УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОГРЕВА АСФАЛЬТО-БИТУМНОГО ПОКРЫТИЯ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА И МЯГКИХ КРОВЕЛЬ НА БИТУМНОЙ ОСНОВЕ

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при регенерации асфальто-битумного покрытия, в частности, для обновления существующих покрытий с вторичным использованием материала, поврежденных покрытий дорожного полотна и мягких кровель на битумной основе.
В настоящее время в нашей стране актуальной проблемой является качество дорожного покрытия, износ мягких кровель жилого фонда, промышленных зданий и сооружений, а также высокая стоимость их ремонта и устройства новых покрытий.
Известно устройство для нагрева дорожного полотна, содержащее тележку, нагревательное устройство с СВЧ металлическим экраном, установленным на тележке [RU 143087, Опубликовано 10.07.2014]. Недостатком и известного устройства является неравномерный разогрев обрабатываемого слоя асфальтобетонного покрытия.
Известно устройство для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия, содержащее раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру и сверху рамы и перемешивающие органы [RU 2039145 С1. МПК 4 Е01С 23/06, 23/14, опубл. 1995].
Недостатком известного устройства является неравномерный разогрев обрабатываемого слоя асфальтобетонного покрытия, что влечет за собой исключение высокого качества регенерации указанного покрытия.
Технической проблемой является разработка устройства для регенерации дорожного покрытия, устраняющего указанные недостатки.
Техническим результатом предложенного устройства является расширение ассортимента устройств, предназначенных для разогрева дорожных покрытий при одновременном повышении качества регенерированного асфальтобетонного покрытия и повышении эффективности работы устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для разогрева асфальто-битумного покрытия дорожного полотна и мягких кровель на битумной основе содержащем передвижное средство, оборудованное магнетронными излучателями с вертикальными волноводами, исходящая энергия из которых направлена вниз на разогреваемую поверхность дорожного полотна, согласно полезной модели магнетронные излучатели сблокированы на вращающейся горизонтально вокруг своей оси головке. Устройство может быть снабжено электронным блоком управления для регулирования по высоте - для варьирования расстояния от магнетронов до облучаемой поверхности покрытия дороги или кровли. Вращающаяся головка представляет собой вращающийся вокруг своей оси диск из диэлектрического материала, установленный в блоке вращающихся головок горизонтально. Магнетронные излучатели смонтированы симметрично от центра вращающейся головки.
Асфальтовое покрытие состоит из наполнителя (щебень и песок различных фракций) и связующего вещества (битумной смолы). Традиционные рулонные кровельные материалы состоят из герметизирующего слоя битумной смолы, нанесенной на бумагу (или стеклохолст).
В обоих случаях основой этих покрытий является битум, продукт нефтехимического производства, пригодный для многократного вторичного применения.
Заявляемое устройство для разогрева битумной основы автомобильных дорог и тротуаров, а также битумной основы рулонных кровельных материалов мягкой кровли зданий и сооружений отличается от известных тем, что для разогрева битума в нем применяются магнетроны - генераторы микроволновых волн, установленные на вращающейся головке, с целью качественного размягчения покрытия и его дальнейшего демонтажа или вторичного использования (рыхления и выравнивания) на месте производства ремонта.
Заявляемое техническое решение поясняется иллюстративным материалом, где на фигуре схематично показано устройство.
Устройство для разогрева асфальто-битумного покрытия дорожного полотна и мягких кровель на битумной основе содержит магнетронные излучатели 1, которые смонтированы на вращающейся головке 2, установленной на передвижном средстве 3, например, передвижной колесной тележке. Устройство снабжено электронным блоком управления 4.
В качестве магнетронных излучателей 1 используют стандартные генераторы электромагнитного излучения СВЧ - диапазона, применяющиеся в бытовых и промышленных СВЧ-печах, или их аналоги, изготовленные специально для данного устройства.
Оптимальное количество излучателей на вращающейся головке 2-3 штуки, но может быть и более, что обусловлено требованиями к мощности и габаритам устройства для заранее установленных конструктором и производителем целей использования.
