Машина для ремонта дорожных и аэродромных покрытий

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ МАШИНА ДЛЯ РЕМОНТА ДОРОЖНЫХ И АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ(57) Машина для ремонта дорожных и аэродромных покрытий, включающая базовый механизм, транспортное шасси и теплоизолированную емкость с системами нагрева, перемешивания и выгрузки битумоминеральных смесей литой консистенции, отличающаяся тем, что теплоизолированная емкость снабжена реверсивной мешалкой с гидромеханическим приводом от базового механизма и установлена с наклоном в сторону системы выгрузки, на выходе топочных газов в атмосферу размещены легкооткрывающиеся заслонки, боковые стенки топочной камеры имеют в верхней части шарнирное соединение с емкостью и являются свободнокачающимися вокруг шарнирной оси, а система выгрузки выполнена в виде шиберной заслонки и обогреваемого поворотного сливного лотка.(56) 1. Эксплуатация специальных автомобилей для содержания и ремонта городских дорог Практическое пособие/ В.И. Баловнев, Г.Л. Карабан и др. - М.Транспорт, 1992. - С.105-112. 2. Мелик-Багдасаров М.С., Ткаченко И.А. и др. Литой асфальт для ремонта дорог. //Жилищное и коммунальное хозяйство. - 1991,4. - С.41-42. 11 Машина для ремонта дорожных и аэродромных покрытий относится к технике ремонта асфальтобетонных покрытий дорог и аэродромов и предназначена для использования при текущем ремонте битумоминеральными смесями асфальтобетонных покрытий, на которых при их эксплуатации образовались выбоины,раковины, трещины просадки и другие подобные разрушения и деформации. Известны машины для ямочного ремонта дорожных покрытий, включающие ходовое оборудование, бункер-термос, компрессорную установку с пневмоинструментом, ковш-тележку, ручной виброкаток и гидропривод 1. При использовании таких машин ремонтируемый участок очищают сжатым воздухом от грязи, обрубают контуры участка и разрушают ослабленное покрытие пневмомолотком, удаляют вручную старый асфальтобетон и смазывают ремонтируемую поверхность расплавленным битумом. Затем вручную раскладывают и разравнивают асфальтобетонную смесь и уплотняют ее пневмотрамбовкой. Недостатками такого способа ремонта и, соответственно, применяемых машин являются низкая долговечность обычных уплотняемых асфальтобетонных смесей в качестве ремонтного материала, поскольку на практике зачастую не удается уплотнить смеси до необходимой степени, и в результате чего не устраняется инфильтрация (проникновение) воды через покрытие в нижележащие конструкционные слои и земляное полотно. Трудностью сохранения длительное время требуемой температуры смесей в бункер-термосе таких машин обусловлена также, как правило, и плохая приживаемость нового (ремонтного) материала к старому. Более того, выполнение ремонта дорожного или аэродромного покрытия с помощью указанных машин в период года, когда асфальтобетонные заводы бездействуют, например зимой, вообще невозможно, хотя именно осенью, зимой и ранней весной в условиях знакопеременных температур и избытка влаги случайно возникшие повреждения покрытий быстро прогрессируют и работоспособность дорожных и аэродромных одежд снижается. Указанные машины не являются полностью автономными, т.к. в них непосредственно невозможно приготовить ремонтные материалы, а работы по раскладке и уплотнению асфальтобетонных смесей трудоемки и малопроизводительны. Значительная часть приведенных недостатков отсутствует у машин, позволяющих производить ремонт дорожных и аэродромных покрытий литыми (самоуплотняющимися) битумоминеральными смесями, поскольку последние, благодаря своим исключительно благоприятным физико-механическим свойствам (отсутствие сообщающихся пор в материале, высокие водонепроницаемость, износо- и коррозионноустойчивость, малая подверженность старению), а также высокой (180-220 С) температуре смесей при их укладке,обеспечивают наилучшие среди известных технологий приживаемость ремонтного материала к покрытию и долговечность отремонтированных поверхностей. Наиболее близкой к предлагаемой является машина 2, предназначенная для перевозки и порционной выдачи литого асфальта при ремонте дорог и аэродромов, включающая базовый механизм, транспортное шасси и теплоизолированную емкость с системами нагрева, перемешивания и выгрузки битумоминеральных смесей литой консистенции. Однако такая машина имеет ограниченные технологические возможности и, как следствие, определенные трудности в обеспечении удовлетворительного качества выполняемых с ее помощью ремонтных работ. Суть этих недостатков сводится к следующему. Литой асфальт стекает из теплоизолированной емкости на ремонтируемый участок покрытия по открытому необогреваемому лотку, что приводит к нежелательной потере тепла смесей и их подвижности (особенно при низких температурах окружающей среды), образованию застывших масс на самом лотке, а также к частичной потере (стеканию) остатков смеси из лотка при переезде машины к новому месту работ. Наряду с этим, так как лоток расположен сзади машины по ее оси, обзорность зоны выполняемых работ из кабины