Строительство автомобильных дорог (стр. 21 из 23)
Технологическую схему разрабатывает подрядчик на основе проекта, имеющегося у него в наличии оборудования и выбранного типа АГБ-смеси.
На рисунке 6.2 приведены схемы работ, в которых операция фрезерования отделена от остальных операций.
Рисунок 6.2 Технологические схемы холодной регенерации с использованием в качестве ведущей машины смесителя-укладчика:
1 – каток; 2 – смеситель-укладчик; 3 – фреза; 4 – подборщик; 5 – валик АГ; 6 – автомобиль-самосвал; 7 – склад АГ.
После выравнивания покрытия с помощью дорожной фрезерной машины (далее фрезы) осуществляют регенерационное фрезерование пакета асфальтобетонных слоев на проектную глубину. Образующийся АГ, по транспортеру, имеющемуся на фрезе, поступает в приемный бункер смесителя-укладчика. Оттуда он попадает в двухвальную мешалку горизонтального типа, где перемешивается с органическим вяжущим. Готовую смесь укладывают и уплотняют.
Согласно схеме (рис.6.2, а), фреза работает в сцепе со смесителем-укладчиком, который является ведущей машиной. Производительность смесителя-укладчика – 80-150 т/ч, что соответствует рабочей скорости 2-3 м/мин. Толщина укладываемого слоя – до 12 см. Так как рабочая скорость фрезы составляет 7-10 м/мин, очевидно, что ее производительность искусственно будет занижена минимум в три раза.
Смеситель-укладчик имеет два скользящих уширителя, что позволяет варьировать ширину укладки от 2,4 до 4,2 м. Отсюда следует, что минимальная ширина фрезерования должна составлять 2,4 м.
Недостатком этой схемы является то, что при неисправности или техническом обслуживании одной из машин останавливается весь поток.
По схеме (рис.6.2, б) фреза оставляет АГ на проезжей части в виде призмы. Ее подбирает прицепной или самоходный подборщик, работающий в сцепе со смесителем-укладчиком, и направляет в приемный бункер последнего. Здесь производительность фрезы не зависит от производительности ведущей машины.
Регенерационное фрезерование может быть совмещено с выравнивающим (рис.6.2, в). В этом случае фреза работает в одном звене с автомобилями-самосвалами, которые доставляют основной объем АГ к смесителю-укладчику, а избыток АГ - на другой объект или склад.
Возможен также вариант, при котором работу фрезы не увязывают с работой смесителя-укладчика. АГ складируют на притрассовых складах, откуда отгружают погрузчиком в автомобили-самосвалы и направляют к смесителю-укладчику.
Наиболее дешевым и технологичным является второй вариант.
Смеситель-укладчик приспособлен в первую очередь для работы со смесями типа Э. Он имеет емкость для хранения 10 т эмульсии и дозирующее устройство.
При необходимости увеличения содержания щебня в АГБ-смеси или корректировки ее гранулометрического состава новый материал распределяют ровным слоем требуемой толщины по покрытию перед регенерационным фрезерованием или после него.
На рис.6.3 приведена технологическая схема с использованием в качестве смесителя-укладчика ремиксера, освобожденного от газового оборудования для разогрева покрытия. Здесь операция регенерационного фрезерования также отделена от остальных операций.
После проходов фрезы автогрейдер профилирует призмы АГ ровным слоем по всей ширине регенерируемой полосы.
Смеситель-укладчик (далее - регенератор) позволяет готовить смеси типов Э, М и К. В комплекте с ним работает специальная машина, оборудованная силосными банками для хранения эмульсии, цемента и воды (рис.6.3, а). Материал для корректировки гранулометрического состава АГБ-смеси можно выгружать непосредственно в приемный бункер регенератора.
Для подачи АГ в смеситель не требуется подборщик. Эту операцию выполняют специальные шнеки.
Ширину укладки можно изменять в пределах от 3,5 до 4,5 м, что, как и в случае смесителя-укладчика, облегчает выполнение кратного числа проходов по ширине покрытия.
Толщина укладываемого слоя - до 30 см; рабочая скорость - до 16 м/мин; производительность - около 300 т/ч.
На регенераторе имеются емкости для хранения эмульсии, цемента и воды, которые пополняются из автомашины с силосными банками.
Рисунок 6.3. Технологические схемы ХР с использованием в качестве ведущей машины регенератора:
1 - каток; 2 - регенератор; 3 - машина с силосными банками для основных компонентов смеси;
4 - автогрейдер; 5 - фреза; 6 - эмульсиовоз; 7 - суспензатор
Дозировкой компонентов управляют микропроцессоры.
В последнее время все большее распространение получает технология, предусматривающая добавку цемента и воды в смесях типов М и К в виде цементного теста (суспензии). Для его приготовления на регенераторе имеется соответствующее устройство. Применяется и специальная машина - суспензатор. На рис.6.3, б показана схема ХР с приготовлением смеси типа К с добавлением суспензии.
