Дорожные машины рипэйверы и ремиксеры фирм США и Европы
Производство работ по методу повторного использования непосредственно на месте восстановления дорожного покрытия осуществляется за счет нескольких последовательно выполняемых рабочих операций за один проход специальной машины, обеспечивающей переработку и новую укладку асфальтобетонной смеси. При этом ремонт дорожного покрытия может производиться как с разогревом поверхности старого покрытия (горячий метод), так и без разогрева (холодный метод).
Горячий метод восстановления покрытия предусматривает следующие технологические режимы: термопрофилирование (reshape), термоукладка (repave), термосмешение (remix), термогомогенизация.
Термопрофилирование предусматривает восстановление ровности и шероховатости дорожного покрытия без добавления новой смеси в соответствии с утраченными компонентами в старом покрытии.
Режим термоукладки предусматривает восстановление покрытия с добавлением новой смеси в количестве до 50 кг/м 2, укладываемой поверх разрыхленной смеси старого покрытия. Если необходимо выдержать старые высотные отметки покрытия, часть разрыхленного старого материала может быть удалена.
При термоукладке восстанавливается ровность и шероховатость покрытия и исправляется поперечный профиль.
Термосмешение предусматривает добавление новой смеси (до 45 кг/м 2) и ее перемешивание со старой и позволяет производить восстановление эксплуатационных свойств старой асфальтобетонной смеси с одновременным устранением дефектов геометрии дорожного полотна.
Термогомогенизация включает те же операции, что и термосмешение, но добавляется небольшое количество новой смеси (10 кг/м 2) или новая смесь вообще не добавляется. Старая смесь, прошедшая через смеситель, улучшает свои свойства и может быть уложена заново. Такой режим требует повышенной степени разогрева старого покрытия, потому что смесь в процессе транспортирования к смесителю охлаждается. Перечисленные способы ремонта дорожного покрытия основаны на использовании тепловой энергии.
В настоящее время для получения тепловой энергии применяются горелки инфракрасного излучения, обеспечивающие высокое качество и производительность ремонтных работ, сохранение свойств битума. Асфальтобетон имеет сравнительно низкую теплопроводность, поэтому при подводе к нему тепла надо учитывать, что тепловой процесс, происходящий в асфальтобетоне при воздействии инфракрасных лучей, имеет границу облучения, при которой температура поверхности покрытия не должна превышать 503°К (230°С). При этих температурах еще не происходит возгорания покрытия. Тепловое облучение поверхности дорожного покрытия лучше проводить несколько раз с перерывами, чем просто удлинять время нагрева. Таким образом, обеспечивается более плавное повышение температуры в глубине покрытия.
Для получения требуемого эффекта разогрева применяются специальные разогреватели и теплоизолирующие устройства.
Эффективность нагрева покрытия определяет возможную глубину рыхления и качество восстановительных работ.
Машины для регенерации дорожных покрытий обеспечивают значительное улучшение ровности и состава материала асфальтобетонной смеси восстанавливаемого покрытия. Эти машины могут быть использованы в любом из режимов: в термопрофилировании, термоукладке, термосмешении и термогомогенизации. Отличительными особенностями этих машин являются увеличенная база и применение автоматических систем для приведения ровности дорожного покрытия в соответствие с проектными требованиями.
В практике реконструкции и ремонта дорожных покрытий используются методы работ, которые обусловлены конструкцией машин, используемых для этой цели. Повторное формирование дорожного покрытия связано с использованием специальных машин, например, изготавливаемых в США (фирма "Cutler"), в ФРГ (фирмы "Wirtgen", "Vogele"). Машины фирм "Cutler" и "Wirtgen" в одной большой установке объединяют все рабочие элементы, которые необходимы для повторного формирования старого покрытия дороги.
В отличие от этих машин фирмой "Vogele" (ФРГ) создана машина Reformer для восстановления асфальтобетонного покрытия. Нанесение дополнительного слоя покрытия на восстановленный слой производится обычным асфальтоукладчиком, следующим за первой машиной на расстоянии, равном длине грузового автомобиля. Оба слоя старого и нового материала хорошо между собой соединяются, так как укладка осуществляется " горячим по горячему" и между слоями не появляется грязь и влага. Решение с двумя отдельными машинами особенно выгодно при выполнении работ на ограниченной площади. На таких строительных площадках можно обеспечить экономичность выполнения работ. Второй агрегат-асфальтоукладчик имеется во всех дорожно-строительных организациях. Если нанесения нового слоя покрытия не требуется, асфальтоукладчик используется на другой стройплощадке.
