СПОСОБ РЕМОНТА ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
METHOD FOR REPAIR OF ROAD SURFACE

Изобретение относится к способам ремонта, изношенных от воздействия ходовых органов машин, колейных полос в форме чаши прогиба в поперечном сечении на асфальто- и цементобетонных покрытиях автомобильных дорог.
Основным элементом технологии ремонта покрытий автомобильных дорог, использующим отечественные и импортные качественные ингредиенты, является формирование путем фрезерования продольных полос по изношенному профилю колейных полос с одновременным внесением вяжущего материала типа «Perma-Zyme llx», распределением его и перемешиванием со срезанным с покрытия и дополнительно вносимой равномерным слоем, предварительно подготовленной асфальто- и цементобетонной смесью. При этом вяжущим обрабатываются и стенки формируемых профильных полос.
Известен способ ремонта и восстановления покрытий дорог и агрегат для осуществления этих процессов (патент №2149 943 C1, E01C 23/06, 19/18, 19/21, опубл. 27.05.2000), включающий нанесение на полотно дороги вяжущего (например, битума) и щебня или гравия, при чем подогретое горячим воздухом вяжущее распыливают широким конусом распыла центробежными форсунками с одновременной подачей горячего воздуха таким образом, что половина вяжущего подается на поверхность дороги, а вторая половина одновременно попадает на направляемый питателем падающей щебень, после чего покрытие уплотняют катками.
Недостатком указанного способа является отсутствие процесса предварительной подготовки изношенной поверхности асфальто- и цементобетонных дорог к нанесению вяжущего и щебня или гравия в результате чего неравномерно изношенные по глубине и ширине, и предварительно не обработанные колеи полос значительно снижают прочность сцепления, несущую способность и долговечность отремонтированного дорожного покрытия, этому также способствует недостаточно высокое качество вяжущего типа битума.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание условий, обеспечивающих значительное повышение прочности сцепления слоя поверхностной обработки с основным слоем дорожного покрытия.
Технический результат - повышение несущей способности и долговечности отремонтированного дорожного покрытия.
Указанный технический результат достигается тем, что в период наступления предельного износа колейных полос, в образовавшиеся колеи предварительно вносится каменная мелочь до уровня околоколейных полос выпучивания посредством переоборудованного под колейное внесение серийного щебнеукладчика. Далее колейные полосы подвергаются фрезерованию путем среза материала с днища и боковых поверхностей профилей, образовавшихся в результате износа дорожной одежды под воздействием ходовых органов автомобилей. В процессе подготовки колейных полос производится внесение в массу срезаемого материала гранулята и массу дополнительно внесенной каменной мелочи качественного вяжущего материала типа «Perma-Zyme 11x» с их перемешиванием, а также обработкой отфрезерованных боковых поверхностей и днища вяжущим материалом с разравниванием уплотненной массы с помощью специально установленного выравнивателя. Далее производится уплотнение уложенного материала с помощью серийных пневмокатков. Уровень поверхности формируемого ремонтного слоя должен быть не ниже уровня поверхности околоколейных полос выпучивания.
Наличие новых операций - фрезерование колейным способом боковых поверхностей и днища изношенных колейных полос с помощью фрез с вертикальными осями вращения. Для осуществления фрезерования с внесением вяжущего материала на продольную балку монтируются две фрезы П-образной формы с вертикальными осями вращения, оборудованные ножами из твердого материала в нижней части. Привод вращения осуществляется с помощью гидродвигателей. Для внесения вяжущего материала в центральных вертикальных осях, двух боковых стойках фрезы и в задней стенке ножей имеются отверстия. Продольная балка устанавливается на специальной раме прицепа оборудованной насосом и шлангами для подачи вяжущего материала к фрезерным установкам.
В качестве вяжущего используют «Perma-Zyme 11x» [ООО Компания «Швикерт» Россия 603029, г. Н.Новгород, ул. Бекетова, дом 3, офис 107], предназначенный для строительства дорожных покрытий, стабилизации грунта, укрепления дорожных откосов.
Perma-Zyme 11х - это высококонцентрированный фермент, который изменяет свойства грунтовых материалов, заставляя грунт "спекаться" в процессе сжатия (трамбовки) в плотную долговременную основу, устойчивую к проникновению воды, непогоде и износу. При смешивании с водой и внесении в грунт до трамбовки, он воздействует на мелкодисперсные органические примеси, содержащиеся в почве. В результате чего происходит каталитический связующий процесс, вызывающий сильное цементирующее действие. PZ снижает поверхностное натяжение воды, что способствует быстрому и равномерному проникновению и впитыванию влаги. Благодаря этому действию насыщенные влагой частицы грунта вдавливаются в пустоты грунта и полностью заполняют их, формируя, таким образом, плотный, твердый и долговременный пласт. Из-за повышенной смазывающей способности частиц грунта необходимая плотность почвы достигается меньшим усилием сжатия. Цементирующее действие PZ повышает "несущие" характеристики грунта тем, что способствует более тесному связыванию частиц почвы. Достигая большей связующей плотности компоненты грунта сопротивляются проникновению воды.
