Машины и оборудования для страительства. Машины и оборудование для строительсва. Понятия Покрытие и основание дорог

• Название: Понятия Покрытие и основание дорог
• Анкор: Машины и оборудования для страительства
• Дата: 10.10.2022
• Размер: 38.45 Kb.
• Имя файла: Машины и оборудование для строительсва.docx
• Тип: Документы; #726318

Введение

Автомобильные дороги имеют важное экономическое, социальное и оборонное значение для страны. Состояние дорожного покрытия – один из важнейших показателей, характеризующих уровень развития производительных сил общества.

Рост грузоподъемности и скоростей движения автомобилей требует непрерывного развития дорожной сети, совершенствования конструкций дорожных одежд. Несоответствие состояния дороги требованиям транспортного потока снижает скорость движения, увеличивает изнашивание автомобилей и затраты на их ремонт, повышает расход топлива и изнашивание шин, способствует росту количества дорожно-транспортных происшествий.

Для обеспечения круглогодичного движения автомобилей на проезжей части устраивают дорожную одежду, которая представляет собой уложенную на поверхность земляного полотна твердую монолитную конструкцию из материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию климатических факторов и колес транспортных средств. Напряжения, возникающие в дорожной одежде при проезде автомобилей, затухают с глубиной. Это позволяет проектировать дорожную одежду многослойной, используя в отдельных ее слоях материалы различной прочности в соответствии с действующими усилиями и интенсивностью влияния природных факторов.

Цель работы: изучение основных видов дорожных покрытий и оснований и непосредственно детальный разбор, машин с помощью, которых выполняеться строительство дорог.

1. 
   Понятия «Покрытие и основание» дорог
   

В проектировании автомобильных дорог, принят термин «Дорожная одежда». Дорожная одежда – это многослойная конструкция в пределах проезжей части автомобильной дороги, воспринимающая нагрузку от автотранспортного средства и передающая её на грунт. [1]

В дорожной одежде различают следующие слои:

Покрытие - верхний, наиболее прочный, обычно водонепроницаемый, относительно тонкий слой одежды, хорошо сопротивляющийся истирающим, ударным и сдвигающим нагрузкам от колес, а также воздействию природных факторов. Поскольку покрытие устраивают из наиболее дорогостоящих материалов, ему придают минимальную допустимую толщину. Покрытие обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги (ровность поверхности, высокий коэффициент сцепления с шиной). В конструкции покрытия, помимо основного слоя, обеспечивающего необходимые качества, предусматривается запасной слой (слой износа), не входящий в расчетную толщину и подлежащий периодическому восстановлению в процессе эксплуатации дороги.

Поверх покрытий, не обладающих достаточной водонепроницаемостью и сопротивлением истиранию, устраивают тонкие защитные слои (слои поверхностной обработки) путем разлива органических вяжущих материалов с засыпкой одномерным мелким щебнем. Поверхностную обработку применяют также для повышения шероховатости гладких покрытий в процессе эксплуатации. [2]

Основание - несущая прочная часть одежды, устраиваемая из каменных материалов или грунта, обработанного вяжущими материалами. Оно предназначено для передачи и распределения давления на расположенные ниже дополнительные слои одежды или на грунт земляного полотна (подстилающий грунт) и потому должно быть монолитным, устойчивым против сдвига и изгиба. Основание не подвергается непосредственному воздействию колес автомобилей, а влияние погодных факторов передается на него в несколько смягченном виде. Поэтому для его устройства можно использовать материалы меньшей прочности, чем в покрытие и слое износа. Широкое использование для него должны находить местные материалы - прочные отходы промышленности, слабые каменные материалы, обработанные вяжущими.

