Машины для ремонта автодорожных покрытий

Фрезерные машины.Позволяют планировать старое покрытие, текстурировать его поверхность, восстанавливая сцепные свойства, снимать старое покрытие послойно или на всю глубину, вскрывать подземные коммуникации, освобождать от старого покрытия люки колодцев, выравнивать бетонные полы в производственных поме­щениях (рис. 9.18). При необходимости фрезерная машина позво­ляет прорезать в покрытии и подстилающих слоях швы, предотв­ращающие растрескивание или оползание покрытия вокруг ремон­тируемого участка.

•

Материал, срезанный со старого асфальтобетонного покрытия, может укладываться в нижние слои дорожной одежды или исполь­зоваться в качестве добавки при приготовлении свежей асфальто­бетонной смеси. Для фрезерования покрытия на небольших участ-

ках, вокруг люков колодцев, вплотную к бордюрному камню, уда­рения дорожной разметки, прорезания швов и щелей и изготов­ления «трясущих» полос на автомагистралях используются спе­циализированные малые фрезерные машины с шириной фрезеро­вания не более 1000 мм (рис. 9.19), которые могут оснащаться раз­личными типами фрезерных барабанов (рис. 9.20). Частота вра­щения фрезерного барабана зависит от скорости машины и проч­ности покрытия и составляет от 1,6 до 3,4 с'¹.

Крепления твердосплавных резцов в держателях обеспечивает их быструю замену без использования специальной оснастки. Фре­зерные машины самых маленьких размерных групп оставляют сре­занный материал на дороге, прочие оборудуются ленточными кон­вейерами для погрузки срезанного материала в транспорт или пе­регрузки его на обочину. Привод рабочих органов и ходового обо­рудования малых машин, как правило, полностью гидрофициро-ван, хотя отдельные модели могут оборудоваться клиноременным приводом фрезы. Фрезеруемая зона располагается, как правило, между движителями машины (исключения допускаются при фрезе­ровании вплотную к препятствиям или использовании узких фрез и дисковых пил большого диаметра).

Машины оборудуются системой увлажнения фрезеруемой зоны, обеспечивающей пылеподавление и охлаждение режущего инстру­мента. Самые маленькие фрезы могут монтироваться на трехко­лесном шасси с шарнирно-сочлененной рамой и выносом фрезы за

Рис. 9.18. Самоходная фреза-планировщик на четырехопорном гусеничном шасси с шириной фрезерования до 2000 мм

Рис. 9.19. Самоходная фреза-планировщик на трехопорном колесном шасси с шириной фрезерования до 600 мм

Рис. 9.20. Сменные фрезерные барабаны:

/ - для снятия слоя шириной 600 мм; 2 - для прорезания щели шириной 140 и глубиной 700 мм; 3 - объемный гидропривод фрезерного барабана

его габариты. В сочетании с возможностью поперечного наклона фрезерного барабана это позволяет обрабатывать покрытие вплот­ную к прямым и криволинейным (с радиусом от 300 мм) препят­ствиям, фрезеровать V-образные поверхности, прорезать в покры­тии криволинейные швы и щели.

Автоматизированная система управления информирует опера­тора о работе всех систем машины, следит за соблюдением про­дольного и поперечного уклонов, глубиной фрезерования по ши­рине полосы, соответствием рабочей скорости усилию фрезеро­вания.

Восстановители покрытия(ресайклеры). Эти машины пред­назначены для ремонта изношенного асфальтобетонного покры­тия с полным использованием материала срезанного покрытия

(рис. 9.21). Эти машины привлекательны тем, что реализуемая ими технология восстановления покрытия снимает проблему утилиза­ции материалов старого покрытия, остающихся при обычных спо­собах их ремонта, и снижает потребность в свежем сырье.

Высококачественные слои основания с использованием матери­ала старой дорожной одежды получают смешиванием полученно­го гранулята с вяжущими материалами либо непосредственно в ходе фрезерования (рис. 9.22), либо в асфальтосмесительной установке В первом случае автогрейдер и каток, следуя за ресайклером раз­равнивают и уплотняют основание, в другом - готовая смесь пода­ется автотранспортом, укладывается асфальтоукладчиками ц уплот­няется катками. В качестве вяжущих материалов применяются це­мент, битумная эмульсия, вспененный битум, смесь вспененного битума с водой, смесь битумной эмульсии, воды и цемента или смесь вспененного битума с цементом.

