2246
.pdfа)
б)
в)
Технологическая схема укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси укладчиком и катками:
а– при плотности смеси после прохода асфальтоукладчика KУ 0,85;
б– при KУ > 0,85; в – при KУ > 0,92
Для получения требуемых показателей асфальтобетонного покрытия с требуемыми показателями плотности, ровности и шероховатости необходимо тщательно соблюдать технологии работы асфальтоукладчика и катков с учётом выполнения рабочих операций в границах рационального интервала температур. Когда не удаётся выполнить работы в пределах рекомендуемых интервалов температур, необходимо принимать специальные меры по снижению скорости его охлаждения (укрытие слоя теплоизоляционным пологом и укатка смеси через него, использование катков с резиновым покрытием вальцов и др.) [1].
Эффективный режим работы уплотняющего оборудования асфальтоукладчика определяется типом смеси и толщиной укладываемого слоя покрытия и уточняется при пробной укладке покрытия перед началом выполнения основных работ.
После укладки смеси асфальтоукладчиком коэффициент уплотнения слоя смеси KУ составляет 0,75–0,96. При KУ = 0,85–0,97
30
из звена катков можно исключить катки легкого типа, а при достижении KУ = 0,92–0,96 и более – катки среднего типа, что значительно сократит время уплотнения смеси.
Рабочая скорость современных асфальтоукладчиков составляет до 20 м/мин, однако при строительстве асфальтобетонных покрытий рекомендуется использовать диапазон скоростей 2–5 м/мин. В этом случае достигается максимальная плотность укладываемого слоя смеси, так как трамбующий брус при этой скорости успевает произвести 4–6 ударов по одному следу.
Требуемое качество уплотнения горячей асфальтобетонной смеси, в том числе при пониженных температурах воздуха, может быть обеспечено только выполнением минимально необходимой работы всеми катками (числа проходов) и соблюдением рациональных температур смеси на каждом этапе ее уплотнения, т.е. каждый тип катка должен работать в определенном температурном интервале (рисунок).
На слишком горячей смеси каток будет "тонуть", а на покрытии образуются волны и трещины (происходит разуплотнение). Уплотнение катком чрезмерно остывшей смеси не только потребует бесполезных затрат времени и горючего, но и может вызвать разрушения поверхности покрытия (дробление шероховатых элементов, макро- и микротрещины).
Общее минимальное количество проходов статических катков всех трех типов по одному следу рекомендуется назначать не менее 14–24, причем целесообразно их распределить между разными типами катков следующим образом: 4–6 проходов легкого катка, 6–10 проходов – среднего и 4–6 проходов – тяжелого.
При уплотнении смеси вибрационным или комбинированным катком требуется совершить 2–5 проходов по одному следу [3]. Если в состав отряда машин входит каток на пневматических шинах, то после его прохода необходимо сразу включать в работу гладковальцовый каток [3].
Рабочую скорость каждого катка рекомендуется выбирать такой, чтобы за время остывания смеси в заданном интервале температур он успел бы ее уплотнить на всей площади выбранной захватки требуемым количеством проходов. Обычно скорость ста-
31
тических катков составляет от 2–3 до 5,5–6,5 км/ч, вибрационных и комбинированных – до 3–3,5 км/ч, пневмоколёсных – 5–10 км/ч. При этом, чем быстрее остывает смесь, тем выше должна быть рабочая скорость катка.
При устройстве двухслойного покрытия в условиях пониженных положительных и отрицательных температур воздуха целесообразно верхний слой покрытия укладывать сразу после нижнего, чтобы сохранить температуру последнего в пределах 20–40 °С и исключить операции по его очистке и дополнительному нагреву.
Производительность АБЗ должна обеспечивать соответствующую скорость потока строительства асфальтобетонного покрытия.
При выборе асфальтоукладчика в расчетной работе необходимо учесть ширину укладываемого покрытия. Основные технические характеристики асфальтоукладчиков приведены в табл. П.1.1, катков − в табл. П.1.2. Исходные данные для расчета представлены в табл. П.2.4.
При выборе количества проходов катка необходимо учесть коэффициент уплотнения асфальтобетонного покрытия после асфальтоукладчика. Технико-экономические показатели рассчитываются по методике, представленной в расчетной работе № 3. Необходимо определить технико-экономические показатели работы различных вариантов СКМ, построить графические зависимости, сформулировать вывод.