Основание может состоять из одного или нескольких слоев. В последнем случае верхние слои основания устраивают из более прочных материалов. Изолированное при устройстве усовершенствованных покрытий от воздействия поверхностной влаги основание может увлажняться в результате перемещения влаги снизу-вверх из земляного полотна в период зимнего промерзания. Поэтому в северных районах страны к материалам для устройства основания предъявляются требования в отношении морозоустойчивости;

Дополнительные слои основания из материалов, устойчивых при увлажнении, укладывают между основанием покрытия и подстилающим грунтом земляного полотна на участках с неблагоприятными климатическими и грунтово-гидрологическими условиями. В местах, где земляное полотно сложено из пылеватых, суглинистых и глинистых грунтов, в которых могут развиваться процессы зимнего влагонакопления и пучения, вводят дополнительный слой из пористых материалов (песка, гравия или щебня), который называют дренирующим, противопучинным или морозозащитным. Такой слой предназначен для отвода избыточной воды из верхних слоев земляного полотна. [3]

Грунт земляного полотна (подстилающий грунт, «рабочий слой» земляного полотна) - тщательно уплотненные и спланированные верхние слои земляного полотна, на которые укладывают слои дорожной одежды. На подстилающий грунт передается все давление от транспортных нагрузок, поэтому он является весьма ответственным элементом конструкции дорожной одежды. Прочность дорожной одежды может быть обеспечена лишь на однородном, хорошо уплотненном, не подверженном пучению земляном полотне при обеспеченном водоотводе. Повышение сопротивления грунта земляного полотна внешним нагрузкам, его осушение и постоянство водного режима являются наиболее надежными способами увеличения прочности дорожной одежды и снижения ее стоимости. Никакое увеличение толщины слоев каменных материалов не может обеспечить прочность и ровность дорожной одежды, укладываемой на слабом неуплотненном или переувлажненном грунтовом основании.

2. Классификация дорожных одежд

Дорожные одежды подразделяются на капитальные, облегченные, переходные и низшие. К каждому из названных типов дорожных одежд относятся покрытия различных видов.

Дорожная одежда должна обеспечить высокую надёжность и требуемые транспортно-эксплуатационные показателями в течение срока службы (между капитальными ремонтами).

Для капитальных типов - 15 лет.

Для облегчённых типов - 10 лет.

Для переходных типов - 6-8 лет. 

Различают жёсткие и нежёсткие дорожные одежды.

К жёстким дорожным одеждам следует относить одежды имеющие:

-цементобетонные монолитные покрытия;

-асфальтобетонные покрытия на основаниях из цементобетона;

-сборные покрытия из железобетонных и асфальтобетонных плит.

3. Основные виды дорожных покрытий

Допускаемая скорость и удобство движения - определяются в основном покрытиями, которые могут быть разделены на основные конструктивные типы.

Асфальтобетон представляет собой искусственный строительный материал, который получается при уплотнении в горячем состоянии смеси, состоящей из подобранного по крупности малопористого каменного остова - щебня или гравия и песка, связанных между собой смесью тонкого минерального порошка с битумом, вводимым в зависимости от состава асфальтобетонной смеси в количестве от 3,5 до 9 %. Различают асфальтобетоны крупнозернистые, мелкозернистые и песчаные. Особенностью асфальтобетонов является зависимость их свойств от температуры.

Цементобетонные покрытия обладают большой монолитностью и высоким сопротивлением нагрузкам. Их строят в виде отдельны плит размерами в плане 3: 4 или 6: 7 м при толщине от 18 до 24 см. Плиты отделяются друг от друга швами, необходимые для компенсации изменений и длины при колебаниях температуры. Различают швы расширения, сокращающиеся при удлинении плит, и швы сжатия, расширяющиеся при укорочении плит. Для обеспечения совместной работы плит и сохранения их взаимного расположения в швы вводят стальные стержни - штыри, которые обеспечивают возможность изменения длины плит и передают с одной плиты на другую вертикальные нагрузки и частично изгибающие моменты. Свойства цементобетонных покрытий не меняются при колебаниях температуры. При правильном подборе состава бетонной смеси и соблюдении технологических правил строительства износ цементобетонных покрытий незначителен, и они более долговечны, чем другие виды дорожных покрытий.

Пропитка - введение эмульсий или разогретых вязких битумов и дегтей в покрытие путем разлива по поверхности не полностью укатанного слоя щебня одинаковой крупности. Покрытия из щебня и гравия, обработанные органическими вяжущими материалами, хорошо сопротивляются разрушающему действию движения автомобилей благодаря прочному соединению каменных частиц, вводимых вяжущими. Такие одежды водостойки.

