Існує два способи пристрою поверхневих обробок:
традиційний - з роздільним розподілом матеріалів;
спосіб з синхронним розподілом в'яжучого і щебеню.
традиційний спосіб
Роботи по влаштуванню одиночної поверхневої обробки традиційним способом з використанням бітумів, дегтебітумов, бітумо- та дьогтеполімерних в'яжучих проводять за таким порядком:
- підготовка поверхні (очищення від пилу і бруду) і ремонтні роботи;
- розлив в'яжучого;
- розподіл щебеню;
- укочення;
- догляд в період формування.
Роботи по влаштуванню подвійної поверхневої обробки роблять у такій послідовності:
- підготовка поверхні (очищення від пилу і бруду) і ремонтні роботи;
- перший розлив в'яжучого;
- перша розсип щебеню;
- укочення;
- другий розлив в'яжучого;
- друга розсип щебеню (між першою і другою розсипом щебеню допускається перерва не більше 3-5 діб);
- укочення;
- догляд в період формування.
Очищення покриття від пилу і бруду виконують механічними щітками, найбільш забруднені ділянки промивають за допомогою поливомийні машини.
Струни щіток, яка б не була їхня природа (нейлон, сталь), повинні бути в хорошому стані і досить жорсткими, щоб забезпечити ефективне соскабливание.
У випадках, коли старе покриття не вдається повністю очистити від пилу і бруду, що залишилися в дрібних тріщинах і западинах, його необхідно подгрунтовать шляхом розливу рідкого бітуму по нормі 0,3-0,5 л / м 2 або бітумною емульсією з витратою 0,5 -0,8 л / м 2.
Розлив в'яжучого виробляють автогудронатором. Для рівномірного розливу в'яжучого необхідно забезпечити безперебійність дії сопел, рівномірність роботи насоса і необхідну швидкість переміщення гудронатора.
Сопла повинні бути теплоізольовані і оснащені пристроєм обігріву, що дозволяє підтримувати або забезпечувати певну температуру в'яжучого.
Залежно від обраного в'яжучого і від ширини оброблюваної поверхні водій визначає, за допомогою елементів регулювання гудронатора (номограма, обчислювальний диск, програмування), необхідне співвідношення між швидкістю пересування і кількістю оборотів насоса, який визначає дозування в'яжучого на покритті. Під час здійснення розподілу співвідношення між швидкістю автомобіля і кількістю оборотів насоса підтримується постійним, шляхом, або автоматичного спостереження, або безпосереднього зчитування шофером показань тахометра і лічильника обертів.
Під час розливу температура бітуму марок БНД 60/90, БНД 90/130, БН 60/90 і БН 90/130 повинна становити 150-160 ° C; марок БНД 130/200 і БН 130/200 - 100-130 ° C; температура полімерно-бітумного в'яжучого - 140-160 ° C; дьогтеполімерні в'яжучі - 100-110 ° C.
Розподіл щебеню виробляють самохідним щебнераспределітелей, автомобілем-самоскидом з навісним пристосуванням або іншим механізмом, що забезпечує швидке і рівномірний розподіл щебеню. Кузов всіх цих механізмів має бути плоским і без локальних деформацій. Висота скидання щебеню повинна бути невеликою, щоб забезпечити більш однорідний розподіл заповнювача на покритті. Автощебнераспределітелі можуть бути оснащені системою гідравлічного розширення, що дозволяє змінювати без зупинки робочу ширину від 2,50 до 4 м.
Бітумощебнераспределітель НР-27 фірми Savalco
Щебінь розподіляють безпосередньо після розливу в'яжучого шаром в одну щебінку і коткують катком 6-8 т за 4-5 проходів по одному сліду.
Ущільнення поверхневої обробки покриттів забезпечує укладання щебеню і його закріплення на покритті. Пневматичні шинні ущільнювачі чудово забезпечують ці функції. Вони пристосовуються до нерівностей дороги і не дроблять щебінь.