32
Расчетная работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ АВТОСАМОСВАЛАМИ
Цель работы – определить максимальную дальность транспортирования асфальтобетонной смеси автосамосвалами, а также выявить факторы, оказывающие наибольшее влияние на остывание смесей в процессе транспортировки.
Одной из главных особенностей устройства асфальтобетонных покрытий из горячих смесей является их интенсивное охлаждение в процессе транспортирования, укладки и уплотнения, что приводит к ухудшению технологических свойств смесей, особенно удобоукладываемости и удобоуплотняемости. В связи с этим продолжительность технологического процесса устройства асфальтобетонного покрытия регламентируется временем, в течение которого температура смеси обеспечивает ее качественную укладку и уплотнение. Выполнение этих операций ниже указанных температур неэффективно и нецелесообразно. Для различных типов смесей существуют предельные температуры, по достижению которых процесс уплотнения необходимо завершать во избежание разрушения минеральной составляющей асфальтобетонной смеси и, как следствие, разуплотнения. Для смесей типа А она составляет 75–80 °С, типов Б и Г – 70–75 °С, типов В и Д – 60–65 °С.
При определении максимальной дальности транспортирования асфальтобетонной смеси к месту укладки L учитывается ее температура на выходе из смесителя или накопительного бункера АБЗ и интенсивность охлаждения J в процессе транспортирования. Минимальные температуры смесей, доставляемых к асфальтоукладчику с помощью транспортных средств ТА/У , приведены в табл. 1.
Интенсивность охлаждения смеси в транспортных средствах зависит от температуры воздуха и конструкции теплозащиты автосамосвалов (табл.2).
33
Максимальная дальность транспортирования асфальтобетонной
смеси L к асфальтоукладчику определяется по формуле |
|
L t vА/С , |
(1) |
где t – время, допустимое на транспортировку смеси, ч; vА/С |
– ско- |
рость движения груженого автосамосвала, км/ч. |
|
Таблица 1
Рекомендуемые температуры асфальтобетонных смесей, доставляемых к укладчику, °С
Толщина слоя |
Температура окружающего воздуха, °С |
|||||
покрытия, см |
|
|
|
|
|
|
10 |
5 |
0 |
-5 |
-10 |
||
|
||||||
5 |
140/150 |
140/150 |
145/155 |
150/160 |
155/- |
|
10 |
130/135 |
135/140 |
135/140 |
140/145 |
145/150 |
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. В числителе – при скорости ветра до 6 м/с, в знаменателе – более 6 м/с.
Таблица 2
Интенсивность охлаждения асфальтобетонной смеси (°С/мин) в процессе транспортирования
Температура |
|
Тип кузова автосамосвала |
|
|
окружающего |
Открытый кузов |
Кузов с защитным пологом |
||
воздуха, °С |
без обогрева |
с обогревом |
без обогрева |
с обогревом |
20 |
0,67 |
0,43 |
0,57 |
0,34 |
10 |
0,7 |
0,45 |
0,60 |
0,35 |
5 |
0,73 |
0,47 |
0,63 |
0,36 |
0 |
0,75 |
0,48 |
0,65 |
0,37 |
-5 |
0,79 |
0,50 |
0,67 |
0,38 |
-10 |
0,81 |
0,52 |
0,71 |
0,40 |
Время, допустимое на транспортировку смеси, определяется по формуле
t |
T |
, |
(2) |
|
|||
|
J |
|
где T – потеря температуры асфальтобетонной смеси в процессе ее транспортировки, °С; J – интенсивность охлаждения смеси в кузове автосамосвала, °С/мин (см. табл.2).
Потеря температуры смеси при ее транспортировке находится по формуле
34
T ТАБЗ ТА/У , |
(3) |
где ТАБЗ – температура смеси на выходе из накопительного бункера АБЗ, °С; ТА/У – температура смеси при ее выгрузке в приемный бункер асфальтоукладчика, °С.
В зависимости от исходных данных (табл.П.2.5) необходимо определить максимально возможные дальности транспортирования асфальтобетонной смеси автосамосвалами.
Полученные результаты расчета необходимо представить в графическом виде (рисунок) и сформулировать выводы по работе.
Зависимость дальности транспортирования асфальтобетонной смеси от внешних факторов и условий
35
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Пермяков, В. Б. Технологические машины и комплексы в дорожном строительстве (производственная и техническая эксплуатация): учебное пособие для вузов (для бакалавров и магистров)/ В.Б. Пермяков, С. В. Мельник, В. И. Иванов
идр., под ред. В. Б. Пермякова. – М. : ООО "ИД "БАСТЕТ", 2014. – 752 с.