Поверхностная обработка - тонкий защитный слой, создаваемый на поверхности дорожной одежды путем разлива 2 - 2,5 л/кв.м битума с последующей засыпкой очень мелким щебнем и прикаткой.

Щебеночные покрытия обладают малым сопротивлением износу при проезде автомобилей, так как касательные усилия, возникающие в зоне контакта пневматических шин с покрытием, нарушают эффект укатки. Поэтому как самостоятельный тип щебеночные покрытия применяют лишь при малой интенсивности движения.

Мостовые - покрытия и основания, устроенные из отдельных, установленных вплотную друг к другу естественных или искусственных камней.

Усовершенствованные мостовые, устраиваемые из брусчатки или клинкера, отличаются ровной поверхностью. Мостовые из грубого колотого или валунного камня (булыжные мостовые) иногда используют на дорогах 2 и 3 категорий как покрытие временного типа или как основание под более совершенные типы покрытий, а на дорогах более низких категорий - как самостоятельный тип категорий. [4]

4. Машины для строительства дорожных покрытий

Дорожная техника (дорожно-строительные машины) – несколько групп специальной техники, которая используется при строительстве автомобильных дорог и других асфальтированных территорий, а также для обслуживания, ремонта и демонтажа асфальтобетонных покрытий.

Под понятие «дорожная техника» подходят все машины, которые задействуются при строительстве, ремонте или обслуживании автомобильных дорог:

• 
  1. Устройство конструктивных слоев дорожной подушки;
  
• 
  2. Укладка и уплотнение асфальтобетонных смесей;
  
• 
  3. Ремонт дорожного полотна;
  
• 
  4. Создание дорожной инфраструктуры;
  
• 
  5. Подготовка территорий;
  
• 
  6. Доставка различных материалов;
  
• 
  7. Проведение грунтовых работ;
  
• 
  8. Производство и транспортировка бетонных смесей.
  

Данная техника используется непосредственно для укладки, уплотнения, ремонта и обслуживания асфальтобетонного дорожного полотна. Сюда можно отнести как крупногабаритную тяжелую спецтехнику, так и дополнительное ручное оборудование. [6]
Крупногабаритная дорожная техника Таблица 1

Что входит	Назначение
Асфальтоукладчики	Укладка асфальтобетонной смеси с равномерным распределением, а также первичное уплотнение.
Дорожные катки	Разравнивание и уплотнение асфальтобетонной смеси (катки подходят и для других материалов).
Дорожные фрезы	Снятие асфальтобетонного покрытия, дробление асфальтобетона до определенных фракций.

Что входит	Назначение
Гудронаторы	Равномерное распределение вяжущих материалов по горизонтальной плоскости.
Заливщики швов	Заливка и герметизация швов, трещин, расслоений и расколов асфальтового покрытия битумным составом.
Компрессоры	Очистка трещин, выбоин, ям и других областей от мусора, пыли и влаги.
Отбойные молотки	Разрушение асфальтобетонного покрытия или других твердых материалов.
Виброплиты	Уплотнение асфальтовых смесей на небольших площадях, когда нет возможности использовать дорожный каток.
Другое	Тары для переноса битума, тележки для транспортировки сыпучих материалов и т.д.

Дополнительное ручное оборудование Таблица 2

Асфальтоукладчик

Асфальтоукладчик представляет собой сложную дорожно-строительную технику, предназначенную для нанесения, распределения и первичного уплотнения асфальтобетонных смесей. Современные асфальтоукладчики способны контролировать толщину и скорость укладки, а также поддерживать необходимую температуру асфальтовой смеси.


Принцип работы асфальтоукладчика:

• 
  1. В специальный отсек (приемный бункер) поступает асфальтобетонная смесь. Как правило, сразу из кузова самосвала.
  
• 
  2. Далее смесь перемещается в шнековую камеру внутри укладчика.
  
• 
  3. При помощи шнеков смесь равномерно распределяется по поверхности.
  
• 
  4. С помощью специальных плит происходит разравнивание и первичное уплотнение.
  

Также в процессе укладки происходит инфракрасный нагрев смеси перед укладкой, чтобы обеспечить необходимую для высокой адгезии температуру.

