УКЛАДЧИК КОЛЕЙНЫХ СБОРНО-РАЗБОРНЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
STACKER OF DISMOUNTABLE TREAD ROADWAY COVERINGS

Изобретение относится к области дорожных покрытий и может быть использовано при быстром возведении временных дорог путем движения по заболоченной местности и в других неблагоприятных условиях, например по рыхлому снегу и т.д.
Известны конструкции сборных дорожных покрытий отечественного и зарубежного производства. Такие покрытия позволяют собирать их в пакеты в виде гармошки или штабели различной высоты. Недостатком таких конструкций является наличие шарнирного соединения между отдельными стыками. Такие стыки снижают работоспособность сборного дорожного покрытия из-за значительной осадки покрытий в местах стыков, но позволяет ускорить процесс укладки колейного сборно-разборного дорожного покрытия.
От этих недостатков свободно изобретение по а.с. СССР №1763547 [1]. Конструктивно элементы покрытия, образующие каждую секцию, выполнены зеркальными со сквозными окнами, одной прямолинейной и другой ломаного очертания кромками, шарнирно соединены между собой в средней части посредством пальца, пропущенного через образованные в элементах, смещенные к прямолинейной кромке отверстия, причем участки каждой пары зеркальных элементов, расположенные по одну сторону от пальца, выполнены шириной, превышающей в месте расположения пальца ширину участков, расположенных по другую сторону от пальца, и имеют на концах со стороны прямолинейных кромок секторные вырезы, а концы других участков выполнены со сквозными отверстиями, причем секции объединены между собой стержнями, пропущенными через сквозные отверстия концов элементов и секторные вырезы выполнены с радиусом, равным радиусу поперечного сечения стержней. Такое покрытие, собранное в кузове автомобиля по типу «ножницы», обеспечивает компактную укладку, увеличивает темп раскладки и демонтажа.
Дорожное покрытие в транспортном положении при перевозке в кузове автомобиля уложено секциями вертикально в один или несколько рядов (ярусов).
Укладка дорожного покрытия на местности производится с автомобиля или после разгрузки покрытия на грунт. При включении лебедки автомобиля покрытие натаскивается на препятствие. При невозможности такой укладки или когда участок местности не позволяет заехать на препятствие, укладку осуществляют другим автомобилем с противоположной стороны.
Сложность разворачивания и укладки покрытия за счет использования нескольких автомобилей и невозможность использования уже уложенных покрытий для передвижения по ним укладчика определяет основные недостатки а.с. СССР №1763547.
От этих недостатков свободны аналоги по патенту РФ на изобретение №2084581 [2]. Так известен укладчик, содержащий шасси, кассеты для размещения пакетов плит, поддерживающее устройство с роликами и приспособлением для укладки в виде барабана на штангах, как это указывается в патенте Франции №2480819. Но в этом укладчике отсутствует приспособление для снятия плит и укладки их в пакеты, а также сложно крепление ролика с поддерживающим устройством и барабана на штангах.
Как отмечается в [2] известен укладчик, содержащий шасси с двумя пакетами шарнирно соединенных плит, расположенных на поддонах укладывающего устройства в виде барабана с планетарными передачами, выполненного из крестовин, на концах которых установлены малые колеса, а центральные оси крестовин связаны с рамой навесного оборудования дышлом. Для укладки и снятия пакетов плит укладчик имеет стойки и канатно-блочные системы. Этот укладчик, взятый в [2] за прототип, имеет следующие недостатки: конструкция укладчика сложна, громоздка, не решены вопросы безопасности обслуживающего персонала, а также не решены вопросы очистки плит от грязи механизированным способом.
По патенту №2084581, который принят за прототип, укладчик колейных сборно-разборных дорожных покрытий, содержащий шасси с платформой, расположенные на ней два пакета шарнирно соединенных вертикально стоящих плит и укладывающее приспособление, снабжен контейнером, в котором установлено два пакета плит, укладывающее приспособление выполнено в виде аппарели с рольгангами и направляющими колесами.
Укладчик работает следующим образом.
При укладке покрытия укладчик с двумя пакетами шарнирно соединенных вертикально стоящих в контейнере сборно-разборных колейных дорожных покрытий устанавливается в начало укладки. При помощи гидроцилиндра опускается аппарель с рольгангами на направляющие колеса, перемещая за собой крайние в пакетах плиты. При движении шасси укладчика передним ходом плиты сборно-разборных колейных дорожных покрытий, перемещаясь по направляющим контейнера при помощи направляющих роликов и рольгангами аппарели, укладываются на грунт основания. Шарнирно-замковые устройства фиксируются стопорными пальцами.
