В дорожно-строительных организациях применяются три основных метода технического обслуживания и текущего ремонта машин: поточный — с выполнением работ в стационарных мастерских или профилакториях с оборудованием, расположенным по принципу потока; тупиковый — с выполнением работ в стационарных мастерских или профилакториях с оборудованием, расположенным по принципу тупика; индивидуальный — с выполнением работ в условиях строительного объекта (на месте работы машин) и использованием заранее отремонтированных в заводских условиях агрегатов, узлов и сборочных единиц.
При выполнении работ во всех случаях должны применяться средства технического диагностирования: в первых двух — стационарные диагностические посты, в последнем — передвижные диагностические установки.
Поточный метод является наиболее прогрессивным в сравнении с остальными и полностью отвечает современным требованиям, обеспечивая высокое качество работ и лучшие показатели по трудовым и материальным затратам. Однако целесообразность выбора и внедрения этого метода может быть обоснована только при следующих условиях: организация (дорожно-строительная и др.) должна иметь сосредоточенные объёмы работ, соответственно и значительный парк машин; парк машин должен состоять из более или менее однотипных машин, а сами машины должны обладать высокими транспортными скоростями; организация должна также располагать ремонтной мастерской или профилакторием, оснащенными специальным оборудованием, расположенным по потоку; в составе этих мастерских или профилакториев должны быть диагностические посты или передвижные диагностические установки.
КРУТЫЕ ДОРОЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА НОВОМ УРОВНЕ
Тупиковый метод применяется в условиях ремонтных мастерских или профилакториях на универсальных рабочих постах, расположенных в тупиковом порядке. Этот метод, хотя и уступает по ряду технико-экономических показателей поточному методу, но вполне обеспечивает высокий уровень качества и механизацию работ. В состав мастерской или профилактория должны входить диагностический пост или диагностическая установка. Этот метод наиболее целесообразен при техническом обслуживании мобильных машин различных типов и марок.
Индивидуальный метод применяется в условиях строительной площадки (на месте работы машин). Этот метод уступает рассмотренным выше методам, но при наличии у организаций хорошо оснащенных передвижных технических средств для техобслуживания и передвижных диагностических установок, а также, если имеется возможность обеспечения качественного ремонта сборочных единиц узлов и агрегатов машин в заводских условиях или в условиях мастерских. Индивидуальный метод, получивший название агрегатно-узлового, вполне оправдывает себя, особенно в дорожно-строительных организациях, выполняющих рассредоточенные линейные работы.
При выборе метода технического обслуживания и текущего ремонта машин необходимо учитывать следующие положения: характер, объёмы и сроки строительно-монтажных работ; общую численность машинного парка и машин в хозяйстве, их типы, самоходность и транспортные скорости, наличие средств и средств технической диагностики; климатические и другие особенности.
2 1 Развитие технологии дорожного строительства
При том или ином методе применяются различные организационные формы. Основными из них являются централизованная, частично централизованная, децентрализованная, отличающиеся друг от друга степенью централизации работ и степенью разделения труда при выполнении работ.
Организация технического обслуживания и текущего (эксплуатационного) ремонта дорожных машин зависит главным образом от характера работ, выполняемых этими машинами, состава парка, наличия и состояния технических средств, включая технические средства для диагностирования. При этом основной задачей организации технического обслуживания является изыскание наиболее оптимального режима его проведения, т. е. такого режима, при котором периодичность и перечни выполняемых операций обеспечивают эксплуатационную надёжность и долговечность машин при минимальных затратах труда и времени.
При проведении технического обслуживания в первую очередь следует выполнять работы по внешнему уходу, так как иначе невозможно выявить и устранить целый ряд дефектов, которые могут иметь машины в результате их эксплуатации. При выполнении крепёжных работ, которые выполняются при всех видах технического обслуживания, одновременно необходимо проводить контрольно-регулировочные работы. В последнюю очередь выполняют смазочные и заправочные работы.
