СПОСОБ РЕМОНТА АВТОЗИМНИКОВ
METHOD TO REPAIR ICE ROADS

Изобретение относится к упрочняющим способам ремонта снежных автозимников, изношенных от воздействия ходовых органов машин, с сечением в форме чаши прогиба в поперечном направлении.
Известен способ сооружения временного снеголедового покрытия автозимников и фрезотермическая снегоуплотнительная установка прицепная ФТСУ-П (патент РФ на изобретение №2252290, опубл. 20.05.2005 г.), которые обеспечивают содержание (обслуживание) автозимников с наращиванием снеголедового полотна. Способ сооружения монолитного снеголедового покрытия осуществляется путем рыхления массы снежного покрова дисковыми рыхлителями, последующего фрезерования разрыхленной снежной массы с направлением ее к термическому устройству, снабженному горелками. Указанные горелки работают на дизельном топливе и обеспечивают температуру в зоне контакта пламени со снегом 800…1200°C с формированием сплошной зоны прогрева снежной массы до состояния перенасыщения водой. Последующими операциями осуществляется укладка, виброуплотнение и прикатка снега с возможностью регулирования удельного давления на уплотняемое снеголедовое полотно.
Недостатком указанного способа является низкая эффективность процесса перенасыщения снежной массы водой по причине высоких энергозатрат, связанных с большим расходом дизельного топлива на формирование сплошной по поперечному сечению зоны прогрева и сравнительно высокой инерционностью теплообмена, что не отвечает требованиям высокопроизводительного ремонта автозимников.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности ремонта снеголедового полотна, необходимой для поточного ремонта автозимников в сжатые сроки, за счет замены температурного увлажнения снежной массы на увлажнение путем впрыска воды в разрыхляемую в процессе фрезерования снежную массу через отверстия в задних стенках ножей фрезерного устройства.
3
Технический результат заключается в повышении эффективности процесса ремонта автозимников в сжатые сроки путем впрыска воды в разрыхляемую снежную массу до состояния перенасыщения в процессе фрезерования через отверстия в задних стенках ножей фрезерного аппарата, что обеспечивает соблюдение условий для получения необходимой плотности и прочности снеголедового покрытия. При этом известно, что повышение показателей по плотности и прочности снеголедового покрытия достигается путем полива необходимым количеством воды (ВСН 137-89 «Проектирование, строительство и содержание зимних автомобильных дорог на снежном и ледяном покрове в условиях Сибири и Северо-востока СССР»). Так, например, для плотности снеголедового покрова 0,7 т/м необходимо вносить 28% воды к массе уплотняемого снега.
Указанный технический результат достигается тем, что при обработке чаши прогиба изношенных поверхностей автозимника производят очистку дорожного полотна, формирование снежных валов на боковых снегосборных полосах, набрасывание снежной массы из этих валов на чашу прогиба, доставку воды от скважин к фрезерному устройству автоводовозками, дополнительное набрасывание снежной массы с боковых снегосборных полос, разравнивание и уплотнение уложенного материала, совмещая фрезерование боковых поверхностей и днища формируемого канала и внесение воды в срезаемую и набрасываемую снежную массу, что обеспечивает перемешивание снежной массы с вносимой водой до состояния перенасыщения. Перенасыщение снежной массы ремонтируемого дорожного полотна достигается путем подачи под давлением и впрыском воды в разрыхляемую снежную среду в процессе фрезерования через отверстия в задней стенке ножей с вертикальными осями вращения рабочих органов фрезерного устройства. Дальнейшее уплотнение уложенной перенасыщенной снежной массы обеспечивает повышение эффективности процесса ремонта автозимников в сжатые сроки.
Для поддержания после ремонта необходимого уровня поверхности проезжей части с боковых снегосборных полос дважды набрасывается недостающее количество снежной массы: первый раз до фрезерования, и второй раз после фрезерования с увлажнением с последующим разравниванием и уплотнением. Снежная масса со снежных валов на боковых снегосборных полосах набрасывается на дорожное полотно с помощью шнекороторных погрузчиков.
Формируются снежные валы на снегосборных полосах бульдозерами на базе тракторов-болотоходов типа Т-170 M1 01. К фрезерному устройству вода доставляется, например, автоводовозками или по системе мобильных шлангов.