водителя отсутствует, а в условиях ограниченной маневренности транспортного средства затрудняется порционная выгрузка литого асфальта на край проезжей части (к обочине или к тротуару), где повреждения покрытия встречаются чаще, чем где-либо на дороге в других местах. Из-за отсутствия реверса у мешалки в данной машине не представляется возможным приготовление ремонтных материалов непосредственно в ней самой из исходных компонентовсмесей, включая, например, асфальтобетонный лом, или из заранее составленных сухих полуфабрикатов, вследствие чего работа машины целиком зависит от стационарных установок либо заводов по выпуску литых асфальтобетонных смесей. На машине отсутствуют заслонки на выходе топочных газов в атмосферу, что не позволяет избежать потерь тепла от емкости в окружающую среду при выключенных газовых горелках. Отсутствие наклона теплоизолированной емкости машины в сторону выгрузки не обеспечивает полного слива смеси по окончании работ. На машине не предусмотрен компрессор, поэтому важные операции по обрубке ослабленных мест на покрытии и очистке ремонтируемой поверхности сжатым воздухом должны выполняться заблаговременно самостоятельными механизмами и бригадами рабочих. Машина не приспособлена к добавлению в смесь кусков старого асфальтобетона, образующегося при обрубке карт покрытия. Задачей полезной модели является расширение технологических возможностей машины для ремонта дорожных и аэродромных покрытий литыми битумоминеральными смесями, снижение энергозатрат и повышение качества ремонтных работ. 2 11 Для этого в предлагаемой машине для ремонта дорожных и аэродромных покрытий, включающей базовый механизм, транспортное шасси и теплоизолированную емкость с системами нагрева, перемешивания и выгрузки битумоминеральных смесей литой консистенции, теплоизолированная емкость снабжена реверсивной мешалкой с гидромеханическим приводом от базового механизма и установлена с наклоном в сторону системы выгрузки, на выходе топочных газов в атмосферу размещены легкооткрывающиеся заслонки,боковые стенки топочной камеры имеют в верхней части шарнирное соединение с емкостью и являются свободнокачающимися вокруг шарнирной оси, а система выгрузки выполнена в виде шиберной заслонки и обогреваемого поворотного сливного лотка. На фиг. 1 представлена общая конструктивная схема машины для ремонта дорожных и аэродромных покрытий на фиг. 2 - схематичное изображение варочного котла, вид сзади. К базовому механизму 1, например к колесному трактору МТЗ-80/82, прицеплено транспортное шасси 2,на котором смонтировано технологическое оборудование, состоящее из теплоизолированной емкости 3 с реверсивной лопастной мешалкой 4, топочной камерой 5, шиберной заслонкой 6 и обогреваемым поворотным лотком 7. Привод лопастной мешалки осуществляется от базового механизма посредством карданной передачи 8, гидравлической трансмиссии 9, червячного редуктора 10 и цепной передачи 11. Гидравлическая трансмиссия состоит из масляного бака, фильтра, шестеренчатого масляного насоса,гидравлического распределителя со встроенным предохранительным клапаном, рукавов высокого давления и трубопровода дренажной сети. Машина оснащена блоком 12 газовых баллонов, обеспечивающим работу газовых горелок 13, размещаемых в топочной камере 5. На выходе топочных газов в атмосферу по обе стороны варочного котла шарнирно закреплены секции заслонок 14. На машине устанавливаются компрессор 15, контейнеры 16 для хранения запаса компонентов битумоминеральной смеси или их полуфабриката, а также рабочего инвентаря, проблесковые маяки 17, датчик 18 температуры смеси, элементы 19 световой сигнализации и панель 20 с приборами и органами управления технологическим оборудованием. Транспортное шасси соединяется с базовым механизмом посредством гидрофицированного крюка 21 и имеет телескопическую стойку-опору 22 и стояночные колесные тормоза 23. Описываемая машина работает следующим образом. Перед загрузкой варочного котла горячей литой битумоминеральной смесью его прогревают в течение 15-20 мин включением газовых горелок 13. После этого включают привод лопастной мешалки 4 и, открыв предварительно крышки варочного котла, машину подают под загрузку. Закончив загрузку смесью, крышки котла закрывают и машина с включенными системами поддерживания технологической температуры и перемешивания литой битумоминеральной смеси следует к месту производства ремонтных работ. Непосредственно на объекте технологией работ предусматриваются следующие операции установка на ремонтируемом участке технических средств организации дорожного движения, ограждающих устройств и включение проблесковых маяков 17 машины перемещение машины к дефектному месту на покрытии обрубка (при необходимости) карт пневматическим отбойным молоком, очистка ремонтируемой поверхности от пыли и грязи сжатым воздухом от компрессора 15 и просушка (при необходимости) ремонтируемого места переносной газопламенной горелкой, входящей в комплект технологического оборудования машины открытие шиберной заслонки 6 системы выгрузки смеси и слив (укладка) на