Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог

10.2. Машины для устройства асфальтобетонных покрытий

Для устройства асфальтобетонных покрытий применяются асфальтоукладчики, предназначенные для приема асфальтобетонной смеси из транспортных средств, распределения ее на заранее подготовленное основание слоями заданной толщины с учетом поперечного профиля покрытия и предварительного уплотнения.

Асфальтоукладчики подразделяются: по ходовому оборудованию – на колесные, гусеничные и комбинированные (гусенично-колесные);

похарактерувоздействия на смесь – с уплотняющим органомили без него; потипуприемного устройства – с бункером или без него.

Основным параметром асфальтоукладчиков является их производительность (в т/ч), по которой они классифицируются на сверх-

тяжелые – свыше 300 т/ч, тяжелые – 150...300 т/ч, средние –

75...150 т/ч и легкие – не менее 25 т/ч.

Общий вид бункерного асфальтоукладчика с уплотняющим брусом на гусеничном ходу показан на рис. 10.18; технология распределения смеси асфальтоукладчиком и схемы создания поперечного профиля – на рис. 10.19.

Рис. 10.18. Асфальтоукладчик:

1 – двигатель; 2 – верхняя часть основной рамы; 3 – шиберная заслонка; 4 – нижняя часть основнойрамы;5– приемныйбункер-питатель;6 – ролики-толкатели(упорные ролики);7 – гусеничные тележки;8 – гидроцилиндр подъема рамы рабочих органов; 9 – распределительный шнек; 10 – отражательный щит; 11 – трамбующий брус; 12 – выглаживающая плита; 13 – винт регулирования толщины укладываемой

смеси; 14 – рама рабочих органов; 15 – рычаги управления

410

Подъем рамы с рабочими органами в транспортное положение выполняется двумя гидравлическими цилиндрами. В последних, более совершенных конструкциях регулирование толщины укладываемого слоя выполняется средствами автоматики, принцип действия которой основан на изменении положения рамы рабочих органов (тяговых брусьев), выглаживающей плиты и специального корректирующего устройства. Неровности уложенного слоя при автоматическом регулировании не превышают в продольном направлении 3 мм, в поперечном – 0,1 мм.

Для автоматизированной системы управления рабочими органами используется система «Стабилослой-П». Автоматизированная система управления является следящей с дискретным (раздельным, прерывным) регулированием. Принцип ее работы состоит в следующем. Посредством датчиков сравнивается действительное положение рабочего органа асфальтоукладчика с положением, которое необходимо для поддержания заданных продольного и поперечного профилей покрытия. По сигналу рассогласования исполнительное золотниковое устройство управляет гидроцилиндрами привода механизма изменения положения рабочих органов до исчезновения сигнала. Необходимое положение рабочих органов может быть задано различными способами, например, копиром (в качестве которого может быть использована поверхность существующего покрытия соседней полосы), копирными струнами, лучом оптическогоквантовогогенератора (лазера).

Фирма Фегеле производит асфальтоукладчики на гусеничном и колесном ходу для укладки покрытий шириной от 1,10 м до 12,50 м (табл. 10.3).

Таблица 10.3

Технические характеристики асфальтоукладчиков на гусеничном и колесном ходу

412

Окончание табл. 10.3

Эксплуатационная производительность асфальтоукладчиков (в м3/ч и т/ч)

Пэ 60 ВvКв; Пэ 60v hKв,

где В – ширина укладываемого слоя, м; v – рабочая скорость машины, м/мин;

Kв – коэффициент использования машины по времени, Kв =

=0,6...0,9;

– плотность укладываемой асфальтобетонной смеси, т/м3, в

уплотненном состоянии, = 2,1…2,5 т/м3;

h – толщина укладываемого слоя, м.

10.3.Машины для устройства цементобетонных покрытий

10.3.1.Комплект машин для устройства цементобетонных покрытий в рельс-формах

Механизированное устройство цементобетонных покрытий предполагает выполнениеследующих основных технологических операций:

1) планировку основания;

413

2)распределение смеси;

3)многоступенчатую обработку смеси и окончательную (финишную) отделку поверхности;

4)уход за покрытием в период набора прочности и создание тем- пературно-деформационных швов.

Эти операции выполняются машинами специализированных комплектов двух видов: на рельсовом и на гусеничном ходу со скользящими формами.