Классификация асфальтоукладчиков Таблица 3

Ширина укладки	Стандартные диапазоны: 100-300 см; 200-450 см; 250-750 см; 300-900 см; 300-1200 см. Асфальтоукладчики с небольшой шириной укладки используются для территорий с малой площадью, включая тротуары и асфальтовые дорожки. Такие машины отличаются небольшими габаритами и высокой маневренностью. Асфальтоукладчики с большой шириной укладки больше подходят для асфальтирования крупных площадей, включая широкие автомобильные дороги. Имеют большие габариты и вес.
Тип ходовой части	Гусеничные варианты отличаются высокой производительностью и возможностью укладки асфальта на большую ширину. Чаще всего используются при строительстве автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов и крупных площадей. Существуют 2-х и 4-х опорные варианты. Современные гусеничные асфальтоукладчики имеют резиновые звенья (или резиновые накладки на звеньях), благодаря чему удается избежать повреждения покрытия, обеспечить мягкость хода, повысить скорость движения и увеличить сцепление. Колесные автоукладчики, как правило, имеют небольшую или среднюю производительность и ширину укладки. Это позволяет сократить габариты, что делает возможным использование данных машин для асфальтирования небольших участков, включая тротуары и придомовые территории. Кроме того, колеса обеспечивают высокую скорость движения и маневренность. Существуют двух-, трех- и четырехосные варианты, в которых одна-две оси являются ведущими.
Объем укладки (тонн в час)	Производительность: до 450 т/ч; Вес: до 6 тонн; Ширина укладки: 100-350 см. Маневренные модели, идеально подходящие для асфальтирования небольших территорий. Производительность: 250-700 т/ч; Вес: 6-10 тонн; Ширина укладки: 200-500 см. Универсальные машины, подходящие для большинства городских объектов.
Второстепенные параметры	Толщина укладки, скорость движения и укладки, разновидность приема сырья, объем бункера, мощность машины, способ нагрева смеси.

Дорожные катки
Каток – дорожная техника, предназначенная для уплотнения различных материалов, включая асфальтобетонные смеси, щебень, песок и грунт. Уплотнение производится за счет большого веса машины, который передается через основной рабочий элемент катка – валец (цилиндрический элемент, заменяющий колеса). В некоторых случаях эффективность уплотнения повышается за счет вибрационного воздействия.

Классификация дорожных катков Таблица 4

Способ передвижения	Прицепные – не имеют собственного движка, передвигаются в сцепке с транспортным средством. Сегодня практически не встречаются. Самоходные – за счет наличия двигателя способны передвигаться самостоятельно. Развивают более высокую скорость, а также имеют хорошую маневренность и комфортабельность.
Вес	Легкие (до 6 т) – используются для пешеходных территорий, на которые не будет оказываться высокого внешнего воздействия. Средние (6-10 т) – задействуются при строительстве большинства городских автомобильных дорог. Тяжелые (свыше 10 т) – применяются для территорий, которым требуется максимальное уплотнение асфальтобетона. Также используются для трамбовки щебня.
Вид вальцов	Гладкие – гладкие металлические цилиндры, предназначенные для уплотнения асфальта. Пневматические – пневматические колеса, предназначенные для уплотнения асфальта. Сегментные – гладкие металлические цилиндры, имеющие сегменты на ободе. Назначение – уплотнение асфальта. Кулачковые – цилиндрические вальцы, отличающиеся большим количеством выступов. Назначение – трамбовка грунта. Компакторные – узкие вальцы цилиндрической формы, имеющие относительно небольшое количество выступов. Назначение – трамбовка грунта. Решетчатые – гладкие вальцы, имеющие металлическую решетку. Назначение – трамбовка грунта. Особые – комбинация нескольких типов вальцов. На сегодняшний день изготавливаются только под заказ.
Количество вальцов	Одновальцовые – с одной стороны располагается валец, с другой колеса. Двухвальцовые – вальцы расположены с обеих сторон (ведущим может быть один или оба). Трехвальцовые – имеют 3 вальца.
Тип уплотнения	Статическое – уплотнение производится только за счет массы машины. Вибрационное – кроме статического давления оказывается вибрационное воздействие через вальцы. Наиболее эффективный вариант.