2.Расчет рациональной структуры специализированных комплектов машин для устройства элементов автомобильной дороги: метод. указания к курсовым проектам по дисциплинам «Комплексная механизация строительства» и «Производственная эксплуатация машин» / сост.: В.Б. Пермяков, Ю.С. Сачук. – Омск:
СибАДИ, 2008. – 60 с.
3.Методические указания для выполнения лабораторных работ для студентов специальностей 190603, 270113, 190205, 080507 по дисциплине "Эффективность использования средств механизации в дорожном строительстве" / сост.:
В. Б. Пермяков, К. В. Беляев. – Омск: СибАДИ, 2009. – 66 с.
4.Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтностроительные работы: сборник 2. Земляные работы. – М.: Стройиздат, 1980. – 208 с.
5.Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтностроительные работы (ЕНиР) / ГОССТРОЙ СССР. – М.: Стройиздат, 1989. – Сб. Е 17: Строительство автомобильных дорог. – 1989. – 46 с.
6.Асфальтоукладчики. Дорожная техника, технология: каталог-справочник.
–СПб.: И.А. Партнёр, 2007. С.58–60.
7. Катки тандемные. Дорожная техника, технология: каталог-справочник.
–СПб.: И.А. Партнёр, 2007. С.101−114.
36
Приложение 1
Таблица П.1.1
|
Технические характеристики асфальтоукладчиков [6] |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатель |
ДУ-96 |
ДУ-97 |
ДУ-98 |
ДУ-99 |
ДУ-100 |
ДУ-84 |
|
Dynapac |
Dynapac |
Dynapac |
|
|
CС322 |
CС522 |
CС722 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса эксплуатационная, т |
7,8 |
7,6 |
11,5 |
11,5 |
16 |
14 |
|
8,3 |
11,85 |
16,775 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мощность двигателя, кВт |
54 |
54 |
57,4 |
57,4 |
57,4 |
109 |
|
56 |
93 |
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширина уплотняемой поло- |
1500 |
1500 |
1700 |
1700 |
2000 |
2000 |
|
1680 |
1950 |
2130 |
|
сы, мм |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр вибровальца, мм |
1070 |
1070 |
1200 |
1200 |
1070 |
1600 |
|
1120 |
1400 |
1527 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вынуждающая сила (при |
44/57 |
57 |
75/42 |
75/42 |
|
100/150 |
|
112/51 |
138/51 |
215/48 |
|
частоте, Гц), кН |
(40/50) |
24/40) |
|
46/51 |
70/51 |
101/48 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Амплитуда вибрации (при |
|
0,54/0,26 |
0,3 |
0,3 |
|
1,9/0,5 |
|
0,7/0,3 |
0,7/0,3 |
0,7/0,4 |
|
частоте, Гц), мм |
|
(24/40) |
|
(51/51) |
(51/51) |
(48/48) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Линейное давление от валь- |
28 |
28 |
34 |
34 |
|
32 |
|
|
|
|
|
ца, кгс / см |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная рабочая / |
5/8 |
5 |
7 |
7 |
5,5 |
5,4 |
|
|
|
|
|
транспортная скорость, км / ч |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технические характеристики катков для уплотнения асфальтобетонных смесей [7] |
Таблица П.1.2 |
|||||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширина ук- |
Вместимость |
Мощность |
Производи- |
|
|
|
Производитель |
Обозначение |
Тип шасси |
двигателя, |
тельность, |
Масса, кг |
|||
|
ладки, м |
бункера, т |
|||||||
|
|
|
|
|
|
кВт |
т/ч |
|
|
|
Брянский |
АСФ-К-3-02 |
Колесное |
2,5/4,5 |
10 |
114 |
500 |
16500 |
|
|
арсенал |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
РаМЗ |
АСФ-К-3-02 |
>> |
3,0/7,0 |
14 |
90,4 |
500 |
20000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DYNAPAC |
F4C/F5C |
Гусеничное |
2,40/3,10 |
5 |
33 |
200 |
4900/5400 |
|
|
GmbH |
F5CS |
>> |
