XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Самым доступным и распространенным методом ремонта дорог является ямочный ремонт горячей асфальтобетонной смесью, поскольку в распоряжении дорожных служб имеется широкая сеть заводов по производству асфальта и все традиционные исходные материалы (щебень‚ песок‚ минеральный порошок‚ битум), необходимые для приготовления смеси.

При использовании горячей технологии качество заделки дорожного покрытия очень высокое, но этот метод ремонта зависит от погодных условий и точности соблюдения технологии, в том числе жесткого температурного режима. В меньшей степени это влияние сказывается в случае применения холодных битумосодержащих смесей и материалов на основе жидких или разжиженных битумов и битумных эмульсий.

При выборе между горячей и холодной технологиями ремонта асфальтобетонных покрытий следует обязательно учитывать‚ что прочность и водостойкость холодного асфальтобетона‚ приготовленного на жидком или разжиженном битуме‚ в 2...3 раза ниже‚ чем горячего, и по этой причине его используют в основном при устройстве и ремонте покрытий дорог III...IV категорий. Горячие асфальтобетонные смеси и литой асфальт применяют преимущественно при ремонте дорог I...II категорий. К третьей группе можно отнести ремонт с применением нетрадиционных и мало распространенных в дорожной отрасли смесей на основе битумных, полимерных, полимер- битумных‚ цементных и других вяжущих специальных материалов. Их используют лишь в особых случаях‚ например при аварийном ремонте‚ заделке дефектов на цементобетонных покрытиях‚ на покрытиях мостов и т. п. Выбор метода ямочного ремонта покрытий автодорог и мостовых сооружений является правом и обязанностью заказчика и подрядчика работ. При этом не следует игнорировать требования‚ рекомендации и результаты новых разработок и практического опыта, в первую очередь при подготовке дефектного места для ремонта. Правильно выполненные подготовительные работы способствуют выполнению ямочного ремонта с высоким качеством‚ а значит, соблюдение требований ГОСТ Р 50597–2017 и гарантируют полноценную эксплуатацию дорожного покрытия 3...4 года и более (в некоторых странах гарантию на ямочный ремонт дают на 5 лет).

Подготовка ремонтируемого места покрытия включает в себя несколько операций:

1.Разметку границ ремонта выбоин прямыми линиями вдоль и поперек оси дороги с захватом неразрушенного слоя покрытия на 3...5 см‚ при этом несколько близко расположенных выбоин объединяют одним контуром или картой;

2.Разламывание и удаление обрезанного материала покрытия с помощью отбойного молотка с соответствующим наконечником. Отбойный молоток гидравлического типа массой обычно 16...20 кг подключают либо к специальной малогабаритной переносной гидростанции с двигателем внутреннего сгорания (ДВС)‚ либо к гидроприводу задействованных в технологическом процессе ремонта самоходной холодной фрезы‚ самоходного виброкатка или другой машины.

В отдельных случаях для такой работы можно применять пневматический отбойный молоток мощностью 0‚8...1‚0 кВт с подключением его к компрессору с расходом воздуха не менее 0‚5 м3/мин и давлением не ниже 6...7 атм;

3.Подготовку к ремонту узких и длинных выбоин площадью более 2...3 м2 или трещин с разрушенными краями, для чего целесообразно использовать холодные фрезы, а также вырезку‚ вырубку или холодное фрезерование материала ремонтируемого места покрытия по очерченному контуру на всю глубину выбоины‚ но не менее толщины слоя покрытия, при этом боковые стенки должны быть вертикальными. Существуют холодные фрезы разных видов: малогабаритные и компактные самоходные, прицепные или навесные‚ срезающие дефектный материал покрытия шириной 200...500 мм на глубину 50...150 мм.

4.Очистку дна и стенок места ремонта от мелких кусков‚ крошки‚ пыли‚ грязи и влаги, для чего в основном используют вспомогательные машины типа «пылесос» фирмы Johnston или щеточные;

5. Обработку дна и стенок тонким слоем жидкого (горячего) или разжиженного битума или битумосодержащей эмульсии. Обработку или подгрунтовку дна и стенок оконтуренной выбоины‚ очищенной от мелких кусков и пыли‚ тонким слоем жидкого битума или битумной эмульсии (расход битума 0‚3...0‚5 л/м2) можно выполнять с использованием тех средств‚ которые есть в наличии (битуморазогреватель передвижной‚ битумный котел‚ автогудронатор‚ дорожный ремонтер и т. п.). При этом следует иметь в виду‚ что избыточная смазка битумом‚ как и недостаточная, снижает качество сцепления нового слоя покрытия со старым. Очень эффективны для смазки выбоины малогабаритные установки‚ подающие насосом битумную эмульсию в разбрызгивающее сопло ручной удочки со шлангом длиной 3...4 м.

Для ремонта лучше использовать горячую асфальтобетонную смесь с АБЗ‚ где ее приготовят с высоким качеством и наименьшими издержками. Доставлять смесь с АБЗ к месту ремонта целесообразно транспортным средством‚ оборудованным специальным термосным бункером‚ сохраняющим смесь в горячем состоянии несколько часов.

Обычно термоконтейнеры зарубежного производства в зависимости от типоразмера и потребностей вмещают от 2...2‚5 до 8...10 т горячей смеси (объем 1‚5...6 м3) и сохраняют ее высокую температуру‚ в том числе за счет небольшого подогрева‚ в течение всего рабочего дня.