Машина фирмы "Vogele" Super 1700ARF имеет рабочую ширину при восстановлении асфальтобетонного покрытия от 2,5 до 4 м, рабочую скорость от 0,5 до 5,7 м/мин. Она создана на базе асфальтоукладчика Super 1700, у которого сняты бункер для приема асфальтобетонной смеси, ленточные питатели и распределительные шнеки. На месте приемного бункера установлена цистерна вместимостью 5000 л, или 2750 кг, для сжиженного газа, впереди которой закреплен четырехсекционный складывающийся инфракрасный разогреватель. На месте шнеков смонтированы многозубчатый рыхлитель и пластинчатый распределитель. Блок разогревателя в рабочем состоянии имеет длину 9 м (в транспортном положении складывается и имеет длину 1,4 м). Он включает в себя четыре секции, в каждой из которых имеются два ряда горелок инфракрасного излучения. В одном ряду (ширина 2,5 м) установлено 15 горелок, в секции 30, а всего в блоке разогревателя 120 горелок. Максимальная излучающая мощность горелки 11 тыс. ккал/ч. Для поддержания такой мощности требуется 1 кг пропана в час. При давлении газа 0,5 кгс/см 2 температура теплоизлучения достигает 600°С, при 1,5 кгс/см 2 - 800°С. Суммарный расход сжиженного газа составляет 120-130 кг/ч. Необходимое давление газа устанавливается автоматически на заданном уровне специальной системой испарителя сжиженного газа. Теплоизлучающая мощность каждой нагревательной секции регулируется индивидуально с пульта управления за счет бесступенчатого регулирования давления газа в смесителе.
Рыхлитель шарнирно крепится к брусьям гусеничных тележек и регулируется по высоте двумя гидроцилиндрами. Зубья рыхлителя располагаются в шахматном порядке в четыре ряда. Разрыхленный материал равномерно распределяется лопастным распределителем, перемещаемым гидромотором по поперечной направляющей. Лопасть со стойкой регулируется по высоте гидроцилиндром. Скорость поперечного движения лопасти распределителя можно бесступенчато регулировать от 0 до 25 м/мин. Направление перемещения изменяется автоматически при достижении крайних положений или дистанционно оператором с пульта.
Для выглаживания и уплотнения разогретого и разрыхленного слоя покрытия используют выглаживающий и уплотняющий брус (трамбовку и виброплиту) от асфальтоукладчика Super 1700. Брус регулируется гидроцилиндром.
Если необходимо устраивать дополнительный слой асфальтобетонного покрытия, используются две машины. Основная модель машины, предназначенная для восстановления покрытия, представляет собой обычный асфальтоукладчик, оборудованный различными дополнительными устройствами. Вторая машина является непереоборудованным обычным асфальтоукладчиком, с помощью которого дополнительный верхний слой из новой асфальтобетонной смеси может быть нанесен на выравнивающий слой из повторно использованного старого асфальтобетона.
Для восстановления асфальтобетонного покрытия с устройством нового слоя при использовании одной машины широкое применение находят машины, изготавливаемые фирмами "Cutler" и "Wirtgen". Метод восстановления асфальтобетонного покрытия с использованием одной машины известен как метод Катлера - по имени изобретателя метода из США. Эта машина за один проход выполняет следующие операции: размягчает путем нагревания термоэлементами инфракрасного излучения старое деформированное асфальтобетонное покрытие; разрыхляет размягченное покрытие; перемещает разрыхленную смесь в поперечном направлении для разравнивания поверхности покрытия и придания ей заданного проектного профиля; укладывает на образовавшемся ровном основании слой из новых материалов заданной толщины и профиля; предварительно уплотняет распределенный восстановленный слой и слой нового материала.
Такая машина представляет собой комбинацию грейдера и асфальтоукладчика. Длина ее достигает 15,5 м, ширина обрабатываемой полосы составляет 3,8 м. Машина, восстанавливая покрытие за один проход, обеспечивает разогрев старого покрытия с помощью блока горелок инфракрасного излучения и планировку разогретой поверхности двумя перекрещивающимися ножами для создания ровного основания. Ножи, установленные сзади каждого нагревателя, снимают излишек смеси на возвышающихся местах и добавляют ее в пониженные. Смесь уплотняется выглаживающей плитой, на нее подается новая асфальтобетонная смесь, которая распределяется шнеком и уплотняется второй выглаживающей плитой.
Фирма "Cutler" выпускает трехосную машину. В ней приемный бункер для новой асфальтобетонной смеси располагается перед передней осью. Из бункера смесь пластинчатым транспортером подается на выровненное восстановленное покрытие. За передней осью расположены два нагревательных устройства длиной по 1,95 м и шириной 3,8 м, которые собираются из 200 отделочных горелок с керамическими элементами. Блок горелок прогревает асфальтобетонное покрытие на глубину до 30 мм.
Позади разогревающего устройства располагается кирковщик, состоящий из 12 элементов шириной по 0,3 м. Каждый элемент снабжен девятью ножами, расположенными в три ряда. С помощью пневматических устройств киркующие элементы с постоянной силой прижимаются к покрытию и рыхлят покрытие на глубину 10-30 мм. Каждый элемент оснащен специальным устройством, предохраняющим зубья от поломки. Элементы кирковщика могут регулироваться на требуемое поперечное сечение, они могут подниматься или опускаться, чтобы избежать соприкосновения с люками колодцев на проезжей части улицы при работе машины.
