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
|
Показатели |
Мощность двигателя, кВт |
Лопастной смеситель |
Ширина укладчика, м |
Примечания | ||
|
количество валов |
частота вращения, мин-1 |
производительность, т/мин | ||||
|
«Макропейвер 12Б» |
82 |
2 |
225 (регулируемая) |
3,0-4,0 |
2,4-4,27 |
Регулировка высоты укладываемого слоя, кронштейн для заглаживания смеси |
|
«Спартан 10-С» |
64 |
2 |
200 |
2,3 |
2,4-3,96 |
- |
|
«Минимак» |
82 |
2 |
225 (регулируемая) |
1,0 |
1,5-2,5 |
Шаг регулирования ширины 0,15 м, полная масса 16,34 т |
|
ИП-98 |
60 |
- |
- |
|
- |
- |
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»
|
Наименование, назначение |
Модель |
Мощность, кВт |
Обрабатываемая полоса |
Масса, т |
Примечания | ||
|
привода |
тепловая |
Ширина, мм |
Глубина, мм | ||||
|
Горячее восстановление покрытий «ремикс» |
Remixer 4500 |
220 |
2210 |
3000-4500 |
0-60 |
48,82 |
Гидравлический привод на все колеса |
|
Нагреватель для репластификации асфальтобетонных покрытий |
НМ 4500 |
37 |
1710 |
4680 |
- |
19,96 |
Инфракрасные излучатели, площадь нагрева 39,91 м2 |
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»
|
Наименование, назначение |
Модель |
Мощность двигателя, кВт |
Ширина полосы, мм |
Глубина полосы, мм |
Масса машины, т |
Примечания |
|
Холодное восстановление покрытий |
WR4500 |
550 |
3000-4500 |
0-300 |
80,0 |
Гидравлический привод на все четыре гусеничных тележки. Производительность 400 т/ч |
|
То же |
2200 CR |
448 |
2200 |
0-250 |
49,72 |
Можно использовать как холодную фрезу. Гидравлический привод на все четыре колеса. Бункер 4 м3, привод фрезы - механический |
|
То же |
WR 2500 К |
455 |
2438 |
0-500 |
39,0 | |
|
То же |
WR 2500 |
455 |
2438 |
0-500 |
33,0 | |
|
Стабилизатор грунта |
RACO 350 |
370 |
2400 |
0-450 |
21,35 |
Таблица 19.19
Технологическая характеристика дополнительных машин и оборудования для работ по технологии ресайклинг фирмы «Wirtgeh»
|
Наименование, назначение |
Модель |
Мощность двигателя, кВт |
Ширина полосы, мм |
Глубина полосы, мм |
Масса машины, т |
Примечания |
|
Приготовление цементоводной суспензии |
WM-1000 |
- |
25 |
- |
25,45 |
Вместимость водяного бака 4000 л |
|
Распределитель технологических материалов |
Р 12-Т |
- |
12 |
- |
7,0 |
Ширина обрабатываемой полосы 2,4 м |
|
Р 17-Т |
- |
17 |
- |
12,0 | ||
|
Р 15 |
- |
15 |
- |
12,0 | ||
|
Приготовление холодных смесей |
КМА-150 |
80 |
- |
150 т/ч |
24,0 |
Установлена на полуприцепе |
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
|
Назначение машины |
Модель |
Параметры фрезерования, мм |
Мощность привода, кВт (л.с.) |
Масса машины, т | |
|
ширина |
глубина | ||||
|
Ямочный ремонт |
W350 |
350 |
0-100 |
35 (48) |
4,4 |
|
W350E Электропривод |
350 |
0-100 |
22 (фрезер.) 7,5 (ход) |
4,4 | |
|
W500 |
500 |
0-160 |
79 (107) |
7,3 | |
|
Удаление материала покрытия |
W600 |
600; 500; 400 |
0-300 |
123 (167) |
12,03 |
|
W1000L |
1000 |
0-250 |
123 (167) |
13,83 | |
|
W1000 |
1000 |
0-250 |
149 (202) |
16,4 | |
|
Удаление материала покрытия на всю глубину |
W1000F |
1000 |
0-315 |
185 (252) |
17,3 |
|
W1200F |
1200 |
0-315 |
185 (252) |
17,85 | |
|
Удаление покрытий и дорожной одежды на всю глубину за 1 проход |
W1500 |
1500 |
0-300 |
320 (435) |
24,18 |
|
W1900 |
2000 |
0-300 |
320 (435) |
24,88 | |
|
W2000 |
2000 |
0-320 |
421 (575) |
29,0 | |
|
W2100 |
2000 |
0-320 |
470 (640) |
35,8 | |
|
W2200 |
2200 |
0-350 |
596,5 (811) |
43,7 | |
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
|
Показатели |
Базовое шасси |
Мощность двигателя, кВт |
Ширина рыхления, мм |
Глубина рыхления, мм |
Масса машины, т |
Примечания |
|
А-8047 («Амкодор») |
МТЗ-82 |
59,6 |
400; 700 |
65 |
|
Охлаждение резцов независимое |
|
ФД-500 (Дмитровский ЭЗ) |
МТЗ-80/82 |
59,6 |
500 |
100 |
7,0 |
Скорость фрезерования 0-800 м/ч |
|
ДС-197 (Брянский Арсенал) |
Специальное |
114 |
250; 500 750: 1000 |
100 |
12,0 |
Скорость фрезерования 0-600 м/ч |
|
ДЭ-236 («Амкодор») |
Специальное |
114 |
1000 |
125 |
12,0 |
|