Машины по содержанию и ремонту автомобильных дорог и аэродромов
.pdf
Рис. 4.78. Битумощебнераспределитель РД–701 производства ОАО «Дороги России» (г. Вышний Волочек Тверской области)
Наиболее сложную технику для поверхностной обработки – ремонтные поезда – выпускают фирмы «SAVALCO» (Швеция) и «SCHAEFER» (Германия). Данная техника представляет собой автопоезд, на тягаче которого смонтирована емкость для вяжущего с системой распределения, и прицепную часть, металлоконструкция которой образует бункер для щебня, в котором установлен щебнераспределитель. Для механизированной загрузки щебня в бункер на объектах производства работ он оборудован ленточным элеватором, подающим материал через приемный бункер, загружаемый самосвалами. Модификации данных машин могут быть оборудованы системой автоматического дозирования и распределения материа-
344
лов, выполняющей технологический процесс поверхностной обработки по заранее составленной технологической карте, введенной в
компьютер.
Шведская фирма «SAVALCO» выпускает ремонтный поезд модели HH110T COMBI TELESPRAY 480. Данная машина базируется на шасси трехосного грузового автомобиля, на раме которого установлена теплоизолированная емкость для вяжущего объемом 11000 лит-ров оборудованная системой подогрева, а также насос и коммуникации подачи вяжущего в распределительное устройство. С базовой машиной агрегатируется прицепная часть, представляющая собой бункер для щебня объемом 10 м3; на прицепной части смонтированы устройства для распределения щебня и вяжущего, позволяющие распределять материалы на ширину до 4,8 м с шагом 0,3 м. Система распределения материалов может телескопически изменять ширину с помощью гидроцилиндров от 2,5 м в транспортном положении до 4,8 м в рабочем. Для механизированной загрузки щебнем на объекте производства работ прицепная часть оборудована ленточным элеватором, загружающим бункер через приемный лоток, в который материал выгружается автомобилями-самосвалами. Данное ре-шение позволяет загружать 10 м3 щебня за 12–15 минут, что значительно снижает простои техники и повышает производительность ремонтного поезда, которая составляет до 28800 м2 в смену или до 6000 метров поверхностной обработки при максимальной ширине распределения материалов.
Привод ленточного элеватора, вала щебнераспределителя, питателя и насоса подачи вяжущего осуществляется гидромоторами; шиберных заслонок щебнераспределителя и кранов управления подачей вяжущего в секции форсунок – пневмоцилиндрами. Привод насоса гидросистемы и компрессора пневмосистемы осуществляется от автономной силовой установки, смонтированной на прицепной части. Управление ремонтным поездом осуществляется водителем тягача.
Ремонтный поезд фирмы «SAVALCO» и технологический процесс, выполняемый им, изображены на рис. 4.79 и 4.80.
345
Рис. 4.79. Ремонтный поезд фирмы «SAVALCO» модели
HH110T COMBI TELESPRAY 480
Рис. 4.80. Технологический процесс производства поверхностной обработки, выполняемый ремонтным поездом фирмы «SAVALCO» модели
HH110T COMBI TELESPRAY 480
Фирмой «SCHAEFER» (Германия) выпускается несколько моделей ремонтных поездов для производства поверхностной обработки. Модель RZA–4000 включает в себя емкость для вяжущего объемом 8000 литров, оборудованную теплоизоляцией и системой подогрева, которая смонтирована на шасси грузового автомобиля, и прицепную часть, имеющую бункер для щебня объемом 5,5 м3, для загрузки которого смонтирован ленточный элеватор производительностью
346
1 т/мин. Щебнераспределительное устройство имеет рабочую ширину распределения материала 2,4 м, который подается распределительным валом через заслонки. Привод вала – гидравлический, от гидромотора. Ширина заслонки – 400 мм, количество заслонок – 6. Управление заслонками осуществляется пневмоцилиндрами. В бункере установлены шнековые питатели для равномерного распределения материала, приводимые в действие гидромоторами. Щебнераспределительное устройство оснащено прикатывающими валками для равномерного распределения по поверхности автодороги и предварительной укатки материала. Опускание и прижим валков осуществляется пневмоцилиндрами. Устройство распределения вяжущего обеспечивает рабочую ширину розлива 2,4 м и разделено на восемь групп форсунок, имеющих возможность независимого включения и выключения, что позволяет изменять ширину розлива с шагом 400 мм. Вяжущее подается в форсунки под давлением в 6 атм посредством центробежного насоса, установленного на емкости. На шасси автомобиля установлена силовая установка – дизель HATZ 1D81C, приводящий в действие генератор и масляный насос гидросистемы. Питание сжатым воздухом узлов машины осуществляется от пневмосистемы тягача. Производительность ремонтного поезда RZA–4000 фирмы «SCHAEFER» достигает 14400 м2 в смену или 6000 метров поверхностной обработки.
Для агрегатирования с данным ремонтным поездом необходим грузовой автомобиль, обеспечивающий устойчивую скорость движения при выполнении технологического процесса поверхностной обработки в пределах 40…60 м/мин (2,4…3,6 км/ч). Гомельским облдорстроем, эксплуатирующим данный ремонтный поезд, было разработано техническое задание Минскому автомобильному заводу, в соответствии с которым изготовлен автомобиль МАЗ–63038 с двигателем ЯМЗ–238М2 мощностью 176 кВт (240 л.с.), коробкой передач МАЗ–54325, обеспечивающий все требования технологического процесса при работе с RZA–4000. Стоимость ремонтного поезда RZA–4000 фирмы «SCHAEFER» без стоимости автомобилятягача составляет около 165000 долларов США на условиях поставки CIP – Беларусь.
