RU2588983C1

RU2588983C1 - Apparatus for fast restoration of asphalt concrete road surface in case of failure as result of es

Info

Publication number: RU2588983C1
Application number: RU2015101167/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-07-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention can be used for restoration of asphalt road surfaces. Apparatus for restoration of asphalt concrete road surface in case of failure of as a result of ES, comprising a frame with running gear arranged on generator of microwave energy, horizontally located radiator with protective screen along its outline and above frame and mixing members, is provided with pipes mounted on frame for distribution of surfactants, and mixing members and pipes are located in area of radiator perpendicular to longitudinal axis of frame, which is additionally equipped with container with pre-milled waste polyolefines and batcher with calibrated holes, located also perpendicular to longitudinal axis of frame. On distributive pipes there are atomisers for spraying of surfactant, which is added to restored asphalt concrete coating, each of which comprises a hollow cylindrical body with throttling orifice connected with coupling nut, to which is attached a liquid flow spreader, liquid flow spreader consists of coaxially located perforated conical shell rings, space between which is filled with fine-meshed screen, wherein tops of conical surfaces of shells are directed towards throttling orifice, in lower part of spreader there is a cylindrical perforated segment.

EFFECT: higher quality of restored asphalt concrete surface and higher efficiency of operation.

1 cl, 2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при регенерации асфальтобетонных дорожных покрытий, например, на автомобильных дорогах, аэродромах.The invention relates to the construction and can be used in the regeneration of asphalt concrete pavements, for example, on roads, airfields.

В большинстве асфальтовых дорожных покрытий основным связующим компонентом являются битумы. Обладая рядом ценных свойств и имея сравнительно невысокую стоимость, битумы, в состав которых входят полярные соединения, отличаются недостаточной стойкостью. Их прочностные показатели также сравнительно невысоки. Все это в значительной степени ухудшает свойства асфальтовых покрытий и сокращает сроки их эксплуатации. Использование отходов полиолефинов в композиции с битумом является одним из направлений, позволяющих модифицировать свойства покрытий.In most asphalt pavements, bitumen is the primary bonding component. Having a number of valuable properties and having a relatively low cost, bitumen, which includes polar compounds, are not resistant enough. Their strength indicators are also relatively low. All this greatly affects the properties of asphalt pavements and shortens their life. The use of polyolefin waste in a composition with bitumen is one of the directions that allows you to modify the properties of coatings.

Известно устройство для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия, включающее раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии и горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру по патенту РФ №2039145 (прототип).A device for the regeneration of asphalt concrete pavement, comprising a frame with a chassis, a microwave energy generator placed on it and a horizontally located emitter with a protective screen along its circuit according to the patent of the Russian Federation No. 2039145 (prototype).

Недостатком этого устройства является неравномерный разогрев обрабатываемого слоя асфальтобетонного покрытия, что влечет за собой исключение высокого качества регенерации указанного покрытия.The disadvantage of this device is the uneven heating of the treated layer of asphalt concrete pavement, which entails the exclusion of high quality regeneration of the specified coating.

Технический эффект - повышение качества регенерированного асфальтобетонного покрытия и повышение эффективности работы устройства.Technical effect - improving the quality of the regenerated asphalt concrete pavement and increasing the efficiency of the device.