Наличие новых операций - срез снежной массы с днища и боковых поверхностей чаши прогиба изношенного автозимника по предельным размерам износа с помощью фрезерных устройств с вертикальными осями вращения; увлажнение разрыхляемой снежной массы путем впрыска воды в процессе фрезерования через отверстия в задних стенках ножей для перенасыщения снежной массы ремонтируемого дорожного полотна, что обеспечивает соблюдение условий для получения необходимой плотности и прочности снеголедового покрытия после ремонта.
На фиг.1 изображен процесс ремонта автозимников, на фиг.2 - поперечное сечение А-А снежного полотна дороги после ремонта.
Способ ремонта снежных покрытий автозимников включает следующие технологические операции (фиг.1): очистка изношенных и окружающих поверхностей чаши прогиба от загрязняющих примесей (не показана); набрасывание 1 снежной массы на изношенные поверхности 2, 3, 4 дорожного полотна 5 высотой Н (на фиг.2) с боковых снегосборных полос 6; фрезерование чаши прогиба изношенных поверхностей автозимника до образования канала 13 шириной L (фиг.2) с одновременным внесением воды до состояния перенасыщения; последующая укладка снежной массы в сплошной канал 13 с разравниванием и уплотнением серийными машинами 14, например пневмоколесными катками.
Рабочий процесс по предлагаемому способу ремонта автозимников осуществляется следующим образом.
Вначале выполняют очистку изношенной поверхности 2, 3, 4 дорожного полотна 5 высотой Н (фиг.2), например посредством бульдозерных отвалов 8, навешанных на тракторах Т.170 M1 01. Далее осуществляют набрасывание снежной массы со снежных валов 7 на дорожное полотно 5. Снежные валы 7 формируют на снегосборных полосах 6 посредством бульдозерных отвалов 8 навешанных на тракторах Т.170 M1 01, а набрасывание осуществляют шнекороторными погрузчиками 9. Подготовка чаши прогиба изношенных поверхностей 2, 3, 4 (с фиг.1 и фиг.2) автозимника к ремонту осуществляют путем фрезерования боковых поверхностей и днища чаши прогиба с помощью фрезерного устройства 10 до образования канала 13.
Рабочий орган фрезерного устройства 10 представлен пятью четырехкрылыми крестовинами с установленными на каждой из них в нижней части по внешней окружной поверхности ножами с отверстиями для подачи воды. Вода к крестовинам подается через систему шлангов, например от автоводовозок 12 или емкости, установленной на раме устройства. Четырехкрылая крестовина закреплена в нижней части вертикальной оси. Привод вертикальной оси крестовины осуществляется от высокомоментных гидромоторов, установленных на раме устройства, где также располагают емкость для воды с системой подогрева, например от газовой горелки.
Доставку воды из скважины 11 осуществляют автоводовозками 12 (фиг.1) или осуществляют заправку водой емкости фрезерного устройства 10. Для исключения процесса замерзания, воду подогревают до 10°C в емкостях автоводовозок у скважин и до 15°C - в емкости у фрезерного устройства.
Далее производят фрезерование изношенной поверхности 2, 3, 4 чаши прогиба снежного полотна дороги 5 с внесением в разрыхляемую снежную массу воды фрезерным устройством 10. Внесение воды осуществляют согласно рекомендациям ВСН 137-89 «Проектирование, строительство и содержание зимних автомобильных дорог на снежном и ледяном покрове в условиях Сибири и Северо-востока СССР» до состояния перенасыщения (до 30% по массе воды к массе фрезеруемого снега).
Массу фрезеруемого снега дорожного полотна 5 измельчают посредством вращающихся вертикально ножей, тщательно перемешивают рабочим органом фрезерного устройства 10; через отверстия в ножах вносят воду под давлением. Вода, выходя из отверстий в ножах, проходит через фрезеруемый и ранее набросанный снег, тем самым обрабатывая как отфрезерованные боковые поверхности и днище канала 13, так и перенасыщая снежную массу. Для обеспечения высоты Н дорожного полотна 5 (фиг.2), после фрезерования выполняют, при необходимости, набрасывание снежной массы шнекороторными погрузчиками 9, выравнивание ее и уплотнение, например пневмоколесными катками 14.
Применение предлагаемого способа ремонта снежных покрытий автозимников позволяет:
- значительно повысить экономическую эффективность процесса ремонта автозимников за счет замены способа увлажнения снежной массы путем ее разогрева на увлажнение снежной массы до состояния перенасыщения ее водой путем внесения воды через отверстия во фрезе.
- повысить эффективность технологии ремонта снежных насыпей автозимников путем того, что все перечисленные операции рабочего процесса по предлагаемому способу ремонта выполняются высокопроизводительным комплексно механизированным способом.