В соответствии с технологией в комплекты машин входят:

1)профилировщики основания, предназначенные для подготовки верхнего слоя земляного полотна и основания;

2)распределители смеси, принимающие смесь из транспортных средств и распределяющие ее по ширине основания;

3)укладчики смеси (бетоноотделочные машины), выполняющие комплекс воздействий на покрытие для его глубинной проработки, придания поперечного профиля и отделки поверхности;

4)машины для нанесения на свежеуложенное покрытие пленкообразующих материалов;

5)машины для нарезки швов и их заполнения.

Самоходные машины на рельсовом ходу с автономными двигателями перемещаются по рельс-формам (рис. 10.20), которые одновременно являются неподвижной опалубкой для бетонной смеси.

Рис. 10.20. Рельс-форма:

1 – лист (опалубка); 2 – рельс; 3 – рельсовая опора; 4 – свайка (штырь); 5 – клиновой замок

414

Звенья рельс-форм укладываются автомобильными кранами. Специализированные укладчики рельс-форм на гусеничном ходу применяются редко, поскольку они неуниверсальны, а выполняемая ими работа эпизодична. Колеса машин комплекта могут быть одноребордными при строительстве первой полосы (при установке рельсформ с двух сторон) и двухребордными при использовании с одной стороны рельс-форм, когда опалубкой другой стороны является уже уложенная полоса, покоторой движутся гладкиебезребордныеколеса.

Технология постройки цементобетонного покрытия показана на рис. 10.21.

Рис. 10.21. Комплекты рельсовых машин для устройства цементобетонных покрытий:

а – с бункерным бетонораспределителем циклического действия; б – со шнековым распределителем непрерывногодействия;1– профилировщики основания;2– распределители бетона; 3 – бетоноотделочные машины; 4 – нарезчики швов

Обычно машины таких комплектов позволяют сооружать покрытия плоского и двухскатного профиля шириной 3...7,5 м. Профилировочные машины разрабатывают корыто, профилируют его подошву, разравнивают и уплотняют подстилающий слой. Рабочим органом профилировщика является отвал или фреза, с помощью которых при движении машины срезается и частично перераспределяется грунт. Поднимая или опуская рабочий орган, регулируют его заглубление. Уплотнение производится вибрационным брусом. Перед укладкой бетона на песчаные основания расстилают бумагу, пропитанную битумом, или полиэтиленовую пленку, которые уменьшают потери цементного молока и способствуют сохранению прочности покрытия.

415

Распределители бетона по устройству рабочего органа бывают бункерными, шнековыми и лопастными (рис. 10.22).

Рис. 10.22. Схемы рельсовых бетонораспределителей: а – бункерный; б – шнековый; в – лопастной

Бункерные бетонораспределители относятся к машинам периодического действия, а шнековые и лопастные – непрерывного.

В бункерном распределителе бездонный бункер 2 движется по направляющим перпендикулярно продольной оси дороги и загружается из бетоновозов с обочины (см. рис. 10.22 а). При перемещении бункера по направляющим его нижняя кромка распределяет и разравнивает смесь до полной разгрузки бункера, после чего он вновь ставится под загрузку, и цикл повторяется.

Шнековые распределители (см. рис. 10.22 б) разравнивают смесь, выгруженную из транспортных средств на полотно строящейся дороги, непрерывно вращающимися шнеками 3, расположенными в передней части основной рамы 1. Непосредственно за шнеками расположены профилирующие заслонки 7, срезающие избыток бетонной смеси и придающие уложенному слою соответствующий профиль. Кроме того, заслонки образуют подпор смеси, что создает хорошие условия для распределения бетона шнеком. Толщина распределяемого слоя регулируется подъемом и опусканием шнеков. Приводы механизма передвижения и рабочего органа осуществ-

416

ляются от автономного двигателя. Предварительное уплотнение свежеуложенной бетонной массы производится вибробрусом 4.

Лопастные распределители (см. рис. 10.22 в) разравнивают смесь расположенной впереди лопастью 5, совершающей поперечные возвратно-поступательные движения при непрерывном передвижении всей машины вперед. Эта лопасть в зависимости от требуемой толщины покрытия устанавливается на различной высоте. В крайних положениях распределяющая лопасть, повернутая на 180°, удаляет от рельс-форм 6 накопившуюся бетонную смесь. Для предварительного уплотнения бетонной смеси лопастной распределитель, так же как и шнековый, снабжен вибробрусом 4.