Дорожные фрезы
Современная дорожная фреза представляет собой крупногабаритную дорожно-строительную спецтехнику, основным назначением которой является правильный демонтаж асфальтобетонного покрытия. Фрезеровочная дорожная техника оснащается специальным барабаном и другими конструктивными элементами, что позволяет аккуратно снимать покрытие на заданную глубину, а также производить дробление на определенные фракции с последующей сортировкой.

Классификация самоходных дорожных фрез Таблица 5

Легкие	Ходовая часть: чаще колесная; Вес: до 7,5 т; Ширина фрезерования: 60 см; Максимальная глубина фрезерования: 21 см.
Тяжелые	Ходовая часть: гусеничная; Вес: до 30,3 т; Ширина фрезерования: 200 см; Максимальная глубина фрезерования: 32 см.
Вид фрезерного барабана	Черновой – для грубого фрезерования, имеет небольшое количество резцов. Стандартный – универсальный тип барабана, имеющий вдвое больше резцов, чем черновые варианты. Чистовой – предназначен для тонкого фрезерования, имеет повышенное количество резцов. Микрофрезерный – имеет очень большое количество резцов, используется для повышения шероховатости покрытия. Специальные барабаны: V-образный: для водоотводных каналов; Круговой: для фрезерования вокруг люков; Узкий: для нарезки швов.

«Дорожная техника для фрезерования покрытия может быть, как самоходной, так и прицепной или навесной. Однако наибольшей эффективностью и производительностью отличаются именно самоходные дорожные фрезы, за счет чего альтернативные варианты практически не встречаются». Раньше в ассортименте дорожников был лишь метод горячего фрезерования, который предполагал предварительный нагрев асфальтобетона, что исключало повторное использование материала.

На сегодняшний день используется метод холодного фрезерования, который не требует предварительного нагрева покрытия, а также позволяет эффективно использовать снятый и измельченный асфальтобетон, превращая его в асфальтовую крошку.
Техника для работ с грунтом
Дорожная техника для проведения грунтовых работ представлена следующими машинами:

• 
  1. Бульдозеры – срезание и передвижения грунта и сыпучих материалов;
  
• 
  2. Экскаваторы – рытье и перемещение грунтов и сыпучих материалов на короткие расстояния в диапазоне 10-15 м;
  
• 
  3. Грейдеры – планировка грунта (срезание, выравнивание);
  
• 
  4. Скреперы – послойная резка грунта и его транспортировка на дистанцию до 5 км.
  

Также экскаваторы могут использоваться для дробления асфальтобетона, однако качество подобного мероприятия будет существенно уступать демонтажу асфальта с помощью холодного фрезерования.
Техника для подготовки территории
Дорожная техника данной категории предназначена для расчистки местности перед началом проведения работ:

• 
  1. Кусторезы – ликвидация кустов и мелкого леса;
  
• 
  2. Корчевальные машины – ликвидация пней, стволов, остатков кустарников, крупных камней и т.д.;
  
• 
  3. Машины с «гидравлической лопатой» – спецтехника для пересадки деревьев;
  
• 
  4. Рыхлители – разрыхление мерзлого грунта.
  

Расчистка местности при помощи данной спецтехники позволяет в короткие сроки расчистить площадку от посторонних элементов, а также исключить будущее прорастание растений сквозь конструктивные элементы дорожной подушки.

Кроме того, существует перечень ручного механизированного оборудования, которое может дополнить работу вышеприведенной техники. Это может быть измельчитель для кустарников и дерева, ручной корчеватель и прочее.
Дорожная техника для благоустройства и обслуживания
К данной категории дорожно-строительной техники принято относить машины для создания дорожной инфраструктуры, а также коммунальную спецтехнику для обслуживания автомобильных дорог.

Таблица 6

Категория	Перечень
Для создания инфраструктуры	Машины для забивки стоек барьерного ограждения (сваебойные машины); Машины для нанесения дорожной разметки.
Коммунальные машины	Подметально-уборочные; Поливомоечные; Снегоуборочные; Снегопогрузчики. Фронтальные погрузчики; и другое.

