дорогах с более высокими колесными нагрузками. Для получения слоев основания могут быть использованы следующие способы рисайклинга: рисайклинг укрепленных слоев; рисайклинг укрепленных и неукрепленных слоев; рисайклинг неукрепленных слоев.    На дорогах с высокой интенсивностью движения целесообразно использование следующих конструкций дорожной одежды со слоем рисайклинга в основании: 1. укладка сверху дополнительного слоя основания и покрытия; 2. укладка сверху покрытия; 3. укладка сверху тонкослойного асфальтобетона; 4. укладка сверху поверхностной обработки. В зависимости от ширины захвата рабочей поверхности различают три типа рисайклеров: 1. рисайклер 1000CR, с шириной обработки до 1,0м; 2. рисайклер 2100DCR, с шириной обработки до 2,0м; 3. рисайклер CR4500, с шириной обработки до 4,5м. РИСАЙКЛЕР 1000CR Рисайклер 1000CR предназначен для рисайклинга полос движения шириной 1 м на дорогах, связывающих небольшие населенные пункты, с асфальтобетонным покрытием. Рисайклер 1000CR может снимать дорожную одежду на основе битуминозных материалов, а в случае небольшой толщины ее слоя и лежащий под ним неукрепленный подстилающий слой на глубину до 100 мм. Устройство рисайклера 1000CR: |