Рис 9 21 Ресайклер, подготавливающий за один проход полосу основания шириной до 2500 мм на глубину до 500 мм со скоростью до 25 м/мин

Рис. 9.22. Восстановление асфальтобетонного покрытия:

а - комплект машин: 1 - каток; 2 - трейлер с емкостями под цемент; 3 - ресайклер; 4 -самосвал с минеральным сырьем; 5 - холодный фрезерный планировщик; б ~ последо­вательность обработки: 1 - стабилизированный слой основания, готовый к укатке; 2 -уплотнение трамбующим брусом; 3 - распределение шнеком по ширине полосы; 4 -перемешивание двухвальной мешалкой; 5 - впрыскивание эмульсии; 6 - добавка це­ментной взвеси; 7 - разрушение старого покрытия с измельчением его материала; 8 - распределение свежего минерального материала; 9 - изношенное покрытие

Нагретый до 180 °С битум вспенивается при впрыскивании в него воздуха и воды. При этом его объем возрастает в 20 раз, а вязкость снижается, что повышает скорость и качество смешивания битума с гранулятом и свежим каменным материалом. Вода, содержащая­ся в битуме, испаряется либо связывается цементом, усиливая ста­билизирующий эффект.

Конструктивно ресайклеры идентичны грунтосмесительным машинам, адаптировать которые к любому из названных видов работ можно, установив нужный фрезерный барабан и воспользо­вавшись подходящей технологической схемой (см. гл. 8).

Производительность ресайклера (П_рес) при обработке поверх­ности покрытия можно рассчитать по формуле

l/U

(9.8)

фак

^гД^е ^бар - длина рабочей части фрезерного барабана; Ь_пер - пере­крытие соседних проходов, равное ширине колеса или трака; &_в -коэффициент использования времени смены; [7_фак - фактическая ра­бочая скорость движения машины (в зависимости от твердости и глубины снимаемого покрытия (7_фак = 0,01 ...0,17 м/с); /г_рез-толщи­на срезаемого слоя покрытия; &_раз - коэффициент разрыхления ста­рого покрытия при фрезеровании (&_раз < 1,4); У_куз - вместимость

кузова самосвала, используемого для вывозки гранулята; /с_нап - ко­эффициент наполнения кузова (&_нап < 0,9); /_ман - продолжительность простоя при подаче транспорта под погрузку и отходе загружен­ных машин; при смешивании на дороге или выгрузке срезанного материала в отвал (?_ман = 0).

При больших объемах работ по замене покрытия, как правило, используются обычные асфальтоукладчики и катки. При ямочном ремонте, когда покрытие восстанавливается на небольшом участ­ке, чаще используются дорожные ремонтеры, оснащенные обору­дованием для подготовки зоны ремонта, а также хранения и рас­пределения небольших количеств асфальтобетонной или битумо-минеральной смеси и битумных мастик (табл. 9.5).

Таблица 9.5 Перечень и назначение отечественных дорожных ремонтеров

Марка	Базовое шасси	Назначение
БЦМ-24	Прицеп	Ямочный ремонт асфальтобетонного покрытия, заделка трещин, ремонт насти­лов тротуаров и пешеходных дорожек. Материал - битум, фракции щебня
ДЭ-21М-03	ГАЗ-3309	Ямочный ремонт асфальтобетонного покрытия. Материал - возимая асфальто­бетонная смесь в подогреваемых бункерах
ОРД-1023	ЗИЛ-433362, ЗИЛ-494560	Доставка и выдача литых асфальто­бетонных смесей, приготовление и выдача сфальтобетонной смеси, битумных мастик, в том числе из старого асфальтобетона
ОРД-1025	ЗИЛ-133-Д42, КамАЗ-55111, МАЗ-5551, КрАЗ-6444	Доставка и выдача литых асфальто­бетонных смесей, приготовление и выдача асфальтобетонной смеси, битумных мастик, в том числе из старого асфальтобетона
ЭД-105.1А	ЗИЛ-433362, КамАЗ-53213	Ямочный ремонт покрытий из асфальто­бетонных и битумоминеральных смесей. Материал - асфальтобетонная смесь, битум

Устройство и комплектация ремонтеров зависит от типа ремон­тируемого покрытия, принятой технологии ремонта и используе­мых ремонтных материалов, но все они, как правило, монтируют­ся на шасси серийных грузовых автомобилей. Принятая до недав­него времени технология ремонта асфальтобетонного покрытия предусматривала вырубку поврежденного участка покрытия от-

бойным молотком, очистку выемки от остатков старого покрытия, обработку ее дна и стенок горячим битумом, заполнение выемки свежей асфальтобетонной смесью, ее уплотнение и выравнивание. В соответствии с этим в комплект дорожного ремонтера включа­лись компрессор с отбойными молотками, термос с горячим биту­мом, системой его подогрева, распределения и переносной форсун­кой, статический или вибрационный каток, емкость с горячей ас­фальтобетонной смесью, системой ее перемешивания, дозирования и распределения, а также ручной шанцевый инструмент. Для ком­плектования использовалось как адаптированное к ремонтеру, так и серийное оборудование, возимое или прицепное.

