19.3. Машины и оборудование для ремонта автомобильных дорог

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.

Таблица 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.

Таблица 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.

Машины для холодного восстановления дорог с использованием старого материала по методу «ресайклинг». Использование машины такого типа предусматривает выполнение ряда операций: рыхление ремонтируемого покрытия фрезой, добавку в разрыхленный материал вяжущих или других стабилизаторов, тщательное смешивание компонентов с материалом (гомогенизация), профилирование поверхности и её уплотнение [5].

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.

Таблица 19.18

Технологическая характеристика машин для холодного восстановления покрытий и стабилизации грунта по технологии «ресайклинг» фирмы «Wirtgen»

Таблица 19.19

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.

Таблица 19.20

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).

Таблица 19.21

Дорожные холодные фрезы отечественного производства