Протягом перших днів експлуатації необхідно здійснювати догляд за формуються шарами. Незакрепівшійся щебінь повинен бути вилучений з покриття не пізніше ніж через 1 добу після відкриття руху. Швидкість руху автомобілів обмежують 40 км / год і регулюють по ширині проїзної частини.
Викинутий зайвий щебінь підбирається очисними машинами-збирачами, очисними машинами і втягуючий машинами. Оснащені різними щітками і всмоктуючими соплами, вони обладнані збірними ємностями для дрібнозернистого матеріалу, який вони піднімають. Ці усмоктувальні механізми представляють великий прогрес в технології поверхневих покриттів, оскільки вони дозволяють значно знизити найбільшої шкоди від забруднення: биття вітрових стекол автомобілів після відновлення руху.
Поверхневу обробку з використанням бітумних емульсій виконують в наступному порядку:
- підготовка поверхні (очищення від пилу і бруду) і виконання в разі необхідності ремонтних робіт;
- змочування поверхні водою (в жарку суху погоду);
- розлив емульсії по покриттю в кількості 30% норми;
- розподіл щебеню в кількості 70% норми;
- розлив залишилася емульсії (70%);
- розподіл залишився щебеню (30%);
- укочення;
- догляд в період формування.
Температуру і концентрацію емульсії встановлюють залежно від погодних умов. При температурі повітря нижче 20 ° C рекомендується застосовувати емульсію з температурою 40-50 ° C і концентрацією бітуму 55-60%. Підігрів емульсії до зазначеної температури слід проводити безпосередньо в автогудронаторами в процесі транспортування до місця робіт. При температурі повітря вище 20 ° C емульсію застосовують в холодному стані, а концентрацію бітуму можна знизити до 50%.
Розподіл щебеню здійснюють таким чином, щоб щебінь розподілявся не далі 20 м від автогудронатора, розливають емульсію.
Догляд за поверхневою обробкою із застосуванням бітумних емульсій виконується так само, як і при використанні бітуму. При використанні аніонних емульсій рух автомобілів відкривається не раніше ніж через 1 добу після закінчення робіт.
Технологія поверхневого обробітку з синхронним
розподілом в'яжучого і щебеню
Основною відмінністю нової технології влаштування поверхневої обробки є синхронне, практично одночасне розподіл в'яжучого і розсип щебеню
При влаштуванні поверхневої обробки традиційними методами розрив у часі між розподілом в'яжучого і розсипом щебеню лімітується часом охолодження гарячого бітуму і може досягати 1 години.
При синхронному розподілі в'яжучого і щебеню розрив між цими операціями не перевищує 1 сек, що істотно позначається на підвищенні якості поверхневої обробки, як при використанні в якості в'яжучого гарячого бітуму, так і бітумної емульсії.
Підвищення якості при використанні в ролі в'яжучого гарячого бітуму пояснюється тим, що за такий короткий проміжок часу бітум не встигає охолонути і зберігає рідку консистенцію і високу здатність, що клеїть. В результаті бітум добре проникає в мікропори щебеню і покриття, обволікає кожну щебінку і міцно приклеює їх до покриття і одну до іншої.
Бітумощебнераспределітель Twinsealer фірми Rincheval (Fayat Group), Франція
Ущільнення укладеного шару також відбувається при гарячому стані бітуму, що забезпечує максимальний ефект ущільнення.
При використанні в ролі в'яжучого бітумної емульсії високу якість поверхневої обробки з синхронним розподілом в'яжучого і щебеню пояснюється тим, що за такий короткий проміжок часу розпад емульсії тільки почнеться, і емульсія в рідкому стані заповнить всі мікропори щебеню і покриття, покриє кожну щебінку тонким шаром в'язкого і забезпечить можливість хорошого ущільнення шару поверхневої обробки.