Особенностью эксплуатации дорожных машин (бульдозеров, скреперов, грейдеров и др.) является необходимость обслуживания машин различных типов и различной сложности. Эта особенность определяет характер технического обслуживания, которое должно производиться в основном на универсальных постах. При этом работы целесообразнее выполнять на постах двух видов: на одном — проведение внешнего ухода, на другом — всех остальных работ, включая наладочно-регулировочные, за исключением заправки машин топливно-смазочными материалами. Выделение внешнего ухода за машинами и заправками их топливом, смазочными, охлаждающими и другими жидкостями обеспечивает более высокий уровень обслуживания, устраняет также загрязнение территории площадки.
Работы по техническому обслуживанию дорожностроительных машин состоят из: моечно-очистных, крепёжных, смазочно-заправочных, контрольно-регулировочных и специализированных, к которым относятся обслуживание электрооборудования, гидрооборудования и пневмооборудования.
Работы по техническому обслуживанию выполняют: ежесменное техническое обслуживание (ЕО) — машинисты машин; периодические технические обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3 и СТО — специализированные звенья и бригады с участием машинистов машин (что отвечает требованиям СНиПа).
Выбор метода и формы обслуживания и ремонта зависит от характера выполняемых производственных работ в дорожно-строительных организациях.
При сосредоточенных дорожных работах, к которым в первую очередь относятся земляные работы по устройству глубоких выемок и высоких насыпей, выполняемые на участках сравнительно небольшой протяженности, имеется возможность применять централизованную форму технического обслуживания при поточном методе работ, т. е. концентрировать все технические средства по обслуживанию и ремонту в одном пункте (пункте технического обслуживания).
Пункт технического обслуживания представляет собой площадку, на которой размещены различные посты с необходимым оборудованием и приспособлениями (рис. 6.1). Площадка, предназначенная для размещения пункта обслуживания, должна находиться в центре работ (по возможности около источника воды), к тому же должна быть ровной.
Рис. 6.1. Схема пункта технического обслуживания и диагностирования дорожно-строительных машин:
1 — склады материалов и запасных частей; 2 — ремонтная мастерская; 3 — площадка для ремонта; 4 — навесы для стоянки машин; 5 — площадка для стоянки машин; 6 — пост контрольного осмотра и диагностирования; 7 — пост технического обслуживания; 8 — склад топлива и смазочных материалов; 9 — заправочная станция; 10 — пост очистки и мойки; 11 — газоны; 12 — вспомогательные площадки; 13 — служебные помещения
Территория пункта обслуживания подразделяется на четыре зоны: внешнего ухода и диагностики; стоянки машин и ежесменного технического обслуживания; периодического технического обслуживания; текущего ремонта.
В состав пункта обслуживания должны быть включены пост контрольного осмотра и диагностирования; пост заправки (заправочная станция); склад запасных частей, оборотных агрегатов и ремонтных материалов.
Для технического обслуживания и текущего ремонта машин, занятых на линейных работах (на земляных работах по сооружению небольших выемок и насыпей, на работах по возведению малых искусственных сооружений и т. п.), применяют индивидуальный метод с использованием передвижных технических средств — передвижные ремонтные мастерские, топливомаслозаправщики и др.
Источник: snip1.ru
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ
Традиционных вариантов для устройства поверхности автомобильной дороги в мире не так уж много. В наше время их перечень становится все шире: инновационные решения в сфере дорожного строительства и ремонта позволяют сделать перемещение автотранспортных средств более безопасным, а сами дорожные одежды — более долговечными. Отдельные области приложения инноваций — дорожные основания и элементы транспортной инфраструктуры.
Повышение требований к безопасности и комфорту перемещения автотранспортом является, пожалуй, наиболее мощным драйвером в дорожно-строительной сфере. Оптимизация расходов на строительство автотрасс и сопутствующей им инфраструктуры занимает при этом почетное второе место.