Техника для транспортировки материалов
Для транспортировки многих материалов, используемых в дорожном строительстве, применяются привычные всем самосвалы.

В зависимости от интенсивности укладки асфальтовой смеси используются самосвалы разной грузоподъемности – чем выше производительность асфальтирования асфальтоукладчиком, тем выше должна быть грузоподъемность самосвала. Это связано с тем, что асфальтобетонные смеси подаются в бункер асфальтоукладчика сразу из саморазгружаемого кузова (самосвал следует перед укладчиком во время асфальтирования).

Современные самосвалы разделяются на 4 категории грузоподъемности:

• 
  1. Низкая – до 2 000 кг;
  
• 
  2. Средняя до 6 000 кг;
  
• 
  3. Повышенная – до 14 000 кг;
  
• 
  4. Особо высокая – свыше 14 000 кг.
  

При укладке асфальта чаще всего используются 10-тонные самосвалы – в большинстве случаев этого достаточно, чтобы обеспечить бесперебойную подачу в бункер асфальтоукладчика.
Машины для изготовления и перевозки бетонных смесей
Бетонные дороги, несмотря на высокие эксплуатационные характеристики, плохо переносят морозы, а также серьезные перепады температур – подобные обстоятельства приводят к быстрому растрескиванию бетона. Это серьезно ограничивает возможность сооружения бетонных автодорог на территории России, так как постоянное разрушение бетона будет требовать постоянного и недешевого ремонта.

Поэтому дорожная техника для производства и транспортировки бетонных растворов по большей части используется при сооружении различных зданий, нежели при строительстве автомобильных дорог.

Дорожная техника для бетонных смесей Таблица 7

Бетоносмеситель обыкновенный (бетономешалка)	Оборудование, предназначенное для приготовления бетонных смесей.
Автобетоносмеситель	Грузовой транспорт с вращающейся емкостью для транспортировки бетона.
Автоцементовоз	Грузовой транспорт для перевозки цемента на расстояние до 300 км.
Бетононасос	Машина с устройством, позволяющим осуществлять прием и непрерывную подачу бетонной смеси.

Заключение

Без автомобильных дорог не может функционировать ни одна отрасль экономики страны. Уровень развития и техническое состояние дорожной сети существенно влияют на экономическое и социальное развитие страны в целом, так и её отдельных регионов, поскольку надёжные транспортные связи способствуют повышению эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и материальных ресурсов, повышению производительности труда.

Дорожное хозяйство страны в настоящее время находится на сложном этапе развития, когда от преимущественного строительства новых дорог необходимо переходить к эксплуатации дорог, повышению технического уровня и эксплуатационного состояния, капитальности дорожных одежд, реконструкции дорог и мостов. Рост интенсивности движения и особенно доли в ней большегрузных автомобилей, автомобильных поездов и автобусов привёл к существенному возрастанию изнашивающего и разрушающего действия автомобилей на дорогу, следствием чего является увеличение потребности в ремонтно-восстановительных дорожных работах и их объёмов, эта тенденция будет неизбежно нарастать. Дорожные работы принадлежат к числу трудоёмких процессов, связанных с выполнением значительных транспортных работ и с затратами большого количества материалов. Развитие темпов дорожного строительства должно базироваться на его дальнейшей индустриализации, автоматизации и комплексной механизации всего строительного процесса, сокращения сферы использования неквалифицированного труда.

Список литературы

1. 
   Справочник дорожных терминов, под ред. В. В. Ушакова — М., 2005 г.
   
2. 
   1. Автомобильные дороги. Проектирование и строительство. Под ред. В.Ф Бабкова, В.К. Некрасова и Г. Щелиянова. М.: Транспорт, 1983 г.
   
3. 
   2. Белятынский А.А., Таранов А.М. Определение видимости при проектировании автомобильных дорог. Киев. 1983 г.
   
4. 
   3. Сарадаров А.А. Архитектура автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1986 г.
   
5. 
   4. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1: Учебник для ВУЗов. - Изд. 2-е, перераб и доп. - М.: Транспорт, 1987 г.
   
6. 
   https://asfalt-kachestvo.ru/news/dorozhnaya-tekhnika.html