При современном способе ямочного ремонта разрушенное ас­фальтобетонное покрытие срезается фрезой, работающей в составе ремонтной бригады. В образовавшуюся выемку заливается литая асфальтобетонная смесь, при этом обработки краев и дна выемки битумом не требуется, а укладка смеси допускается на влажную по­верхность при окружающей температуре до -10 °С. Литая асфальто­бетонная смесь в момент укладки имеет температуру 200 °С и обла­дает высокой текучестью. Она прогревает и высушивает края и дно ремонтируемого участка покрытия и затекает во все неровности, надежно сцепляясь с материалом старого покрытия и образуя еди­ную с ним поверхность, не требующую уплотнения и выглаживания.

Для обеспечения необходимой шероховатости покрытия на от­ремонтированном участке по его поверхности распределяется мел-

кий щебень или укладывается высокопористый асфальтобетон. Литая асфальтобетонная смесь перевозится в термосе-миксере, представляющем собой теплоизолированную емкость, установлен­ную на шасси грузового автомобиля. Емкость оснащена мешал­кой реверсивного действия для перемешивания смеси и обогрева­ется жидкотопливными обогревателями, подогревающими смесь при перевозке к месту укладки.

При выгрузке смеси емкость наклоняется, смесь самотеком и/или с помощью мешалки вытекает через люк в задней стенке мик­сера в распределительный желоб и из него - в выемку. Существуют и прицепные комплекты для ямочного ремонта асфальтобетонно­го покрытия (рис. 9.23), работающие в паре с самосвалом. Зона ре­монта очищается сжатым воздухом, затем в нее через впрыскиваю­щую насадку подается битумная эмульсия и залитый участок по­сыпается щебнем. Технология ремонта не предусматривает пред­варительную подготовку участка и его укатку после распределе­ния щебня.

Производительность дорожного ремонтера (П_{д р}) в погонных метрах дорожного покрытия, отремонтированного содержимым одной заправки термоса-бункера, можно рассчитать по формуле

la

(9.9)

Ч

&Ak

Пд.р =

№

Рис. 9.23. Прицепной комплект оборудования для ямочного ремонта, работающий

в сцепке с самосвалом:

/ - самосвал с устройством для распределения щебня; 2 - прицеп с цистерной и ком­плектом вспомогательных агрегатов; 3 - впрыскивающая насадка с вынесенным

пультом управления

где L₃ - протяженность ремонтируемого участка; k_B - коэффици­ент использования времени смены; Ъ_к - ширина карты (выемки, вырезанной в покрытии); h_K - глубина карты; 1% - суммарная длина всех карт на участке L₃; /_к - средняя длина одной карты; ^_рас - пода­ча распределительного устройства термоса-миксера; С/Д - средняя скорость движения машины при обработке карты; L_Tp - расстоя­ние от асфальтосмесительной установки до места работы; С/_т^п_р^ор -транспортная скорость порожней машины; U^ - скорость груже­ной машины; г_зап - продолжительность заполнения термоса-бунке­ра из асфальтосмесительной установки; ц - коэффициент кратно­сти потребного количества смеси и вместимости термоса-бунке­ра F_Tep (в общем случае коэффициент (д. приравнивается к количе­ству заправок термоса-бункера, необходимых для заполнения всех карт на участке L₃, округленному до ближайшего меньшего целого числа; при (ЬАУКе_Р)^1 ц = 0; при (feA/z. V_Tep)>l ц = 1; при V_Tep)>2 ц = 2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Антонов А. С. Силовые передачи колесных и гусеничных машин. Теория
и расчет. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние,
1975.-480с.

1. БагировД.Д., Златополъский А. В. Двигатели внутреннего сгорания стро­
ительных и дорожных машин. - М.: Машиностроение, 1974. - 220 с.

1. Бульдозеры и рыхлители / Б. 3. Захарчук, В. Д. Телушкин, Г. А. Шлойдо,
А. А.Яркий. - М.: Машиностроение, 1987. - 240 с.

1. Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины: Учебник. - 4-е изд., пе­
рераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 536 с.

1. Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчет на проч­
ность поршневых и комбинированных двигателей: Учебник / Д. Н. Вырубов,
С.И.Ефимов, Н.А.Иващенко и др.; Под ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. -
4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.

1. Дорожные машины / Н.Я.Хархута, М.И.Капустин, В.П.Семенов,
И.М.Эвентов. - Л.: Машиностроение, 1968. - 416 с.

1. Заленский В. С. Путевые и дорожные машины: Учебник для техникумов. -
М.: Стройиздат, 1991. - 382 с.

1. Лифшиц Б. А. Машины и организация механизированной уборки горо­
дов. - М.: МАДИ, 1985. - 7 с.