Отдельные «прорывные» решения, позволяющие улучшить по одному из параметров качество дорожных одежд или основания дороги, несомненно, важны — однако много важнее в практике дорожного строительства решения комплексные, касающиеся сразу ряда эксплуатационных характеристик. К числу такого рода решений относится, к примеру, технология superpave, название которой происходит от сокращенного выражения superior performance asphalt pavements (асфальтовое покрытие с наилучшими характеристиками). Система superpave является новым продуктом Стратегической исследовательской программы по шоссейным дорогам (SHRP), реализуемой в США .
Говоря коротко, superpave — это комплексная система проектирования составов смесей, удовлетворяющих самым высоким требованиям к эксплуатационным характеристикам в зависимости от транспортной нагрузки, климатических и структурных условий на конкретном участке укладки покрытия. Улучшение эксплуатационных характеристик покрытия достигается за счет проектирования и сочетания наиболее подходящего битумного вяжущего, минерального компонента и, если это требуется, модификатора. Такой подход позволяет добиться существенного снижения количества таких дефектов дорожных покрытий, как образование колей, а также усталостного и термического растрескивания.
На этапах разработки технологии superpave выполненные согласно ей участки автодорог подвергались воздействию реальных температур повседневной эксплуатации асфальта — а кроме того, проверялась стойкость покрытия к возрастной деформации, механическим, химическим и другим воздействиям. В результате был получен комплект, объединяющий в единую систему проектирования и анализа смесей более 25 продуктов для дорожно-строительной отрасли. К их числу относятся технические условия на новые материалы, методы испытаний, методы проектирования смесей и многое другое. При этом продукты superpave применимы к конкретным климатическим условиям и транспортным нагрузкам на любом участке дорожного покрытия на территории США и Канады . Система применима для свежих и рециклизованных плотных, горячих асфальтобетонных смесей (ГАС), с модификаторами или без них, для укладки новых покрытий, а также для ресайклинга их поверхностных слоев.
Хотя в России единой системы, объединяющей лучшие наработки в сфере дорожного строительства и ремонта, пока нет, попытка создать отечественный аналог системы superpave все же имеет место. Российская попытка создать оптимальное дорожное покрытие за счет точного подбора компонентов асфальтобетонной смеси получила название «СПАС». Испытания дорожных одежд нового типа продемонстрировали, что новое покрытие имеет срок службы на 20—30% больше, чем традиционное, в том числе за счет устойчивости к образованию колеи. Тестирование нового покрытия автодорог проходило на опытных участках трасс общей протяженностью в несколько сотен километров в Северо-Западном и Уральском федеральных округах .
С необычными компонентами при укладке основания дорог и дорожных одежд в России также активно экспериментируют. Несколько лет назад на Урале, на участке автотрассы Кундавы — Варламово компанией «Южуралавтобан» были опробованы технологии укладки дорожных одежд из сталефибробетона и основания трассы с использованием бетона из кремнезема. Новые технологии были испытаны на двух экспериментальных участках длиной 150 метров каждый. В сталефибробетон под высоким давлением добавляют обрезки стальных тросов (фибру), что создает для материала дорожного покрытия своеобразный каркас. В результате прочность такого материала значительно выше, чем у бетона обычных марок, что позволяет укладывать его более тонким слоем.
Микрокремнезем, предназначенный для укладки в дорожное основание, обеспечивает значительную гибкость и возможность избежать трещин. Укладывается микрокремнезем с применением обычной дорожной техники — автогрейдеров, асфальтоукладчиков, использования какого-то дополнительного оборудования при работе с ним не требуется.
Как известно, настоящим бичом для дорожного полотна являются трещины. Вода, проникающая в микроскопические полости на дороге, при понижении температуры застывает и увеличивается в объеме. При оттаивании вода испаряется, оставляя в дорожном покрытии трещины. При эксплуатации дороги трещины становятся длиннее, глубже и шире, из-за чего дорожным одеждам требуется ремонт, а иногда и замена. Неудивительно, что усилия сотен инноваторов со всего мира направлены на то, как минимизировать, а то и вовсе избежать образования трещин, найти оптимальное средство для их заделки — либо же решить проблему кардинально, создав самовосстанавливающееся дорожное полотно.