За кирковщиком располагается шнековый распределитель, который распределяет взрыхленную смесь равномерно по всей ширине и при необходимости удаляет в сторону часть разрыхленного материала. Слой новой смеси распределяется по старому взрыхленному и в дальнейшем оба вместе уплотняются выравнивающей плитой, состоящей из пяти секций, и уплотняющими органами.
Типичными машинами для реконструкции дорог, совмещающими все операции, являются Repaver и Remixer германской фирмы "Wirtgen". Подобные машины выпускаются машиностроительными фирмами в США, Франции, Японии, Англии, Италии.
Первоначально появились машины для обеспечения режима термоукладки (Repaver), ввиду их относительной простоты. Машины, обеспечивающие выполнение режима термосмешения (Remixer), - это машины нового поколения, так как с их помощью на месте может изменяться состав материала дорожного покрытия. С разработкой этих машин восстановление покрытия осуществляется со значительно меньшими затратами сырья, энергии и труда.
Применением метода "repave", разработанного фирмой "Wirtgen", при использовании старого материала покрытия достигается ровная поверхность полотна дороги с необходимой шероховатостью. Благодаря переработке разогретого материала верхних слоев дорожной одежды, обладающего еще удовлетворительными эксплуатационными свойствами, доля нового материала (смеси), то есть добавка дорогостоящего сырья, сводится до минимума.
Repaver является самоходной установкой, в комплект которой входят агрегаты для всех операций. Так, благодаря мобильной строительной площадке выдерживаются сжатые сроки строительства и происходит незначительная задержка в движении транспорта (см. рис. 1 и 2). Новая смесь доставляется автомобилями-самосвалами и сбрасывается прямо в приемный бункер установки.
Новое покрытие предварительно хорошо уплотняется машиной Repaver, так что для окончательного уплотнения достаточны обычные катки.
Множество работ по регенерации покрытий как на автомагистралях, так и на дорогах общегосударственного и областного значения, а также в городах свидетельствует об экономной работе этих машин. Широкого применения метод "repave" достиг, кроме того, благодаря надежной эксплуатации регенерированных покрытий дорог.
Регенерация методом "repave" осуществляется за несколько операций при помощи только одной машины Repaver.
Сначала разогревается битумное покрытие блоком инфракрасных элементов. Разогретая асфальтобетонная смесь рыхлится рыхлителем, имеющим твердосплавные зубья, и затем распределительным шнеком равномерно по всей рабочей ширине разравнивается. При помощи балочного ножа окончательно профилируется полотно, которое прогревается блоком нагревательных элементов до температуры укладки.
Новая асфальтобетонная смесь, поступающая из бункера через нагреваемый туннель в заднюю часть машины, укладывается комбинированным вибрационно-трамбующим брусом с одновременным предварительным уплотнением.
Нагревательные элементы размещены так, чтобы обеспечить оптимальную для переработки массы старого покрытия температуру при различных условиях работы. Во избежание выгорания и затвердения вследствие слишком высокой температуры вяжущего интенсивность нагрева регулируется при помощи высоты расположения батареи нагревательных элементов, а также включения или отключения определенных секций элементов. Установленная общая теплопроизводительность, а также диапазон регулирования подачи тепла учитывают широкий диапазон наружной температуры, разные рабочие глубины и различную вязкость вяжущего. Инфракрасные элементы питаются пропаном из двух баков через испарители. Емкость баков обеспечивает работу полные сутки без перерыва.
Расположенный непосредственно за рыхлителем шнек, в зависимости от геометрии износа, равномерно распределяет массу асфальтобетонной смеси по всей рабочей ширине, причем она при этом перемешивается. Затем балочный нож разравнивает поверхность покрытия, образуя при этом полотно. Излишний материал удаляется шнеком в сторону.
Глубина внедрения зубьев регулируется плавно в зависимости от глубины колеи. Основная ширина рыхлителя подразделена на четыре одинаковых сегмента. В случае встроенных в дорогу сооружений, как, например, крышки люков, можно каждый из сегментов отдельно поднять.
Рыхление разогретой массы смеси осуществляется рыхлителем с твердосплавными зубьями, размещенными в нескольких рядах по всей рабочей ширине. Их форма предотвращает дробление щебня. Благодаря расстоянию между отдельными зубьями масса смеси даже при наибольшей глубине рыхления не может накапливаться перед рыхлителем.
Разогревом полотна до температуры укладки обеспечено гомогенное сцепление нового слоя со старым. Благодаря этому установка может работать даже при неблагоприятных погодных условиях.
Новая смесь поступает из бункера по наклонному транспортеру через обогреваемый туннель перед брусом, где она распределяется шнеком по всей рабочей ширине и потом укладывается.
Кинематически удачная установка комбинированного вибрационно-трамбующего бруса обеспечивает ровность поверхности покрытия. Число ударов трамбующего бруса и частоту вибратора можно точно регулировать в соответствии с толщиной покрытия и скоростью укладки.
Благодаря высокому предварительному уплотнению необходимо только несколько проходов катка по регенерированному участку.
Применение вариобруса особенно рекомендуется для ремонта улиц в городах, где рабочую ширину надо часто менять.