Синхронне розподіл вирішує всі проблеми організації і координації робіт, що виникають при асинхронному розподілі, оскільки при кожній зупинці в розподілі щебеню автоматично припиняється і розподіл в'яжучого. Істотно скорочуються простої через кліматичних умов і підвищується продуктивність робіт. Це важливо при використанні в'язких високої в'язкості, але особливо важливо при роботі в несприятливих погодних умовах.
Синхронне розподіл в'яжучого і щебеню сприятливо позначається на формуванні сполучення між в'язким і щебенем, що гарантує високі експлуатаційні характеристики поверхневої обробки, зменшує ризик невдачі робіт через різницю температур підстави і в'яжучого, а також через наявність сухих тонкодисперсних фракцій при влаштуванні поверхневих обробок з використанням емульсій.
Бітумощебнераспределітель Twinsealer фірми Rincheval (Fayat Group), Франція
Досвід показує, що високий рівень якості поверхневої обробки з синхронним розподілом в'яжучого і щебеню дозволяє досягти вражаючих результатів, коли тонкий шар щебеню і в'яжучого витримує інтенсивне вплив коліс автомобілів протягом 10-15 років.
Таким чином, синхронне розподіл в'яжучого і щебеню з часом затримки в 1 секунду є найважливішим нововведенням в практиці поверхневої обробки за останні 20 років.
Для реалізації ідеї поверхневої обробки з синхронним розподілом в'яжучого і щебеню фірма SECMAIR розробила і випускає широку номенклатуру бітумощебнераспределітелей різної продуктивності, а також інших машин для утримання і ремонту дорожніх покриттів з використанням щебеню, обробленого бітумом або бітумною емульсією.
Випускаються машини можуть працювати при русі переднім ходом або при русі заднім ходом.
З огляду на значний інтерес російських шляховиків до впровадження технології поверхневої обробки з синхронним розподілом в'яжучого і бітуму, французька фірма SECMAIR і ГУП Саратовський науково-виробничий центр «Росдортех» створили в м Саратові спільне виробництво машин типу Chipsealer.
Chipsealer-40. Це високопродуктивне обладнання, призначене для пристрою шорсткуватих поверхневих обробок в великих обсягах. Устаткування Chipsealer-40 монтується на базі напівпричепа Caizer і володіє повністю автономною системою енергозабезпечення. За один цикл завантаження кузова щебенем дозволяє виконувати поверхневу обробку на смузі шириною 3,75 м довжиною до 800 м за 10 хвилин.
Chipsealer-26 виконаний на базі російського напівпричепа СЗАП - 9905. Як автомобіль-тягача можуть використовуватися сідельні тягачі МАЗ і КамАЗ. Має такі ж характеристики, як і Chipsealer-40, але менші габарити кузова для щебеню і резервуара для в'яжучого.
Chipsealer-19 - призначений для виконання ремонту дорожніх покриттів і пристрою шорсткуватих поверхневих обробок в невеликих обсягах.
Застосовуються для стримування ерозії покриття на ранній стадії шляхом влаштування місцевої поверхневої обробки на ділянках лущення і викришування покриття, появи дрібних тріщин, сітки тріщин, дрібних вибоїн і колій. Машина має на одному шасі ємність для в'яжучого, кузов для щебеню, грейфер для завантаження щебеню в кузов і розподільні пристрої для нанесення бітуму та щебеню
Ще однією відмінністю є наявність у «стопери» ущільнюючого блоку з 8 пневматичних гладких колес, які за допомогою 4 гідравлічних домкратів опускаються на поверхню в робоче положення і піднімаються вгору в транспортне положення. Це особливо важливо для прискореного формування ремонтного шару в холодному і вологому кліматі. У сухому і жаркому кліматі вказане формування відбувається під дією рухомого транспорту, і необхідність в ущільнюючої блоці відпадає. Крім того, «Стоппери» пристосовані для проведення локального ремонту із застосуванням поверхневого обробітку.
Машини для влаштування поверхневої обробки:
Для влаштування поверхневої обробки традиційним способом, тобто з роздільним розподілом в'яжучого і щебеню, використовують автогудронатори і розподільники щебеню.