2,40/3,10 |
5 |
39 |
300 |
5400 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
INGERSOLL |
Титан 2820 |
>> |
1,5/3,0/4,0 |
6 |
60 |
330 |
9490/9750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
38 |
Титан 373 |
Колесное |
2,5/5,0/8,0 |
12 |
112 |
600 |
16580/18860 |
||
RAND |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Титан 473 |
>> |
2,5/5,0/9,0 |
12 |
112 |
600 |
16580/19630 |
|||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ROADTEC, |
SP-100B |
>> |
3,0/7,4/9,8 |
10,9 |
93 |
1160 |
13612 |
|
|
INC |
RP-195 |
Гусеничное |
3,0/7,4/9,8 |
10,9 |
149 |
950 |
15068 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TEREX |
352 |
Колесное |
2,44/5,5/5,5 |
8,2 |
121 |
1300 |
14456 |
|
|
562S |
Гусеничное |
3,05/6,1/9,1 |
15 |
176 |
1100 |
19296 |
||
|
CEDARAPIDS |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
562 Remix |
>> |
3,05/6,1/9,1 |
15 |
176 |
1100 |
21235 |
||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Super 800 |
>> |
1,10/3,2 |
5 |
42 |
250 |
5900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VOGELE |
Super 1600-2 |
>> |
2,55/8,00 |
13 |
100 |
600 |
18400/20700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Super 1800-2 |
>> |
2,50/10,00 |
13 |
129,6 |
700 |
19300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 2
Таблица П.2.1
Варианты задания для расчетной работы №1
|
|
|
|
Рельеф местно- |
|
|||
№ вари- |
Марка |
Базовая |
Дальность транс- |
|
сти |
|
Тип |
|
анта |
бульдозера |
машина |
портирования, м |
(спуск «-», |
грунта |
|||
|
|
|
|
подъем «+») |
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
ДЗ-29 |
Т-74 |
20, 30, 40, 50 |
+2° |
+6° |
+8° |
Песок |
|
сухой |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
ДЗ-42Г |
ДТ-75 |
10, 30, 50, 70 |
-1° |
-5° |
-10° |
Супесь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
ДЗ-101 |
Т-4 |
60, 70, 80, 90 |
+5° |
+10° |
+15° |
Легкая |
|
глина |
||||||||
4 |
ДЗ-54С |
Т-100 |
20, 40, 60, 80 |
0° |
-7° |
-12° |
Песок |
|
влажный |
||||||||
5 |
ДЗ-27С |
Т-130 |
30, 50, 70, 90 |
- |
0° |
+5° |
Тяжелая |
|
10° |
глина |
|||||||
6 |
ДЗ-110 |
Т-130 |
30, 40, 50, 60 |
+8° |
+3° |
-10° |
Суглинок |
|
с гравием |
||||||||
7 |
ДЗ-35С |
Т-180 |
30, 60, 90, 120 |
- |
-5° |
0° |
Плотный |
|
15° |
суглинок |
|||||||
8 |
Д-384 |
ДЭТ- |
40, 60, 80, 100 |
0° |
+5° |
+15° |
Песок |
|
|
|
250 |
|
|
|
|
рыхлый |
|
9 |
ДЗ-104 |
Т-4 |
50, 60, 70, 80 |
+7° |
+3° |
-5° |
Суглинок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
ДЗ-19 |
Т-100 |
40, 50, 60, 70 |
-2° |
-8° |
-14° |
Мелкий |
|
гравий |
||||||||
11 |
ДЗ-54С |
Т-100 |
60, 70, 80, 90 |
0° |
-7° |
-12° |
Легкая |
|
глина |
||||||||
12 |
Д-384 |
ДЭТ-250 |
30, 50, 70, 90 |
0° |
+5° |
+15° |
Супесь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
ДЗ-42Г |
ДТ-75 |
50, 60, 70, 80 |
+8° |
+3° |
-10° |
Суглинок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
ДЗ-101 |
Т-4 |
40, 60, 80, 100 |
+2° |
+6° |
+8° |
Суглинок |
|
с гравием |
||||||||
15 |
ДЗ-35С |
Т-180 |
30, 60, 90, 120 |
+5° |
+10° |
+15° |
Песок |
|
|
|
|
|
|
|
|
сухой |
|
16 |
ДЗ-19 |
Т-100 |
10, 30, 50, 70 |
+7° |
+3° |
-5° |
Плотный |
|
суглинок |
||||||||
17 |
ДЗ-104 |
Т-4 |
20, 30, 40, 50 |
-1° |
-5° |
-10° |
Тяжелая |
|
глина |
||||||||
18 |
ДЗ-27С |
Т-130 |
20, 40, 60, 80 |
- |
0° |
+5° |
Песок |
|
10° |
рыхлый |
|||||||
19 |
ДЗ-29 |
Т-74 |
30, 40, 50, 60 |
- |
-5° |
0° |
Мелкий |
|
15° |
гравий |
39