Швы и трещины в битумных покрытиях необходимо своевременно обновлять, так как такие дефекты оказывают существенное влияние на срок эксплуатации дорожной одежды. Даже небольшая трещина в покрытии может за короткий срок создать серьезные проблемы под воздействием нагрузок от движущихся транспортных средств и атмосферных влияний. Поэтому необходимо своевременно устранять трещины, содержать прочное и плотное покрытие.
Применение мини-машины Repaver для ремонта швов зарекомендовало себя на многих государственных, земельных, местных и городских дорогах ФРГ. Благодаря разнообразным возможностям такой машины успешно проведены работы по обновлению покрытий дорог как в ФРГ, так и за рубежом.
Ремонтные работы проводятся оперативно. Кроме мини-repaver, для ремонта швов используют дорожный каток. При небольших затратах на машины и рабочую силу обеспечиваются экономический эффект и высокая производительность ремонтных работ.
При наличии влаги вначале тщательно сушат дефектный шов с помощью открытых горелок. Затем с помощью инфракрасных ламп, расположенных рядами, производят разогревание материала покрытия в зоне шва, причем температуру регулируют в зависимости от скорости движения.
Репластифицированное покрытие разрыхляют непосредственно в зоне трещины вращающимся рыхлителем. Одновременно добавляют новую подогретую смесь и хорошо смешивают ее с имеющимся подогретым материалом. Распределительный брус обеспечивает профильную укладку смеси и точную дозировку в соответствии с конечной плотностью. Окончательное уплотнение производят традиционным дорожным катком. После укладки шов закрыт и получен одинаковый по высоте переход.
Преимущество данного способа ремонта наряду с быстрым выполнением и немедленным предоставлением дороги для движения транспортных средств заключается также в прочном соединении вскрытых до этого участков дорожного покрытия.
Метод "remix" фирмы "Wirtgen" является технологией, при которой устранение дефектов покрытия (колей, выбоин, трещин, волн, наплывов) производится методом "recycling". Существующее покрытие перерабатывается и улучшается таким образом, чтобы оно полностью соответствовало требованиям нового слоя. Метод "remix" годится для восстановления всех дорог, от проездов до автострад. Он экономичен, не оказывает вредного влияния на окружающую среду, экономит строительный материал.
Разрушенный асфальтобетонный слой покрытия прогревается с помощью установки предварительного нагрева и ремиксера. Верхний слой битумного покрытия рыхлится вращающимися рыхлителями. Затем в существующую смесь добавляются корректирующая смесь и битум. Готовая новая смесь снова укладывается с помощью бруса "варио" соответственно профилю.
Путем нагрева дорожного покрытия до 140-170°С битумная маса покрытия размягчается. Батареи инфракрасных излучателей, питаемые пропаном, передают необходимую для этого тепловую энергию. Для раскладки нагревательных элементов до заданной рабочей ширины необходимо минимальное время. Давление газа отдельных нагревательных элементов можно регулировать отдельно.
Покрытие рыхлится вращающимися валиками со спирально размещенными твердосплавными зубьями до желаемой глубины. Рабочая ширина регулируется бесступенчато нажатием кнопки на пульте управления. С помощью планирующих ножей покрытие точно срезается, а разрыхленная смесь подается в смеситель.
Рецептура добавки для получения новой смеси определяется на основе бурового керна дефектного поверхностного слоя. Эта добавка может быть смесью, минеральной добавкой или вяжущим. Корректирующая добавка смешивается со смесью старого покрытия в смесителе принудительного действия. Добавочная смесь транспортируется к ремиксеру на грузовиках, где она разгружается в приемный бункер. Подвод к смесителю и дозировка осуществляются через скребковый конвейер, у которого регулируется скорость движения. Новое вяжущее находится в обогреваемом баке на установке. Вяжущее дозируется и вбрызгивается с помощью насоса, имеющего регулировку числа оборотов. Смеситель принудительного действия перемешивает материал до гомогенного состояния и непрерывно откладывает его в виде продольного валика. Смесь, отложенная на нагретое спланированное полотно дороги, укладывается с помощью плавно регулируемого трамбующего бруса в соответствии с профилем полотна. Раздельный нагрев покрытия обеспечивает хорошее сцепление слоев покрытия за счет укладки "горячего по горячему". После окончательного уплотнения покрытия катком мероприятия по восстановлению дороги закончены.
Преимущества метода "re-mix": регенерация покрытия на месте с повторным использованием старого покрытия; полная регенерация за один рабочий проход; короткие сроки производства работ, низкие затраты, экономия сырья; эффективность (сокращение сроков производства работ, транспортных расходов, экономия энергии и сырья на 20-30%); многосторонние возможности улучшения смеси путем добавки новой смеси, минерального вещества, вяжущего или регенерирующего вещества (пластификатора); отсутствие перегрева смеси и как результат отсутствие дополнительного твердения вяжущего; возможность использования на крупных, средних и малых стройплощадках благодаря регулированию рабочей ширины в пределах от 3 до 4,5 мм; компактная конструкция машины (полоса движения рядом с ремиксером остается свободной для движения); возможность производства работ по методу "repave"; суточная производительность до 7000 м2.