Была также создана машина, совмещающая операции регенерационного фрезерования с приготовлением и укладкой АГБ-смеси. Эта машина работает в комплекте со специальной дозировочной машиной, оборудованной силосными банками для эмульсии, цемента и воды. Она также позволяет готовить смеси типов Э, М и К.
Позднее было признано более целесообразным отделить функцию фрезерования, предоставив ее фрезе, и облегчить тем самым основную машину.
Технологическая схема, предусматривающая совмещение всех основных операций одной машиной, представлена на рис.6.4.
Рисунок 6.4. Технологическая схема ХР с использованием в качестве ведущей машины фрезы-регенератора и изготовлением смеси типа Э:
1 - каток; 2 - фреза-регенератор; 3 - эмульсиовоз
Здесь в качестве ведущей машины использована фреза-регенератор гусеничного типа.
Перемешивание АГ с добавками осуществляется под кожухом фрезерного барабана, а для укладки АГБ-смеси имеется навесное оборудование, аналогичное установленному на обычных асфальтоукладчиках.
В комплекте с этой машиной работают эмульсиовоз - автоцистерна для транспортировки, хранения и подачи эмульсии (когда готовят смесь типа Э) и (или) суспензатор (когда готовят смеси типов К или М).
Ранее цемент распределяли по покрытию перед фрезерованием специальным цементовозом-распределителем, но эта операция оказалась нетехнологичной из-за пылимости цемента. Применение цементного теста устранило отмеченный недостаток.
Добавление нового минерального материала (если это необходимо) осуществляют, как указано выше.
Ширина фрезеруемой полосы 2 м, но в специальном варианте она может быть увеличена до 2,5 м. Глубина фрезерования достигает 30 см.
Рабочая скорость машины существенно зависит от глубины фрезерования и в среднем составляет 5-7 м/мин.
На регенераторе имеются дозаторы для воды и эмульсии. Специальное прижимное устройство предотвращает образование крупных кусков асфальтобетона в процессе фрезерования. Вибротрамбующий рабочий орган позволяет достичь высокой степени предварительного уплотнения смеси.
Качество перемешивания смеси этой машиной ниже, чем при использовании машин, описанных выше, так как последние оборудованы специальными двухвальными смесителями, а здесь перемешивание осуществляется фрезерным рабочим органом без гомогенизации смеси в поперечном направлении.
На рис.6.5 показаны технологические схемы с использованием в качестве ведущей машины фрезы-грунтосмесителя (далее - стабилизер) на колесном ходу. Эта машина значительно проще упомянутых выше, хотя и совмещает основные операции.
Как правило, стабилизер работает по двухпроходной схеме. Сначала он фрезерует дорожную одежду на заданную глубину, а автогрейдер разравнивает призмы АГ (рис.6.5, а). Затем им же осуществляется перемешивание АГ с добавками при повторном проходе.
Дозировка битума, эмульсии и воды осуществляется насосами, управляемыми микропроцессорами, а цементного теста - насосом суспензатора. Перемешивание АГ с добавками происходит под кожухом фрезерного барабана. Регулируемый по высоте зачистной отвал, расположенный за фрезерным барабаном, улучшает качество перемешивания.
Ширина фрезеруемой полосы - 2,44 м, а глубина фрезерования достигает 50 см. Средняя рабочая скорость при фрезеровании (первый проход) - 7-15 м/мин, а при смешении (второй проход) - 10-20 м/мин.
В зависимости от типа АГБ-смеси стабилизер работает в комплекте со вспомогательными машинами (рис.6.5, б-д).
В отличие от фрезы-регенератора, данная машина не имеет специального оборудования для распределения, выглаживания и предварительного уплотнения смеси. Смесь разравнивает автогрейдер. Отсюда ровность слоя и соответствие заданному поперечному профилю будет ниже, чем по предыдущим схемам.
Стабилизер в качестве ведущей машины используют для ХР обычно на второстепенных дорогах.
Все вышеперечисленные технологические схемы объединяет то, что АГБ-смесь готовят непосредственно на дороге в процессе перемещения строительного потока. Однако возможна схема, при которой АГ, полученный в процессе фрезерования, складируют вблизи дороги. Там же, на полустационарной смесительной установке, готовят смесь, которую транспортируют к месту укладки.
Рисунок 6.5. Технологические схемы ХР с использованием в качестве ведущей машины стабилизера:
а - предварительное фрезерование покрытия; б, в, г, д - изготовление смесей типов: Э, М, В, К соответственно;
1 - автогрейдер; 2 - стабилизер; 3 - каток; 4 - эмульсиовоз; 5 - водовоз; 6 - цементовоз-распределитель;
7 - битумовоз; 8 - суспензатор
6.6 Фрезерование.
Для фрезерования покрытия различные зарубежные фирмы предлагают большое число фрез, отличающихся по ширине фрезерного барабана, мощности двигателя, глубине фрезерования и другим параметрам. Многие из них оснащены устройствами для сбора АГ и погрузки его в автомобили-самосвалы.