К числу решений второго рода относится идея, выдвинутая учеными из университета города Делфт в Голландии . Они предлагают ввести в состав предназначенного для укладки асфальтобетона проводящие электричество волокна в конфигурации замкнутых контуров. При ремонте через волокна-наполнители вокруг трещины пропускается электрический ток, и в дорожном покрытии генерируется тепло такой температуры, что входящее в состав дорожного покрытия вяжущее плавится и заполняет трещину.
Швейцарские исследователи из организации Empa совместно со своими коллегами из ETH Zurich предлагают использовать при дорожном ремонте наночастицы оксида железа. При этом наночастицы вводятся в область трещин и подвергаются воздействию переменного магнитного поля. При таком воздействии материал дорожного полотна размягчается и восстанавливается — на заделку одной трещины подобным методом, как уверяют авторы технологии, требуется всего несколько секунд.
Ученые из университета Миннесоты-Дулут ( США ) предложили при заделке дорожных трещин использовать оригинальный состав. Он включает в себя местную железную руду, содержащую магнетит (1—2%), битум, крошку переработанных дорожных и тротуарных покрытий, а также черепицы. После заделки трещин такой смесью последняя нагревается с помощью микроволнового блока, который прикреплен к грузовику ремонтной бригады. Как утверждают авторы разработки, участок дороги, отремонтированный таким способом, не потребует повторного ремонта в несколько раз дольше, чем если бы он был восстановлен с помощью традиционного состава из битума и асфальтобетона.
Необычный способ разрешения проблемы повреждения автодорог водой, попадающей в трещины дорожного покрытия, предложили российские ученые из Тюменского индустриального университета . Для дорожных одежд вместо привычного асфальтобетона они порекомендовали использовать природный материал — диатомит. Построенные из него дороги будут отталкивать воду, что исключает образование трещин; к низким температурам окружающей среды этот материал также невосприимчив. Диатомит — кремниевая порода, обладающая высокими адсорбционными и теплоизолирующими свойствами. Учитывая то, что залежи этого материала просто огромны и находятся практически на поверхности земли, добыча диатомита обходится недорого. Сообщается, что уже построено несколько экспериментальных участков автодорог на основе диатомита; их эксплуатация определит дальнейшие перспективы использования этого материала в дорожном строительстве.
Мосты, эстакады и другие элементы транспортной инфраструктуры служат одной из важнейших областей приложения инноваций в интересующей нас области. Несомненно, одним из самых интересных и уже получивших довольно широкое распространение решений является использование высокопрочного бетона Ductal, разработанного компанией LafargeHolcim . Прочность этого материала на сжатие составляет 130—150 МПа, что в десять раз больше, чем у стандартных марок бетона. Ductal характеризуется как UHPC, ультравысокопрочный бетон, что позволяет получать из него конструкции в несколько раз тоньше и легче, чем из обычного бетона, без потери рабочих качеств — это способствует снижению веса конструкций, а кроме того, снижению расходов на доставку и монтаж.
Бетон Ductal используют при строительстве мостов, дорожных развязок, эстакад. Кроме того что изготовленные из него элементы таких конструкций обладают небольшим весом, Ductal имеет рекордно низкий показатель пористости, не подвержен абразивному износу и легко выдерживает воздействие окружающей среды и химически активных веществ. Использование этого инновационного материала существенно увеличивает срок эксплуатации искусственных сооружений, будь то дорожная развязка или мост. При этом его внешний вид также выше всяких похвал, что позволяет использовать Ductal для изготовления декоративных конструкций самого разного рода.