Автогудронатори розрізняють і вибирають по:
- місткості цистерни (вантажопідйомності);
- ширині розподілу в'яжучого; при цьому, як правило, вибирають ширину розподілу дорівнює ширині смуги руху дороги або на 5-10 см меншу.
Розподільники щебеню розрізняють по:
- місткості (ємності) бункера для щебеню;
- ширині розподілу щебеню; при цьому, як правило, ширину розподілу щебеню приймають рівною ширині розподілу в'яжучого;
- типу ходу (руху): причіпні і навісні базові машини. Як правило, в якості базових машин для причіпних і навісних розподільників щебеню використовують автомобілі-самоскиди.
Для влаштування поверхневої обробки методом синхронного (одночасного послідовного) розподілу в'яжучого і щебеню використовують бітумо- (емульсія) -щебнераспределітелі.
Бітумощебнераспределітелі розрізняють по:
- ширині обробки, тобто щодо відповідності (кратності) цього параметра ширини проїзної частини автомобільної дороги;
- ємності (місткості) бака для в'яжучого і бункера для щебеню;
- методу завантаження щебенем, тобто використання спеціальних завантажувальних машин для завантаження щебеню в бункер або спеціального самозагрузочні обладнання.
На рис. 6 представлені графіки вироблення (в тис. М 2) всіх трьох типів машин: автогудронаторів, розподільників щебеню і бітумо- (емульсія) -щебнераспределітелей при нормі розливу бітумної емульсії в 1,4 і 2,1 л / м 2 і нормі розподілу щебеню в 10,0 і 15,0 кг / м 2. В залежності від ширини розливу в'яжучого і розподілу щебеню на рис. 6 представлені також вироблення в пог. м смуги обробки.
Представлені графіки з урахуванням величин місткості бака для в'яжучого і бункера для щебеню і бітумощебнераспределітелей показують, що місткість бака для в'яжучого забезпечує значно більше вироблення, ніж місткість бункера для щебеню. Таким чином, бункер для щебеню повинен бути заповнений кілька разів для забезпечення вироблення в'яжучого. Співвідношення виробок по в'язкому і щебеню для різних бітумощебнераспределітелей коливається від 2,0 до 9,5. Тому значний вплив на змінне вироблення (продуктивність) надає метод завантаження щебеню.
Спільна робота автогудронатора і причіпного щебнераспределітелей ЗАТ «Бецема», що завантажується з самоскида
При завантаженні щебеню в бункер щебнераспределітелей (без самозавантаження) на базі з використанням одноківшевого фронтального навантажувача або крана з грейфером (щелепним ковшем), тобто з подвійним пробігом від місця роботи до бази і назад, витрати часу на одне завантаження становлять від 40 хвилин до 1 години 20 хвилин.
При завантаженні щебеню в бункер бітумощебнераспределітеля на місці робіт з використанням самозавантаження або з використанням автомобіля-самоскида з краном-маніпулятором, оснащеним грейфером, витрати часу на одне завантаження становлять від 10 до 15 хвилин.
При завантаженні щебеню в бункер бітумощебнераспределітеля з самозавантаженням з приймального бункера, розташованого ззаду машини і завантажується з автомобіля-самоскида, навіть при зупинці бітумощебнераспределітеля, витрати часу на одне завантаження становлять від 2 до 6 хвилин.
При розрахунку завантаження в'яжучого поєднана із завантаженням щебеню, тобто проводиться через дві-дев'ять завантажень щебеню, швидкість руху бітумощебнераспределітеля прийнята рівною 4 км / год = 1,1 м / сек = 66 м / хв. ширина розподілу прийнята рівною 3 м, коефіцієнт використання за часом прийнятий рівним 0,8 (при завантаженні на базі) і 0,6 (при завантаженні на дорозі), що пов'язано з необхідністю і великою складністю ритмічної подачі матеріалів, застосуванням додаткових машин (автомобілів- самоскидів, автобітумовози).