При снятии колейного покрытия укладчик устанавливается в начале участка снятия. При снятии покрытия гидроцилиндром опускается аппарель с рольгангами на направляющие шасси. При движении шасси укладчика задним ходом уложенные плиты сборно-разборных дорожных покрытий перемещаются по рольгангам аппарели, направляющим контейнеров, собираются в пакеты. Крайние плиты снимаемого колейного покрытия укладываются в контейнер при помощи гидроцилиндра аппарелью. Использование укладчика, по мнению авторов, позволяет значительно увеличить темп укладки и сборки плит. Изготовление укладчика не требует сложного оборудования. И хотя укладчик по патенту №2084581 лишен ряда недостатков по сравнению с аналогами, но имеет и ряд своих существенных недостатков.
Судя по техническому применению укладчика по патенту №2084581, наиболее эффективно его применение для относительно легких дорожных колейных покрытий, причем отдельные полотна (плиты) соединены друг с другом шарнирно. В зоне шарнирных соединений дорожных колейных покрытий происходят деформации (повреждения) подложки (грунта), на которую уложено покрытие. Легкие покрытия не позволяют осуществлять переброску большегрузной техники. Предлагаемый по патенту №2084581 укладчик не позволяет осуществить оперативное разворачивание колейных покрытий без использования дополнительной автомобильной техники, причем укладчик не может использовать развернутые на месте колейные дорожные покрытия для своего движения по ним в процессе дальнейшего разворачивания покрытия. Следующим недостатком укладчика по патенту №2084581 является необходимость разворачивания всего комплекта колейных дорожных покрытий, уложенных на укладчике. Легкие колейные дорожные покрытия неэффективно использовать в болотистой местности, в тундре. Для этих целей целесообразней и эффективней использовать более массивные покрытия, например такие, как по а.с. СССР №1043223, когда отдельное покрытие представляет собой плиту, причем не соединенную с другими плитами, а соединение плит друг с другом происходит при непосредственной укладке сборно-разборных колейных дорожных покрытий на грунт. Для реализации этой задачи необходимо использовать более грузоподъемные транспортные средства, чем, например, автомобиль КРАЗ-260, применяемый по патенту №2084581. Для снятия плит с укладчика необходимо грузоподъемное устройство, которое должно быть установлено на укладчике колейных покрытий. При этом соединение отдельных плит друг с другом необходимо производить непосредственно при укладке дорожного покрытия, для чего целесообразно использование соединения типа шип-паз. В качестве транспортной базы такого укладчика целесообразно использовать в рамках утилизационных процессов транспортную базу снимаемых с вооружения пусковых установок мобильных грунтовых ракетных комплексов типа «Тополь» грузоподъемностью более 100 т [3]. Это позволяет на такой транспортной базе, установив на ней опорную платформу, перевозить дорожные покрытия в количестве, позволяющем обустроить в одну полосу движения транспорта до 500 м дорожного полотна с одного укладчика.
Длина транспортной базы пусковых установок мобильных грунтовых комплексов типа «Тополь» или «Тополь М» позволяет на платформе укладчика, длиной порядка 20 м, перевозить две стопы уложенных друг на друга плит дорожных покрытий. При этом при соотношении размеров плит как 1:4, и при ширине одной плиты в 2-2,5 м длина плиты одного колейного дорожного покрытия будет равна 8-10 м. Снятие отдельной плиты с укладчика необходимо производить с помощью подъемного устройства, позволяющего вывесить плиту вертикально, зацепив плиту за паз замкового соединения. Опуская вывешенную таким образом плиту колейного дорожного покрытия, внизу которой имеется шип замкового соединения, шип вводится в паз уже лежащей на грунте плиты. Далее плита, ее вывешенный верхний конец, после зацепления в замок стыкуемых плит, опускается вниз с подачей его вперед до полного соприкосновения всей поверхности плиты колейного дорожного покрытия с грунтом. При этом подъемное устройство должно позволять проводить не только вывешивание отдельной плиты колейного дорожного покрытия, но и обеспечивать это вывешивание впереди укладчика, что позволяет собирать дорожное полотно впереди укладчика, а уже уложенные плиты использовать для продвижения по ним укладчика в процессе строительства дорожного полотна. Подъемник отдельных плит колейных дорожных покрытий может быть выполнен в виде аппарели с лебедкой, причем аппарель закреплена концами посредством шарниров на телескопических штангах с гидроцилиндрами, а штанги посредством шарниров установлены по бортам укладчика с возможностью их синхронного углового перемещения в вертикальной плоскости.
Закрепление (зацепление) отдельной плиты покрытия осуществляется двумя крючками за торцы паза плиты колейного дорожного покрытия, которые вывешены на концах траверсы, а сама траверса вывешена на тросе лебедки с силовым приводом.