Кроме решений, касающихся непосредственно автотрасс и дорожных сооружений, в практике дорожного строительства важное место занимают методы для укрепления насыпей, склонов, откосов, колодцев и других элементов инфраструктуры. В этой области также имеются интересные решения. В 2011 году в пятерку изобретений, далающих мир чище и комфортнее, вошло бетонное полотно Concrete Canvas, разработанное учеными из Великобритании . За годы, прошедшие с тех пор, инновационная разработка получила распространение в строительной практике многих стран мира, включая Россию .
Бетонное полотно Concrete Canvas представляет собой два текстильных слоя с начинкой из сухой цементной смеси высокого качества. Слои соединены между собой текстильными волокнами. С внутренней стороны полотно покрыто слоем ПВХ.
Полотно хорошо гнется и легко раскатывается по любой поверхности. Его свойства кардинально меняются спустя пару часов после смачивания водой. Цементная смесь застывает — и полотно превращается в прочный слой армированного бетона.
Таким образом, чтобы получить высокопрочное, долговечное, устойчивое к различным воздействиям и нагрузкам покрытие, не требуется раствор, миксеры, опалубка, оборудование для торкретирования: достаточно рулона бетонного полотна Concrete Canvas. Для крепления бетонного холста на поверхности — например, на грунте — используют обычные анкера или стальные колья со шляпками, чтобы скрепить слои между собой — герметик или строительный раствор.
Полученное таким способом покрытие прочнее торкрет-бетона, не пропускает влагу, устойчиво к агрессивным средам и ультрафиолетовому излучению — а кроме того, выдерживает до 300 циклов замораживания/оттаивания. Почему бы в таком случае не использовать Concrete Canvas в качестве альтернативного дорожного полотна?
Дело в том, что его укладка производится таким образом, чтобы край предыдущего куска перекрывал край следующего: это необходимо для их последующего скрепления между собой. Образующиеся при таком способе соединения стыки усложняют движение по Concrete Canvas транспортных средств. Кроме того, собранная из раскатанных рулонов инновационного полотна автодорога была бы намного дороже даже монолитной бетонной. А вот для укрепления отдельных элементов дорожной инфраструктуры она подходит идеально.
Завершая разговор о новых методах дорожного строительства и транспортной инфраструктуры, нужно отметить, что в этой области за некий инновационный подход нередко выдаются попытки решить совершенно другие задачи. Если устройство подогреваемых участков трассы (как, например, в Японии ) имеет целью разрешить проблему обледенения дорожных покрытий в холодное время года, что хоть и не везде рентабельно, но практично, то имеются и многочисленные примеры совершенно бесполезных для дорожной отрасли решений.
К их числу относятся укладка дорожных покрытий с использованием переработанного пластика, автомобильных покрышек и выбрасываемых океаном на берег морских водорослей. Добавление подобных компонентов в асфальтобетонную смесь в лучшем случае ничего не добавляет к эксплуатационным качествам дорожных покрытий — а строительство модульных дорог целиком из пластика (вроде того, что ведется в Голландии ) даже у неспециалистов вызывает логичные вопросы о безопасности езды по ним. Спору нет, экология — важная сфера человеческой жизнедеятельности, однако откровенных спекуляций на теме защиты окружающей среды в наше время предостаточно. И выдавать за благо для дорожно-строительной отрасли сомнительные, а то и прямо убыточные технологии, позволяющие избавиться от разного рода отходов, — как минимум нечестно.
Источник: news.myseldon.com
Дороги – технологиям
Если усреднять, количество легковых автомобилей в России остается на уровне «машина на семью». Абсолютные цифры говорят об увеличении легкового транспорта на дорогах: в 2010-м году на тысячу россиян приходилось 249 автомобилей, в 2016-м – 285, последняя статистика показывает 319 машин на тысячу жителей.