9. Машины для строительства дорог / Ф.П.Катаев, К.Ф.Абросимов,
А. А. Бромберг, Ю. А. Бромберг. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностро­
ение, 1971. -624 с.

10.Новиков А. Н. Машины для строительства цементобетонных дорожных
покрытий. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1979. - 256 с.

10.Новиков А. Н. Установки для приготовления асфальтобетонных смесей:
Учебник. - М.: Высш. шк., 1977. - 232 с.

11.Полезные страницы // За рулем. - 1999. Осень-зима.

12.Справочник по кранам: Характеристика материалов и нагрузок. Осно­
вы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В. И. Брауде,
М.М.Гохберг, И.Е.Звягин и др.; Под общ. ред. М.М.Гохберга. - Л.: Маши­
ностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. - 536 с.

10.Справочник по кранам: Характеристики и конструктивные схемы кра­
нов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кра­
нов / М.П.Александров, М.М.Гохберг, А.А.Ковин и др.; Под общ. ред.
М.М.Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988. - 559 с.

11.Справочник конструктора дорожных машин / Б.Ф.Бондаков, И.П.Бо-
родачев, С. А. Варганов и др.; Под ред. И. П. Бородачева. - 2-е изд., перераб. и
доп. - М.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

10.Строительная, дорожная и специальная техника. Краткий справоч­
ник / А. А. Глазов, Н. А. Манаков, А. В. Понкратов и др. - М.: АО «Профтехни-
ка», 1998. - 620 с.

17. Тяговый расчет дорожно-строительных машин. Методические указания
к лабораторной работе по проверочному тяговому расчету прямолинейного
движения гусеничных и колесных дорожно-строительных машин / Ю.А. Гань-
кин, Г.С.Мирзоян, Р.Г.Данилов. - М.: Ротапринт МАДИ (ТУ), 1999. - 32 с.

18. Тягачи строительных и дорожных машин: Учеб. пособие / Ю.А.Брян­
ский, М.И.Грифф, В. А.Чурилов и др. - М.: Высш. шк., 1976. - 360 с.

19. Шестопалов К. К. Автогрейдеры // Основные средства. - 2000. - № 3. -
С. 36-43.

20. Шестопалов К. К. Асфальтоукладчики // Основные средства. - 1999. -
№ 21. - С. 40-44; № 23. - С. 39-46.

21. Шестопалов К. К. Бульдозеры // Основные средства. - 1999. - № 13. -
С. 41-46; №15.-С. 36-40.

22. Шестопалов К. К. Дорожные катки // Основные средства. - 2000. - № 1. -
С. 42-47; № 2. - С. 40-48.

23. Шестопалов К. К. Дорожные фрезы // Основные средства. -1999. - № 19. -
С. 38-44.

24. Шестопалов К. К. Мини-погрузчики: знакомые незнакомцы // Основ­
ные средства. - 1999. - № 3. - С. 22-27.

25. Шестопалов К. К. Мини-экскаваторы: обзор марок, предлагаемых на
российском рынке // Основные средства. - 1999. - № 1-2. - С. 19-22.

26. Шестопалов К. К. Одноковшовые полноповоротные строительные экс­
каваторы // Основные средства. - 1999. - № 5. - С. 29-35; № 7. - С. 26-33.

27. Шестопалов К. К. Одноковшовые фронтальные погрузчики // Основ­
ные средства. - 1999. - № 9. - С. 39-44; № И. - С. 40-46.

28. Шестопалов К. К. Расчет и оптимизация параметров ленточного кон­
вейера // Методические указания по проведению лабораторной работы с ис­
пользованием персонального компьютера. - М.: МАДИ, 1997. - 30 с.

29. Шестопалов К. К. Телескопические погрузчики-манипуляторы - область
применения, технические особенности // Основные средства. - 1998. - № 21. -
С. 26-31.

30. Шестопалов К. К. Экскаваторы-погрузчики // Основные средства. - 1998. -
№23.-С. 14-18.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие.

Глава 1. Общие сведения о подъемно-транспортных, строительных,

дорожных машинах и оборудовании.......................................................... 8

1.1.Назначение и область применения................................................... 8

1.2. Основные конструктивные схемы и принципы компоновки......... 20

1.3. Типы трансмиссий.................................................................................... 27

1.4. Рулевые системы....................................................................................... 36

Глава 2. Энергетическое оборудование подъемно-транспортных,

строительных, дорожных машин и оборудования.................................. 38

2.1. Силовые установки.................................................................................. 38

2.2. Промежуточные преобразователи энергии...................................... 46

Глава 3. Подъемно-транспортные машины и оборудование................. 51

3.1. Назначение, область применения и классификация
подъемно-транспортных машин.......................................................... 51

3.2. Краны и крановое оборудование........................................................ 54

3.3. Транспортирующие машины................................................................ 58

3.4. Погрузчики................................................................................................. 64