347
Ремонтный поезд RZA–4000 фирмы «SCHAEFER» и технологический процесс, выполняемый им, изображены на рис. 4.81 и 4.82.
Рис. 4.81. Ремонтный поезд RZA–4000 фирмы «SCHAEFER» (Германия)
Рис. 4.82. Технологический процесс производства поверхностной обработки, выполняемый ремонтным поездом RZA–4000 фирмы «SCHAEFER»
Фирмой «SCHAEFER» выпускаются также ремонтные поезда моделей RZA–5500, RZA–8000 и RZA–14000, имеющие большую вместимость емкости для вяжущего и бункера для щебня, а также различную ширину распределения материалов. Ремонтный поезд
348
RZA–14000 отличается от остальных тем, что все его оборудование смонтировано на полуприцепе большой грузоподъемности, агрегатируемым с седельным тягачом.
Сравнительный анализ производства поверхностной обработки автомобильных дорог с применением битумной эмульсии и кубовидного щебня фракции 10…15 мм показывает, что наибольшая эффективность достигается при использовании ремонтного поезда RZA–4000 фирмы «SCHAEFER», стоимость работ которого составляет около 680 долларов США за 1000 м2.
4.4.Машины и оборудование для капитального ремонта покрытий автомобильных дорог с применением технологии рециклинга
Восстановление покрытий автомобильных дорог производится с целью возвращения и улучшения их первоначальных свойств (прочности, ровности, несущей способности) и требует достижения определенных, заданных проектным решением, технических параметров, таких как толщина верхнего и нижнего слоя, степень уплотнения, ширина, продольный и поперечный уклон и т.д.
Для производства данных работ существует традиционная технология укладки и уплотнения горячей асфальтобетонной смеси, основным недостатком которой являются значительная материало- и энергоемкость, транспортные расходы и, как следствие, – высокая стоимость; в то же время объективная необходимость ограничения расходов на производство дорожно-строительных работ, а также рост сознания людей в вопросах охраны окружающей среды являются причиной возрастания роли новых прогрессивных технологий капитальных ремонтов, одной из которых является рециклинг или регенерация.
Технология рециклинга может быть представлена двумя основными направлениями: горячий рециклинг и холодный рециклинг, которые в свою очередь подразделяются на различные методы, представленные на схеме, изображенной на рис. 4.83 [2, 4].
349
Рис. 4.83. Классификационная схема основных направлений рециклинга
4.4.1. Машины и оборудование для капитального ремонта покрытий автомобильных дорог с применением технологии горячего рециклинга
При производстве данной технологии восстановление свойств покрытия производится с использованием различных методов разогрева, что позволяет называть ее горячим рециклингом и определяет область применения – капитальный ремонт асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог.
По месту производства различают два метода горячего рециклинга: рециклинг на заводе и рециклинг на дороге.
350
Технологический процесс рециклинга на заводе (рис. 4.84) включает в себя следующие операции [2]:
–снятиестарого покрытия холодным или горячим фрезерованием;
–доставка автотранспортом сфрезерованного материала (гранулята) на передвижной или стационарный асфальтобетонный завод;
–приготовление новой асфальтобетонной смеси из материала старого покрытия (гранулята) с добавлением минеральных материалов и битума в соответствии с требованиями рецептуры;
–доставка полученной асфальтобетонной смеси автотранспортом на ремонтируемый участок;
–укладка горячей асфальтобетонной смеси;
–уплотнение.
Рис. 4.84. Схема технологического процесса горячего рециклинга на заводе
Основным достоинством технологии горячего рециклинга является повторное использование материалов покрытия автомобильной дороги, что позволяет снизить стоимость ее ремонта, а также сохранение толщины покрытия (так как укладка новых слоев производится вместо сфрезерованных старых), что важно при ограничении габарита по высоте (под путепроводами, проводами троллейбусных линий и т.д.), на мостах и путепроводах (так как не происходит
351
увеличения нагрузки на пролетные строения из-за увеличения толщины и, как следствие, – массы покрытия).
Недостатками данной технологии являются значительные транспортные расходы, возрастающие пропорционально увеличению расстояния от асфальтобетонного завода до объекта производства работ (рис. 4.85), энергозатраты на производство горячей асфальтобетонной смеси и разогрев минерального материала.
352
Рис. 4.85. Увеличение доли транспортных расходов в стоимости производства работ в зависимости от увеличения расстояния перевозки материалов
Технологический процесс рециклинга на дороге производится специальной машиной – ремиксером, за один рабочий ход которой материал старого покрытия разогревается, перерабатывается с добавлением или без добавления нового материала, распределяется и уплотняется. Данный технологический процесс может быть реализован в следующих методах:
–термопланирование – Reshape (Reform);
–термогомогенизация – Reshape (Reform) с перемешиванием;
–термоукладка – Repave;
–термосмешение – Repave с перемешиванием, Remix, Remix
Plus.
Термопланирование заключается в выравнивании покрытия при нагреве без добавления новой смеси (рис. 4.86) и применяется при восстановлении ровности и поперечного профиля покрытия, если просвет под трехметровой рейкой не превышает 20 мм [2].
Рис. 4.86. Поперечное сечение старого и восстановленного методом термопланирования асфальтобетонного покрытия
Термопланирование включает в себя следующие технологические операции (рис. 4.87) [4]:
–разогрев старого покрытия инфракрасными горелками;
–снятие и разравнивание смеси рабочими органами ремиксера;
–уплотнение.
353