Е.Г. МАРГАЙЛИК
Горячий метод восстановления покрытия предусматривает следующие технологические режимы: термопрофилирование (reshape), термоукладка (repave), термосмешение (remix), термогомогенизация.
Термопрофилирование предусматривает восстановление ровности и шероховатости дорожного покрытия без добавления новой смеси в соответствии с утраченными компонентами в старом покрытии.
Режим термоукладки предусматривает восстановление покрытия с добавлением новой смеси в количестве до 50 кг/м 2, укладываемой поверх разрыхленной смеси старого покрытия. Если необходимо выдержать старые высотные отметки покрытия, часть разрыхленного старого материала может быть удалена.
При термоукладке восстанавливается ровность и шероховатость покрытия и исправляется поперечный профиль.
Термосмешение предусматривает добавление новой смеси (до 45 кг/м 2) и ее перемешивание со старой и позволяет производить восстановление эксплуатационных свойств старой асфальтобетонной смеси с одновременным устранением дефектов геометрии дорожного полотна.
Термогомогенизация включает те же операции, что и термосмешение, но добавляется небольшое количество новой смеси (10 кг/м 2) или новая смесь вообще не добавляется. Старая смесь, прошедшая через смеситель, улучшает свои свойства и может быть уложена заново. Такой режим требует повышенной степени разогрева старого покрытия, потому что смесь в процессе транспортирования к смесителю охлаждается. Перечисленные способы ремонта дорожного покрытия основаны на использовании тепловой энергии.
В настоящее время для получения тепловой энергии применяются горелки инфракрасного излучения, обеспечивающие высокое качество и производительность ремонтных работ, сохранение свойств битума. Асфальтобетон имеет сравнительно низкую теплопроводность, поэтому при подводе к нему тепла надо учитывать, что тепловой процесс, происходящий в асфальтобетоне при воздействии инфракрасных лучей, имеет границу облучения, при которой температура поверхности покрытия не должна превышать 503°К (230°С). При этих температурах еще не происходит возгорания покрытия. Тепловое облучение поверхности дорожного покрытия лучше проводить несколько раз с перерывами, чем просто удлинять время нагрева. Таким образом, обеспечивается более плавное повышение температуры в глубине покрытия.
Для получения требуемого эффекта разогрева применяются специальные разогреватели и теплоизолирующие устройства.
Эффективность нагрева покрытия определяет возможную глубину рыхления и качество восстановительных работ.
Машины для регенерации дорожных покрытий обеспечивают значительное улучшение ровности и состава материала асфальтобетонной смеси восстанавливаемого покрытия. Эти машины могут быть использованы в любом из режимов: в термопрофилировании, термоукладке, термосмешении и термогомогенизации. Отличительными особенностями этих машин являются увеличенная база и применение автоматических систем для приведения ровности дорожного покрытия в соответствие с проектными требованиями.
В практике реконструкции и ремонта дорожных покрытий используются методы работ, которые обусловлены конструкцией машин, используемых для этой цели. Повторное формирование дорожного покрытия связано с использованием специальных машин, например, изготавливаемых в США (фирма "Cutler"), в ФРГ (фирмы "Wirtgen", "Vogele"). Машины фирм "Cutler" и "Wirtgen" в одной большой установке объединяют все рабочие элементы, которые необходимы для повторного формирования старого покрытия дороги.
В отличие от этих машин фирмой "Vogele" (ФРГ) создана машина Reformer для восстановления асфальтобетонного покрытия. Нанесение дополнительного слоя покрытия на восстановленный слой производится обычным асфальтоукладчиком, следующим за первой машиной на расстоянии, равном длине грузового автомобиля. Оба слоя старого и нового материала хорошо между собой соединяются, так как укладка осуществляется " горячим по горячему" и между слоями не появляется грязь и влага. Решение с двумя отдельными машинами особенно выгодно при выполнении работ на ограниченной площади. На таких строительных площадках можно обеспечить экономичность выполнения работ. Второй агрегат-асфальтоукладчик имеется во всех дорожно-строительных организациях. Если нанесения нового слоя покрытия не требуется, асфальтоукладчик используется на другой стройплощадке.