Способ ремонта покрытий автомобильных дорог включает следующие основные технологические операции: очистку изношенной дорожной поверхности, внесение в образовавшиеся колеи каменной мелочи до уровня поверхности околоколейных полос, фрезерование путем среза материала с боковых поверхностей и днища по предельным размерам износа образовавшихся в результате износа дорожной одежды под воздействием нагрузки от ходовых органов машин. Одновременно со срезом производится внесение в срезаемую массу и добавленную каменную мелочь с перемешиванием качественного вяжущего материала типа «Perma-Zyme 11х» и обработка этим материалом формируемых боковых поверхностей и днища и выравнивание поверхности уплотненного материала в профильных полосах. Последующая операция: уплотнение уложенного в дорожную насыпь с выровненной поверхностью материала до уровня, несколько превышающего уровень образовавшихся поверхностей околоколейных полос выпучивания под воздействием нагрузок от ходовых органов машин осуществляется пневмокатком серийного производства. Отфрезерованные полосы имеют прямоугольную форму в сечении.
На фиг.1 представлен технологический комплекс для осуществления способа, на фиг.2 и 3 - процесс фрезерования изношенных полос.
Заполнение колей недостающим количеством каменной мелочи осуществляется с помощью модернизированного под укладку колейным способом серийного асфальтоукладчика, 1 (фиг.1) агрегатируемого с трактором 2 типа МТЗ «Беларусь». Загрузка бункера модернизированного асфальтоукладчика 1 осуществляется из самосвалов 3 с помощью шнековых установок.
Для осуществления фрезерования с внесением вяжущего материала изготовляется устройство, включающее поперечную балку с установленными на ней двумя фрезами 5 П-образной формы с вертикальной осью вращения, оборудованные ножами из твердых сплавов, установленными в нижней части. Привод вращения осуществляется с помощью гидродвигателей. Для внесения вяжущего материала в центральной части вертикальной оси, двух боковых стойках фрезы 5 и в задней стенке ножей имеются отверстия. Поперечная балка 4 устанавливается на раме 6 прицепа 7, оборудованного насосом и шлангами для подачи вяжущего материала к фрезерным установкам 5. Прицеп 7 агрегатируется с трактором 8 типа ДТ75. Разравнивается уложенный материал выравнивателем 9, а уплотняется серийными пневмокатками 10.
Рабочий процесс по предлагаемому способу ремонта покрытий автомобильных дорог осуществляется следующим образом. Предварительно проводится очистка изношенных полос и окружающей дорожной поверхности от загрязняющих примесей.
Далее проводится внесение в образовавшиеся колеи каменной мелочи до уровня поверхности околоколейных полос, с помощью модернизированного асфальтоукладчика 1 (Фиг.1), агрегатируемого с трактором 2, типа МТЗ «Беларусь». Загрузка бункера модернизированного асфальтоукладчика осуществляется с помощью шнековых установок.
После чего проводится фрезерование изношенных полос с помощью фрез 5 с вертикальной осью вращения путем среза материала с боковых поверхностей 11 и днища 12 изношенных полос по предельным размерам L и Н (фиг.2 и фиг.3), образовавшихся в процессе эксплуатации дорожной одежды 13 и дорожной насыпи 14 под воздействием нагрузок G от ходовых органов машин по направлениям 15 и 16. Износы образовались в форме полос с боковыми поверхностями 11, днища 12 и околоколейных полос выпучивания 17. Отфрезерованные полосы 18 имеют прямоугольную форму в сечении. Дополнительно внесенная каменная мелочь перемешивается с гранулятом образующимся в процессе фрезерования колейных полос. Кроме того, в эту смесь вносится вяжущий материал типа «Perma-Zyme 11x» и все это перемешивается ножами фрезы 5 в процессе фрезерования и выравнивается специальным выравнивателем 9. Далее проводится завершающая операция - уплотнение серийными пневмокатками 10. При этом поверхность уплотненного материала после уплотнения должна быть не ниже поверхностей околоколейных полос выпучивания 17, образовавшихся под воздействием нагрузки G от ходовых органов машин (фиг.2 и фиг.3) по направлениям 15 и 16.
Применение предлагаемого способа ремонта покрытий автомобильных дорог позволяет:
- значительно повысить прочность несущую способность и экономичность отремонтированных автомобильных дорог за счет формирования продольных профильных полос постоянного сечения по всей длине и использования качественного вяжущего материала типа «Perma-Zyme 11х»;
- повысить эффективность технологии ремонта автомобильной дороги так как все операции предполагается выполнять комплексно механизированным способом;
- значительно повысить долговечность срока службы отремонтированной автомобильной дороги за счет использования вяжущего материала типа «Perma-Zyme 11х».