Увеличение трафика в определенной степени сказывается на износе дорог, в частности на трассах и в городах быстрее проявляется колейность – продавленные колесами «направляющие» на дорогах по нормам могут достигать от 20 до 35 миллиметров, в зависимости от уровня дороги. А на стыке времен года новые ямы показывают дорожникам, где они недостаточно ответственно подошли к работе с покрытием: весенним днем снег на дорогах тает от солнца и автомобильных колес, вода попадает в трещины и поры асфальта, ночью замерзает и лед разрывает асфальт – объем льда примерно на 11% больше объема воды. Самыми разбитыми обычно оказываются участки, где под асфальтом нет дренажа, например песчаной подушки – в таком случае попавшей в «тело» дороги воде некуда деваться, и ущерб при замерзании будет больше.
Новые технологии и разработки могут стать альтернативой асфальту.
Альтернативные покрытия
Стальная фибра – это альтернатива классическому армированию бетона. Вместо арматурной сетки бетон усиливают отрезки стальной проволоки с отогнутыми концами. Фибра легче арматуры, а проволока распределяется равномерно по всей площади заливки. Впервые эту технологию применили в США в 1970-м году, позже в Японии построили бетонную трассу. Кроме дорог фибробетон используют при строительстве взлетно-посадочных полос, для укрепления горных склонов, отливают плиты, перекрытия и фундаменты.
Тюменские ученые в 2017 году предлагали при строительстве дорог использовать диатомит. Это ископаемое вещество, похожее не глину. Диатомит легкий и хорошо впитывает влагу, после нагрева до 700 градусов образуются гранулы, которые и предлагают использовать в строительстве.
Покрытие на основе диатомита не боится морозов и влаги, не разрушается из-за перепадов температур. Диатомит обычно лежит на поверхности и его запасы в мире огромны, это облегчает добычу и разработку ресурса. В России построено несколько экспериментальных участков дорог, идут исследования, насколько они надежны.
Переработанный путь
Мировой тренд на повторное использование пластика проник и в дорожную отрасль. Компании предлагают делать модульные дороги из переработанных отходов: готовые блоки можно укладывать на утрамбованный песок.
Модули предлагают оставить полыми – в них будет возможно прокладывать коммуникации, устанавливать датчики и системы подогрева трассы. При этом энергию планируют получать из колебаний, которые будут создавать проезжающие автомобили. Отчасти новая технология предлагает решить вопрос повторного использования пластика: если технология приживется, его понадобится много.
Быстрый монтаж, удобное обслуживание, экономичность и долговечность – эти преимущества описывают проектировщики. Хотя к технологии остаются вопросы: как именно плиты будут крепиться к земле, как справиться с горизонтальными сдвигами блоков при резком торможении, какую именно нагрузку сможет выдержать переработанный пластик. На эти вопросы должны ответить экспериментальные участки.
Лечим трещины
Без фрезеровки и асфальтных клякс – ученые из Нидерландов предложили технологию, которая позволит асфальту лечить трещины практически самостоятельно. При укладке покрытия в асфальт вводят волокна, которые проводят электрический ток. Его пускают в непосредственной близости от трещины, которая начинает образовываться, при этом волокна нагреваются и нагревают дорожное покрытие до такой температуры, что вещества плавятся и самостоятельно склеивают трещину.
Аналогичную технологию разработали и в Швейцарии. Там при дорожном ремонте вводят наночастицы оксида железа и воздействуют на них переменным магнитным полем. Дорожное полотно становится мягче и заполняет образовавшуюся трещину.
Приятные дополнения
Черные проплешины в зимних российских городах: там, где проходят теплотрассы, даже в холода и снегопад остаются участки прогретой земли. По этому же принципу японцы строят дороги, которые растапливают снег. Трубы с горячей водой используют в особо холодных регионах островного государства.
Кроме того, отдельные проекты предлагают использовать дороги как источник энергии: мостить участки солнечными панелями. А ученый из Пакистана создал ветряную трубу, которую раскручивают потоки воздуха от проезжающих автомобилей, а из движения генерируется энергия. В систему встроен аккумулятор, которого хватает для работы двух ламп.
Источник: scientificrussia.ru