Бетоноотделочные машины предназначены для разравнивания, профилирования, уплотнения и окончательной отделки (выглаживания и затирки) предварительно распределенной бетонной смеси. В них может быть 1...4 рабочих органа, разравнивающих, уплотняющих и выглаживающих смесь. По характеру уплотнения смеси рабочие органы разделяют на трамбующие и вибрационные. Более высокое качество покрытий дают машины, у которых одновременно в работе находятся четыре рабочих органа (рис. 10.23 а): разравнивающий вибрационный брус 7, трамбующий брус 2, выглаживающий и профилирующий брус 3 (невибрирующий) и выглаживающая плита 4. Разравнивающий брус распределяет бетонную смесь по ширине полосы слоем определенной толщины, чему способствуют колебательные движения в поперечном направлении; трамбующий брус уплотняет смесь, совершая вертикальные колебания; выглаживающий брус профилирует поверхность; выглаживающая плита выравнивает поверхность покрытия, совершая колебания в горизонтальной плоскости.

На машине, схема которой показана на рис. 10.23 б, вместо разравнивающего вибрационного бруса установлен разравнивающий лопастной вал 6.

Рис. 10.23. Схемы расположения рабочих органов бетоноотделочных машин:

а– с разравнивающим вибрационным брусом;

б– с разравнивающим лопастным валом

417

Вибрационные уплотняющие рабочие органы бетоноотделочных машин приводятся в движение от дебалансных механических (эксцентриковых) или электромеханических вибровозбудителей. Рабочая скорость передвижения бетоноотделочных машин не превышает 0,7...1,4 м/мин, что при ширине обработки 3,5...7,5 м позволяет получить производительность отделки 250...500 м3/ч. Глубина проработки достигает 0,3 м.

Комплект колесно-рельсовых машин ДС-153 предназначен для строительства поточно-линейным способом цементобетонных покрытий автомобильных дорог I – III категорий на песчаном подстилающем слое. В комплект входят профилировщик оснований ДС-502 А/Б, распределитель бетонной смеси ДС-503 А/Б, бетоноотделочная машина ДС-504 А/Б и нарезчик температурных швов ДС-133 (ДС-133А). Комплекту придается трейлер Т-138Б грузоподъемностью 12 т для перевозки машин и 500 звеньев по 4 м рельс-форм Д-280-4М, рассчитанных на километровый фронт работ (табл. 10.4).

Таблица 10.4

Технические характеристики машин колесно-рельсового комплекта

418

Комплект может поставляться в различных модификациях, предназначенных для укладки полосы шириной 3,5; 3,75; 7,0 и 7,5 м с односкатным профилем и шириной 7,0 и 7,5 м с двухскатным профилем. В индексе машины литера «А» обозначает ширину 7 м, литера «Б» – 7,5 м. Машины снабжены набором сменных колес: одно- и двухребордных и безребордных, что дает возможность распределять бетонную смесь при устройстве как однополосных, так и многополосных дорожных покрытий. В последнем случае используются безребордные колеса, которые катятся по ранее уложенным бетонным полосам.

Для осуществления полной механизации при работе с комплектом используется ряд вспомогательных машин для подготовительных и заключительных операций строительства покрытий.

Профилировщик оснований ДС-502А (ДС-502Б) самоходный на колесно-рельсовом ходу предназначен для окончательного профилирования и уплотнения песчаных оснований толщиной до 300 мм при строительстве цементобетонных покрытий автомобильных дорог III и отдельных участков дорог II категории.

Распределитель цементобетона ДС-5ОЗ А/Б предназначен для приема из автосамосвалов или автобетоносмесителей смеси и распределения ее слоем заданной толщины по основанию. Он является машиной циклического действия: во время приема и распределения смеси машина стоит; распределение смеси производится путем движения поперек дороги бездонного бункера.

Бетоноотделочная машина ДС-604 А/Б предназначена для раз-

равнивания, уплотнения и окончательной отделки слоя цементобетонной смеси, предварительно уложенного распределителем. Основными рабочими органами машины, смонтированными на колесном самоходном шасси, являются разравнивающий лопастной вал, уплотняющий вибробрус и выглаживающий брус.

Благодаря простоте обслуживания комплекты колесно-рельсовых машин находят применение в строительстве автомобильных дорог.

Темп устройства цементобетонных покрытий с применением комплектов машин определяется производительностью бетонораспределителя.

Эксплуатационная производительность бункерных бетонораспределителей периодического действия (в м3/ч)

419