Машина для ремонта дорог горячей смесью ЭД-105.1 предназначена для механизации ямочного ремонта дорог с покрытием из асфальтобетона и битумоминеральных смесей (ликвидация ямочности, ремонт картами) при температуре окружающей среды не ниже +4 °C и при отсутствии снежного покрова. В состав ремонтного комплекса входят: кабина для обслуживающего персонала, кабина для технологического оборудования, термос-бункер для асфальтобетона, котел битумный, компрессор, оборудование для получения горячей воздушной струи, виброплита VS-134 (опция), обрезчик кромок CS-146 (опция), краскопульт, пневмодрель, отбойный молоток. Привод гидронасоса и компрессора осуществляется от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. Для перемещения материала внутри бункера служат шнеки, приводимые в движение через редуктор. Выдача разогретого битума осуществляется битумным насосом.

В тех случаях‚ когда АБЗ не работает (поздняя осень‚ зима и ранняя весна) или если дальность перевозки смеси с АБЗ слишком велика‚ рекомендуется использовать технологию рециклинга – вторичной переработки асфальтобетонного материала в виде кусков‚ лома или продуктов фрезерования (крошка) путем его разогрева и тщательного перемешивания на месте ремонта в специальной прицепной или самоходной машине – рециклере. Перемешивание загружаемых материалов происходит гравитационным способом в цилиндрическом барабане‚ оборудованном лопастями и специальной горелкой. Масса одного замеса (вместимость барабана-мешалки) в зависимости от типа и размеров рециклера составляет от 200 до 1600 кг. Время приготовления одного замеса после загрузки материала и разогрева барабана до требуемой температуры – 10...20 мин.

Экономическая эффективность и целесообразность использования технологии рециклинга очень высока. При наличии асфальтобетонной крошки или кускового лома на месте заделки выбоин расходы на ямочный ремонт можно снизить на 50...60% по сравнению с доставкой новой смеси с АБЗ.

Струйно-инъекционная холодная технология заделки выбоин на дорожных покрытиях с помощью битумной эмульсии является сейчас одной из наиболее передовых и прогрессивных‚ несмотря на то‚ что в некоторых странах Европы и в Америке ее применяют давно и успешно. Суть технологии в том‚ что все необходимые операции выполняют рабочим органом одной машины (установки) самоходного или прицепного типа.

Подготовка выбоины к ремонту сводится фактически только к тщательной ее очистке от пыли‚ мусора и влаги путем продувки высокоскоростной струей воздуха, промывке и обработке поверхности выбоины битумной эмульсией. Операции обрезки‚ разлома или фрезерования асфальтобетона вокруг выбоины в этой технологии можно не проводить.

При заделке выбоины ее заполняют мелким щебнем, смешанным с битумной эмульсией. За счет вовлечения и подачи щебня воздушной струей его укладка в выбоину происходит с высокой скоростью‚ что обеспечивает хорошее уплотнение‚ практически исключающее необходимость дополнительного использования виброплит и виброкатков. Подобные агрегаты и машины предусматривают выход ремонтера-машиниста из кабины транспортного средства для выполнения ямочного ремонта сзади автомобиля или прицепа.

Для ямочного ремонта по струйно-инъекционной холодной технологии рекомендуется использовать чистый мелкий щебень фракции 5...10 (15) мм и быстро распадающуюся катионную (для кислых каменных пород‚ например гранита) или анионную (для основных каменных пород‚ например известняка) битумную эмульсию 60%-ной концентрации. Расход эмульсии для подгрунтовки выбоин и обработки щебня в камере смешения машины ориентировочно может составлять 3...5% по массе щебня (по расходу битума – не более 2...3%).

Так же для укладки нового асфальта в России стали использовать дорожный комплекс «Ремиксер 4500». Машина работает в комплексе с фрезой и разогревателем. Перед процессом регенерации производится фрезерование покрытия, то есть выравнивание путём частичного снятия неровностей асфальта. Затем идёт процесс нагревания покрытия специальным разогрева-телем до температуры 130-140 градусов на глубину 8-10 сантиметров. После чего производится рыхление старого покрытия, которое направляется в накопительный бункер. В это же время в бункер поступает новая асфальтобетонная смесь, где перемешивается со старым асфальтом и подаётся в укладочный комплекс шириной 4 метра. Смесь укладывается и уплотняется специальными брусами, ровно распределяющими смесь от середины к краям. Окончательно слой уплотняется с помощью катков.

Результаты использования показали, полную регенерацию покрытия на месте производства работ с повторным использованием «старого» покрытия за один рабочий проход, сокращение сроков строительства, транспортных расходов, экономия энергии и сырья на 20 - 30 %. Многосторонние возможности улучшения смеси путем добавки новой смеси, минерального материала, вяжущего или регенерирующего средства. Отсутствие перегрева смеси, поэтому исключается дополнительное твердение вяжущего. Возможность использования на больших и малых стройплощадках благодаря регулировке рабочей ширины от 3,0 до 4,5 м. Полоса движения рядом с ремиксером остается свободной для движения. Дневная производительность до 5000 м².

Ведется активное внедрение процесса информационного моделирования объектов по BIM-технологии (Building Information Modeling). BIM-технология подразумевает последовательное применение автоматизированных программных комплексов при диагностике, инженерных изысканиях и проектировании объектов. В результате создается полноценная информационная модель объекта – на весь его жизненный цикл. Элементы информационного моделирования уже применяются на трассах. Это не просто 3D-визуализация проектных решений: в ней заложены все технические характеристики каждого элемента автодороги, она включает все документы, которые были использованы и разработаны в процессе проектных работ и т. д.

Применение новых технологий необходимо потому, что при эксплуатации автомобильных дорог, требующих как ямочного, так и капитального ремонта, проявляются дефекты, которые невозможно устранить традиционными технологиями. Для внедрения этих технологий в производство необходимы профессиональные кадры и соответствующая техника.

Код для цитирования: Скопировать