Приведенное описание поясняется схемой укладчика, приведенной на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 приведена схема укладчика дорожных покрытий - вид сбоку. На фиг. 2 - схема укладчика дорожных покрытий - вид сзади.
На фиг. 1 и фиг. 2 позициями обозначены: 1 - многоосная транспортная база укладчика с платформой; 2 - плиты дорожных колейных покрытий; 3 - элементы телескопической штанги с силовым приводами линейного удлинения штанги и ее углового перемещения, которые на фиг. 1 и фиг. 2 не показаны; 4 - аппарель; 5 - лебедка; 6 - траверса; 7 - тросы; 8 - паз дорожного покрытия; 9 - шип дорожного покрытия для замкового соединения плит друг с другом; 10 - крючок для зацепления плиты; 11 - ось для закрепления на ней с помощью подшипника, который не показан на фиг. 1 и 2, телескопической штанги 3. На фиг. 1 пунктиром обозначено положение элементов подъемника при соединении отдельных плит покрытия друг с другом.
Работает устройство следующим образом.
На платформу укладчика укладываются две стопы плит колейных дорожных покрытий, каждая из которых имеет с одной стороны паз, а с другой стороны оппозитно - шип, причем плиты уложены таким образом, что кромки дорожных покрытий, имеющих паз, расположены в направлении, обратном движению транспортной базы, и непосредственно щелью паза вниз. В таком состоянии стопы колейных дорожных покрытий в зафиксированном состоянии доставляются к месту разворачивания дорожного полотна. При этом подъемник плит, состоящий из аппарели 4, лебедки 5 и штанги 3 также фиксируется за счет стопорных узлов, не показанных на фиг. 1 и фиг. 2.
По прибытии на место разворачивания дорожных покрытий производится расстопорение подъемника плит. Укладка дорожных покрытий начинается с дальнего от кабины укладчика плиты колейного дорожного покрытия. Перемещая цилиндры штанги 3 с помощью силовых приводов, аппарель 4 переводится в положение, когда тросы 7 и паз плиты 8 окажутся в одной плоскости. Далее производится закрепление крючков 10 в пазы 8 снимаемого с укладчика колейного дорожного покрытия. Далее лебедкой 5 и, управляя положением траверсы 6 за счет линейного и углового перемещения штанг 3, осуществляется подъем края дорожного покрытия, где расположен паз для дальнейшего замкового соединения дорожных покрытий друг с другом. После полного вывешивания плиты колейного дорожного покрытия подъемником путем углового перемещения штанг 3 обеспечивается перенос покрытия над кабиной укладчика. Когда покрытие окажется перед кабиной, необходимо совместить в одной плоскости плиту дорожного покрытия с кромкой последнего уложенного на грунт покрытия, на котором находится укладчик. Далее, управляя положением штанг 3 и с помощью лебедки 5, вводят шип вывешенного дорожного покрытия в паз дорожного покрытия, на котором установлен укладчик. После осуществления замкового соединения плит дорожных покрытий верхняя часть вывешенного колейного дорожного покрытия опускается на грунт, а крючки 10 выводятся из паза плиты колейного дорожного покрытия 8, а замковое соединения двух состыкованных друг с другом дорожных покрытий жестко фиксируется с помощью стопорящих узлов, не указанных на фиг. 1 и фиг. 2.
Использование предлагаемого укладчика позволяет значительно увеличить темп укладки и сборки плит, улучшает его тактико-технические характеристики, в том числе снижает стоимость его изготовления в случае использования в качестве транспортной базы шасси пусковых установок снимаемых с вооружения мобильных грунтовых ракетных комплексов. В отличие от прототипа предлагаемый укладчик позволяет мостить дорогу в труднопроходимых местах впереди укладчика, а не «затаскивать» на участок прокладки дорожного покрытия плиты покрытия специальной высокопроходимой техникой.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1763547. Сборное дорожное покрытие для временных дорог на слабых грунтах / И.С. Поляков, В.И. Ткаченко, Н.Н. Тихомчук, В.Н. Скубель. МПК Е01С 9/08; 9/00. Опубл. 23.09.92. Бюл. №35.
2. Патент РФ на изобретение №2084581. Укладчик колейных сборно-разборных дорожных покрытий / Н.В. Артюх, Б.М. Бакин. МПК: Е01С 9/08, 9/10; Е01С 19/52, 19/50, 19/46.
3. Кузнецов Н.П. Утилизация наземного оборудования мобильных грунтовых ракетных комплексов. / Н.П. Кузнецов, М.Г. Кургузкин, И.Б. Ахмадуллин. - Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2010. - 528 с.