Вращающаяся головка 2 представляет собой вращающийся вокруг своей оси диск из диэлектрического материала, установленный в блоке вращающихся головок горизонтально, на котором симметрично от центра диска смонтированы магнетронные излучатели 1 с вертикальными волноводами, исходящая энергия из которых направлена вниз на разогреваемую поверхность. Диску вращающегося блока 2 горизонтальное вращение вокруг своей оси сообщает принудительный привод (электродвигатель). Блок вращающихся головок может включать в себя одну вращающуюся головку 2 или более, точное количество которых определяется конструктивно и зависит от мощности и задач, для которых конструируется устройство. В частности, для ремонта садовых дорожек и мягких кровель блок вращающихся головок может содержать 1-2 вращающиеся головки, а тяжелая платформа, сконструированная для восстановления асфальтового покрытия автомагистрали, может нести блок вращающихся головок, состоящий из десятков вращающихся головок излучателей на всю ширину ремонтируемого дорожного полотна.
При изготовлении заявляемого устройства используются стандартные средства и методы.
Блок вращающихся головок устанавливается на передвижную колесную платформу 3, на которую подается электроснабжение излучателей 1 вращающихся головок 2 и электропривода блока вращающихся головок (БВГ) (не показан на фиг.). Передвижная платформа 3 оснащается блоком управления БВГ 4 (электронный блок управления), в т.ч. подачей электроэнергии на излучатели, электроприводом блока вращающихся головок, управления регулировки расстояния от излучателей магнетронов до облучаемой поверхности покрытия дороги или кровли.
Данная регулировка необходима для обеспечения оптимальной глубины прогрева облучаемой поверхности, которая, как известно, никогда не бывает одинаковой толщины, что касается и толщины асфальтового покрытия различных участков автодорог, и битумного гидроизоляционного покрытия мягких кровель. Кроме этого, регулировка глубины проникновения излучения в толщу облучаемой поверхности с помощью регулировки блока вращающихся головок по высоте, необходима для обеспечения защиты устройства от попадания в поле погруженных в толщу поверхности металлических предметов, таких, например, как арматура железобетонных дорожных плит или кровельных Ж/Б плит ПКЖ, которые обычно находятся под слоем асфальта или битума. Данные предметы, попадая в поле СВЧ, могут вывести излучатели из строя, поэтому следует предусмотреть датчики нахождения в поле таких предметов и регулировку по высоте (расстояние от магнетронов до поверхности), блок вращающихся головок с помощью механического или электромеханического привода.
Битумная основа асфальта или кровли размягчается путем разогревания, отличным от традиционного инфракрасного излучения, (воздействующего, в первую очередь, на поверхность покрытия). Разогрев битума производится проникающим воздействием микроволновых волн в толщу дорожного или кровельного покрытия, производимых блоком вращающихся магнетронных излучателей 1, смонтированным на передвижной платформе 3.
Разогретое до требуемой консистенции мягкости и вязкости дорожное или кровельное покрытие, используется вторично одним из следующих способов:
а) разрыхляется специальными механическими устройствами и культиваторами на месте, а затем разравнивается и естественным образом застывает;
б) размягченное покрытие снимается до основания, механически перемешивается в специальном бункере, при необходимости, с добавлением задающих требуемые качества присадок, затем укладывается заново на подготовленную основу.
Заявляемое устройство можно использовать, например, для мягких кровель, имеющих многолетний цикл эксплуатации и ремонтов и многослойное толстое (более 50-100 мм) покрытие. После полного снятия на подготовленную поверхность заливается лишь необходимое минимальное количество вторичного битумного герметика, оставшаяся в бункере смесь, может быть использована для ремонта других кровель. Главным образом устройство можно применять для ремонта асфальтобетонных дорог с истонченным покрытием, когда из-за тонкости слоя механическое разрыхление разогретого асфальта затруднительно, при этом более рационально его полное снятие и, после перемешивания в бункере на месте ремонта, повторная укладка тонким ровным слоем на подготовленную основу.
Таким образом, заявляемое устройство может быть использовано для обновления дорог, пострадавших от расширения микротрещин в весенний период, и может осуществляться для ежегодного обновления - разглаживания дорожного полотна без привлечения дополнительных ресурсов в виде укладки нового асфальта, ямочного ремонта и заделки трещин и выбоин; пригодно также для ремонта мягких кровель.
Заявляемое устройство, предназначенное для обновления существующих покрытий с вторичным использованием материала поврежденных покрытий, расширяет ассортимент аналогичных средств и может стать дешевой и эффективной заменой существующим технологиям ямочного ремонта и латания, позволяет минимизировать затраты на ремонт асфальтовых дорог и мягких кровель.