Машина фирмы "Vogele" Super 1700ARF имеет рабочую ширину при восстановлении асфальтобетонного покрытия от 2,5 до 4 м, рабочую скорость от 0,5 до 5,7 м/мин. Она создана на базе асфальтоукладчика Super 1700, у которого сняты бункер для приема асфальтобетонной смеси, ленточные питатели и распределительные шнеки. На месте приемного бункера установлена цистерна вместимостью 5000 л, или 2750 кг, для сжиженного газа, впереди которой закреплен четырехсекционный складывающийся инфракрасный разогреватель. На месте шнеков смонтированы многозубчатый рыхлитель и пластинчатый распределитель. Блок разогревателя в рабочем состоянии имеет длину 9 м (в транспортном положении складывается и имеет длину 1,4 м). Он включает в себя четыре секции, в каждой из которых имеются два ряда горелок инфракрасного излучения. В одном ряду (ширина 2,5 м) установлено 15 горелок, в секции 30, а всего в блоке разогревателя 120 горелок. Максимальная излучающая мощность горелки 11 тыс. ккал/ч. Для поддержания такой мощности требуется 1 кг пропана в час. При давлении газа 0,5 кгс/см 2 температура теплоизлучения достигает 600°С, при 1,5 кгс/см 2 - 800°С. Суммарный расход сжиженного газа составляет 120-130 кг/ч. Необходимое давление газа устанавливается автоматически на заданном уровне специальной системой испарителя сжиженного газа. Теплоизлучающая мощность каждой нагревательной секции регулируется индивидуально с пульта управления за счет бесступенчатого регулирования давления газа в смесителе.
Рыхлитель шарнирно крепится к брусьям гусеничных тележек и регулируется по высоте двумя гидроцилиндрами. Зубья рыхлителя располагаются в шахматном порядке в четыре ряда. Разрыхленный материал равномерно распределяется лопастным распределителем, перемещаемым гидромотором по поперечной направляющей. Лопасть со стойкой регулируется по высоте гидроцилиндром. Скорость поперечного движения лопасти распределителя можно бесступенчато регулировать от 0 до 25 м/мин. Направление перемещения изменяется автоматически при достижении крайних положений или дистанционно оператором с пульта.
Для выглаживания и уплотнения разогретого и разрыхленного слоя покрытия используют выглаживающий и уплотняющий брус (трамбовку и виброплиту) от асфальтоукладчика Super 1700. Брус регулируется гидроцилиндром.
Если необходимо устраивать дополнительный слой асфальтобетонного покрытия, используются две машины. Основная модель машины, предназначенная для восстановления покрытия, представляет собой обычный асфальтоукладчик, оборудованный различными дополнительными устройствами. Вторая машина является непереоборудованным обычным асфальтоукладчиком, с помощью которого дополнительный верхний слой из новой асфальтобетонной смеси может быть нанесен на выравнивающий слой из повторно использованного старого асфальтобетона.
Для восстановления асфальтобетонного покрытия с устройством нового слоя при использовании одной машины широкое применение находят машины, изготавливаемые фирмами "Cutler" и "Wirtgen". Метод восстановления асфальтобетонного покрытия с использованием одной машины известен как метод Катлера - по имени изобретателя метода из США. Эта машина за один проход выполняет следующие операции: размягчает путем нагревания термоэлементами инфракрасного излучения старое деформированное асфальтобетонное покрытие; разрыхляет размягченное покрытие; перемещает разрыхленную смесь в поперечном направлении для разравнивания поверхности покрытия и придания ей заданного проектного профиля; укладывает на образовавшемся ровном основании слой из новых материалов заданной толщины и профиля; предварительно уплотняет распределенный восстановленный слой и слой нового материала.
Такая машина представляет собой комбинацию грейдера и асфальтоукладчика. Длина ее достигает 15,5 м, ширина обрабатываемой полосы составляет 3,8 м. Машина, восстанавливая покрытие за один проход, обеспечивает разогрев старого покрытия с помощью блока горелок инфракрасного излучения и планировку разогретой поверхности двумя перекрещивающимися ножами для создания ровного основания. Ножи, установленные сзади каждого нагревателя, снимают излишек смеси на возвышающихся местах и добавляют ее в пониженные. Смесь уплотняется выглаживающей плитой, на нее подается новая асфальтобетонная смесь, которая распределяется шнеком и уплотняется второй выглаживающей плитой.
Фирма "Cutler" выпускает трехосную машину. В ней приемный бункер для новой асфальтобетонной смеси располагается перед передней осью. Из бункера смесь пластинчатым транспортером подается на выровненное восстановленное покрытие. За передней осью расположены два нагревательных устройства длиной по 1,95 м и шириной 3,8 м, которые собираются из 200 отделочных горелок с керамическими элементами. Блок горелок прогревает асфальтобетонное покрытие на глубину до 30 мм.
Позади разогревающего устройства располагается кирковщик, состоящий из 12 элементов шириной по 0,3 м. Каждый элемент снабжен девятью ножами, расположенными в три ряда. С помощью пневматических устройств киркующие элементы с постоянной силой прижимаются к покрытию и рыхлят покрытие на глубину 10-30 мм. Каждый элемент оснащен специальным устройством, предохраняющим зубья от поломки. Элементы кирковщика могут регулироваться на требуемое поперечное сечение, они могут подниматься или опускаться, чтобы избежать соприкосновения с люками колодцев на проезжей части улицы при работе машины.
За кирковщиком располагается шнековый распределитель, который распределяет взрыхленную смесь равномерно по всей ширине и при необходимости удаляет в сторону часть разрыхленного материала. Слой новой смеси распределяется по старому взрыхленному и в дальнейшем оба вместе уплотняются выравнивающей плитой, состоящей из пяти секций, и уплотняющими органами.