ремонтируемую поверхность покрытия в необходимом количестве литой битумоминеральной смеси разравнивание вручную гладилками, скребками или шпателями ремонтной массы вровень с проектным положением существующего дорожного полотна, удаление излишков смеси в один из контейнеров 16 для повторного использования перемещение машины и технических средств организации дорожного движения на новый участок ремонтных работ. Непосредственно в работах по ремонту дорожных и аэродромных покрытий участвуют тракторист и один-два оператора. Уплотнение битумоминеральных смесей литой консистенции происходит под воздействием их собственного веса. Необходимо лишь незначительное заглаживание образовавшейся новой поверхности покрытия. Устранение налипания смеси на рабочий (инвентарный) инструмент достигается с помощью переносной газопламенной горелки. Для создания шероховатости дорожной поверхности в необходимых случаях производят посыпку еще не остывшего материала фракционированным щебнем крупностью 5-20 мм, хранящемся в одном из контейнеров 16 машины или специально доставляемым к месту работ. Уход за покрытием заключается в расстановке перед отремонтированными местами на период остывания ремонтного материала сигнальных (направляющих) пластмассовых конусов. 11 Практически полный слив ремонтной смеси из теплоизолированной емкости 3 обеспечивается установкой ее с уклоном в сторону системы выгрузки машины, а также наличием возможности реверса мешалки 4,лопасти которой установлены под углом 15-45 к продольной оси машины. Наличие поворотного лотка 7 позволяет располагать его строго над разрушенным и подготовленным к ремонту местом на покрытии, что исключает необходимость переукладки быстро теряющей подвижность смеси и обеспечивает требуемое качество ремонтных работ, чему также способствует наличие торцевой заслонки на сливном лотке 7, выполняющей дозирование вытекающей через нее ремонтной массы с высокой точностью. Благодаря возможности поворота сливного лотка 7 на правую или левую сторону от оси транспортного шасси удается повысить маневренность машины и обеспечить рациональную укладку ремонтной смеси практически в любом месте полосы движения, включая края проезжей части у обочин и прибордюрные зоны. Обогреваемый горячими газами по всей длине лоток 7 не допускает потери подвижности литых битумоминеральных смесей, что наиболее положительно сказывается на качестве выполняемых работ в холодные периоды года. На машине предусмотрен подогрев горячими газами в зимний период года блока 12 газовых баллонов,что обеспечивает полное сгорание пропан-бутановой смеси при отрицательных температурах окружающей среды. В машине, благодаря наличию реверсивной мешалки 4, достигается возможность использовать куски старого асфальтобетона в качестве основного (до 85 по массе) или дополнительного компонента литых битумоминеральных смесей, получаемых при регенерации вторичного асфальтобетона, а также дозагружать емкость варочного котла новыми порциями кускового ремонтного материала или его полуфабриката. Это достигается тем, что заклинивание мешалки 4 от еще не расплавившихся кусков в гидромеханической трансмиссии легко устраняется возможностью реверса и не приводит к поломке механических частей привода срабатыванием в критический момент предохранительного перепускного гидравлического клапана. Данное обстоятельство в совокупности с другими техническими особенностями машины обеспечивает возможность автономного приготовления горячих смесей литой консистенции из исходных материалов по соответствующей технологии практически всесезонно. Снижение общих энергозатрат при приготовлении в машине литых смесей или при поддерживании на протяжении всего технологического цикла постоянной температуры смесей в машине обеспечивается за счет секций легкооткрывающихся заслонок 14, размещаемых на выходе топочных газов в атмосферу, играющих роль регулятора температурного режима при включенных газовых горелках 13 и, наоборот, в момент розжига и работы последних - роль предохранительного клапана. Повышению безопасности выполняемых работ способствует и конструктивное решение топочной камеры 5, отличающееся от известных, согласно которому боковые стенки топочной камеры имеют в верхней части шарнирное соединение и являются свободнокачающимися вокруг шарнирнойоси, заменяя тем самым обязательность использования известных одноразовых асбестовых противовзрывных клапанов систем нагрева аналогичных установок. Полной вместимости варочного котла машины (2,5 т) достаточно для ремонта 75-100 выбоин среднего размера общей площадью до 25 кв.м. При заправке варочного котла готовой литой смесью на асфальтобетонном заводе сменная производительность на ремонте дорог и аэродромов может составлять 5 т и более. Таким образом, описываемая машина для ремонта дорожных и аэродромных покрытий по сравнению с известными имеет более широкие технологические возможности, позволяет снизить энергозатраты и повысить безопасность и качество ремонтных работ с применением смесей литой консистенции. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.