Типичными машинами для реконструкции дорог, совмещающими все операции, являются Repaver и Remixer германской фирмы "Wirtgen". Подобные машины выпускаются машиностроительными фирмами в США, Франции, Японии, Англии, Италии.
Первоначально появились машины для обеспечения режима термоукладки (Repaver), ввиду их относительной простоты. Машины, обеспечивающие выполнение режима термосмешения (Remixer), - это машины нового поколения, так как с их помощью на месте может изменяться состав материала дорожного покрытия. С разработкой этих машин восстановление покрытия осуществляется со значительно меньшими затратами сырья, энергии и труда.
Применением метода "repave", разработанного фирмой "Wirtgen", при использовании старого материала покрытия достигается ровная поверхность полотна дороги с необходимой шероховатостью. Благодаря переработке разогретого материала верхних слоев дорожной одежды, обладающего еще удовлетворительными эксплуатационными свойствами, доля нового материала (смеси), то есть добавка дорогостоящего сырья, сводится до минимума.
Repaver является самоходной установкой, в комплект которой входят агрегаты для всех операций. Так, благодаря мобильной строительной площадке выдерживаются сжатые сроки строительства и происходит незначительная задержка в движении транспорта (см. рис. 1 и 2). Новая смесь доставляется автомобилями-самосвалами и сбрасывается прямо в приемный бункер установки.
Новое покрытие предварительно хорошо уплотняется машиной Repaver, так что для окончательного уплотнения достаточны обычные катки.
Множество работ по регенерации покрытий как на автомагистралях, так и на дорогах общегосударственного и областного значения, а также в городах свидетельствует об экономной работе этих машин. Широкого применения метод "repave" достиг, кроме того, благодаря надежной эксплуатации регенерированных покрытий дорог.
Регенерация методом "repave" осуществляется за несколько операций при помощи только одной машины Repaver.
Сначала разогревается битумное покрытие блоком инфракрасных элементов. Разогретая асфальтобетонная смесь рыхлится рыхлителем, имеющим твердосплавные зубья, и затем распределительным шнеком равномерно по всей рабочей ширине разравнивается. При помощи балочного ножа окончательно профилируется полотно, которое прогревается блоком нагревательных элементов до температуры укладки.
Новая асфальтобетонная смесь, поступающая из бункера через нагреваемый туннель в заднюю часть машины, укладывается комбинированным вибрационно-трамбующим брусом с одновременным предварительным уплотнением.
Нагревательные элементы размещены так, чтобы обеспечить оптимальную для переработки массы старого покрытия температуру при различных условиях работы. Во избежание выгорания и затвердения вследствие слишком высокой температуры вяжущего интенсивность нагрева регулируется при помощи высоты расположения батареи нагревательных элементов, а также включения или отключения определенных секций элементов. Установленная общая теплопроизводительность, а также диапазон регулирования подачи тепла учитывают широкий диапазон наружной температуры, разные рабочие глубины и различную вязкость вяжущего. Инфракрасные элементы питаются пропаном из двух баков через испарители. Емкость баков обеспечивает работу полные сутки без перерыва.
Расположенный непосредственно за рыхлителем шнек, в зависимости от геометрии износа, равномерно распределяет массу асфальтобетонной смеси по всей рабочей ширине, причем она при этом перемешивается. Затем балочный нож разравнивает поверхность покрытия, образуя при этом полотно. Излишний материал удаляется шнеком в сторону.
Глубина внедрения зубьев регулируется плавно в зависимости от глубины колеи. Основная ширина рыхлителя подразделена на четыре одинаковых сегмента. В случае встроенных в дорогу сооружений, как, например, крышки люков, можно каждый из сегментов отдельно поднять.
Рыхление разогретой массы смеси осуществляется рыхлителем с твердосплавными зубьями, размещенными в нескольких рядах по всей рабочей ширине. Их форма предотвращает дробление щебня. Благодаря расстоянию между отдельными зубьями масса смеси даже при наибольшей глубине рыхления не может накапливаться перед рыхлителем.
Разогревом полотна до температуры укладки обеспечено гомогенное сцепление нового слоя со старым. Благодаря этому установка может работать даже при неблагоприятных погодных условиях.
Новая смесь поступает из бункера по наклонному транспортеру через обогреваемый туннель перед брусом, где она распределяется шнеком по всей рабочей ширине и потом укладывается.
Кинематически удачная установка комбинированного вибрационно-трамбующего бруса обеспечивает ровность поверхности покрытия. Число ударов трамбующего бруса и частоту вибратора можно точно регулировать в соответствии с толщиной покрытия и скоростью укладки.
Благодаря высокому предварительному уплотнению необходимо только несколько проходов катка по регенерированному участку.
Применение вариобруса особенно рекомендуется для ремонта улиц в городах, где рабочую ширину надо часто менять.
Швы и трещины в битумных покрытиях необходимо своевременно обновлять, так как такие дефекты оказывают существенное влияние на срок эксплуатации дорожной одежды. Даже небольшая трещина в покрытии может за короткий срок создать серьезные проблемы под воздействием нагрузок от движущихся транспортных средств и атмосферных влияний. Поэтому необходимо своевременно устранять трещины, содержать прочное и плотное покрытие.
Применение мини-машины Repaver для ремонта швов зарекомендовало себя на многих государственных, земельных, местных и городских дорогах ФРГ. Благодаря разнообразным возможностям такой машины успешно проведены работы по обновлению покрытий дорог как в ФРГ, так и за рубежом.
Ремонтные работы проводятся оперативно. Кроме мини-repaver, для ремонта швов используют дорожный каток. При небольших затратах на машины и рабочую силу обеспечиваются экономический эффект и высокая производительность ремонтных работ.
При наличии влаги вначале тщательно сушат дефектный шов с помощью открытых горелок. Затем с помощью инфракрасных ламп, расположенных рядами, производят разогревание материала покрытия в зоне шва, причем температуру регулируют в зависимости от скорости движения.
Репластифицированное покрытие разрыхляют непосредственно в зоне трещины вращающимся рыхлителем. Одновременно добавляют новую подогретую смесь и хорошо смешивают ее с имеющимся подогретым материалом. Распределительный брус обеспечивает профильную укладку смеси и точную дозировку в соответствии с конечной плотностью. Окончательное уплотнение производят традиционным дорожным катком. После укладки шов закрыт и получен одинаковый по высоте переход.
Преимущество данного способа ремонта наряду с быстрым выполнением и немедленным предоставлением дороги для движения транспортных средств заключается также в прочном соединении вскрытых до этого участков дорожного покрытия.
Метод "remix" фирмы "Wirtgen" является технологией, при которой устранение дефектов покрытия (колей, выбоин, трещин, волн, наплывов) производится методом "recycling". Существующее покрытие перерабатывается и улучшается таким образом, чтобы оно полностью соответствовало требованиям нового слоя. Метод "remix" годится для восстановления всех дорог, от проездов до автострад. Он экономичен, не оказывает вредного влияния на окружающую среду, экономит строительный материал.
Разрушенный асфальтобетонный слой покрытия прогревается с помощью установки предварительного нагрева и ремиксера. Верхний слой битумного покрытия рыхлится вращающимися рыхлителями. Затем в существующую смесь добавляются корректирующая смесь и битум. Готовая новая смесь снова укладывается с помощью бруса "варио" соответственно профилю.
Путем нагрева дорожного покрытия до 140-170°С битумная маса покрытия размягчается. Батареи инфракрасных излучателей, питаемые пропаном, передают необходимую для этого тепловую энергию. Для раскладки нагревательных элементов до заданной рабочей ширины необходимо минимальное время. Давление газа отдельных нагревательных элементов можно регулировать отдельно.
Покрытие рыхлится вращающимися валиками со спирально размещенными твердосплавными зубьями до желаемой глубины. Рабочая ширина регулируется бесступенчато нажатием кнопки на пульте управления. С помощью планирующих ножей покрытие точно срезается, а разрыхленная смесь подается в смеситель.
Рецептура добавки для получения новой смеси определяется на основе бурового керна дефектного поверхностного слоя. Эта добавка может быть смесью, минеральной добавкой или вяжущим. Корректирующая добавка смешивается со смесью старого покрытия в смесителе принудительного действия. Добавочная смесь транспортируется к ремиксеру на грузовиках, где она разгружается в приемный бункер. Подвод к смесителю и дозировка осуществляются через скребковый конвейер, у которого регулируется скорость движения. Новое вяжущее находится в обогреваемом баке на установке. Вяжущее дозируется и вбрызгивается с помощью насоса, имеющего регулировку числа оборотов. Смеситель принудительного действия перемешивает материал до гомогенного состояния и непрерывно откладывает его в виде продольного валика. Смесь, отложенная на нагретое спланированное полотно дороги, укладывается с помощью плавно регулируемого трамбующего бруса в соответствии с профилем полотна. Раздельный нагрев покрытия обеспечивает хорошее сцепление слоев покрытия за счет укладки "горячего по горячему". После окончательного уплотнения покрытия катком мероприятия по восстановлению дороги закончены.
Преимущества метода "re-mix": регенерация покрытия на месте с повторным использованием старого покрытия; полная регенерация за один рабочий проход; короткие сроки производства работ, низкие затраты, экономия сырья; эффективность (сокращение сроков производства работ, транспортных расходов, экономия энергии и сырья на 20-30%); многосторонние возможности улучшения смеси путем добавки новой смеси, минерального вещества, вяжущего или регенерирующего вещества (пластификатора); отсутствие перегрева смеси и как результат отсутствие дополнительного твердения вяжущего; возможность использования на крупных, средних и малых стройплощадках благодаря регулированию рабочей ширины в пределах от 3 до 4,5 мм; компактная конструкция машины (полоса движения рядом с ремиксером остается свободной для движения); возможность производства работ по методу "repave"; суточная производительность до 7000 м2.
Е.Г. МАРГАЙЛИК
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 09 за 1998 год в рубрике техника