Это достигается тем, что установка для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате ЧС, содержащая 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, причем она снабжена установленными на раме трубами для распределения поверхностно-активных веществ, а перемешивающие органы и трубы расположены в зоне излучателя перпендикулярно продольной оси рамы, которая дополнительно снабжена контейнером с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором с калиброванными отверстиями, расположенными также перпендикулярно продольной оси рамы, на распределительных трубах закреплены форсунки для распыления поверхностно-активного вещества, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие, каждая из которых содержит полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен сферический перфорированный сегмент таким образом, что вершина внешней конической обечайки совпадает с центром сферической поверхности перфорированного сегмента.This is achieved by the fact that the installation for the regeneration of asphalt concrete pavement in case of failure as a result of an emergency, containing a frame with a chassis, a microwave energy generator placed on it, a horizontally located emitter with a protective screen along its circuit and on top of the frame and mixing bodies moreover, it is equipped with pipes mounted on the frame for the distribution of surfactants, and the mixing bodies and pipes are located in the area of the emitter perpendicular to the longitudinal axis of the frame, which is additional It is equipped with a container with pre-ground polyolefin waste and a dispenser with calibrated holes also perpendicular to the longitudinal axis of the frame; nozzles for spraying a surfactant are attached to the distribution pipes, which are added to the regenerated asphalt concrete coating, each of which contains a hollow cylindrical body with a throttle washer connected to a union nut to which a liquid flow divider is attached, wherein the liquid flow divider is t of coaxially arranged perforated conical shells, the space between which is filled with a fine mesh, and the vertices of the conical surfaces of the shells are directed away from the throttle washer, and a spherical perforated segment is fixed in the lower part of the divider so that the top of the outer conical shell coincides with the center of the spherical surface of the perforated segment.

На фиг. 1 изображена установка для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия, на фиг. 2 представлена схема форсунки для распыления поверхностно-активное вещества.In FIG. 1 shows an installation for the regeneration of asphalt concrete pavement, FIG. 2 is a nozzle diagram for spraying a surfactant.

Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате ЧС содержит раму 1, установленный на ней источник электропитания 2, генератор 3 СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель 4, защитный экран 5, установленный по внешнему контуру излучателя, дополнительный экран 6, установленный поверх рамы 1, перемешивающие органы 7, смонтированные в зоне излучателя 4 перпендикулярно продольной оси рамы 1, распределительные трубы 8 с форсунками, расположенные также перпендикулярно продольной оси рамы 1, расходный бак 9, насос 10. Устройство снабжено контейнером 11 с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором 12 с калиброванными отверстиями, расположенными также перпендикулярно продольной оси рамы 1.The installation for the quick restoration of asphalt concrete pavement in case of failure as a result of an emergency includes a frame 1, a power supply 2 installed on it, a microwave energy generator 3, a horizontally located emitter 4, a protective screen 5 installed along the external contour of the emitter, an additional screen 6 mounted on top of the frame 1, mixing bodies 7 mounted in the area of the emitter 4 perpendicular to the longitudinal axis of the frame 1, distribution pipes 8 with nozzles, also located perpendicular to the odolnoy axis of the frame 1, the supply tank 9, the pump 10. The apparatus is provided with a container 11 with a pre-milled waste polyolefins and dispenser 12 with orifices arranged as perpendicular to the longitudinal axis of the frame 1.

Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате ЧС работает следующим образом.Installation for the rapid restoration of asphalt concrete pavement in the event of its failure as a result of emergency works as follows.

Нужные композиции получают, смешивая битум с отходами полиолефинов при температурах 80÷100°С, что обеспечивается генератором 3 СВЧ-энергии, а образующаяся смесь охлаждается при уличной температуре (температуре наружного воздуха), при которой работает предлагаемое устройство. При добавлении отходов полиолефинов наблюдается значительное возрастание прочностных показателей композиций и снижение деформаций. Особенно заметно это влияние при температурах испытаний 20 и 40°С, соответствующих температурам эксплуатации дорожных покрытий в летнее время. При 0°С эффект от использования полиолефиновых отходов становится менее заметным.The necessary compositions are obtained by mixing bitumen with polyolefin waste at temperatures of 80 ÷ 100 ° C, which is provided by the microwave energy generator 3, and the resulting mixture is cooled at street temperature (outdoor temperature) at which the proposed device works. With the addition of polyolefin waste, a significant increase in the strength characteristics of the compositions and a decrease in deformations are observed. This effect is especially noticeable at test temperatures of 20 and 40 ° C, corresponding to the operating temperatures of road surfaces in the summer. At 0 ° C, the effect of using polyolefin wastes becomes less noticeable.

Оптимальное количество полиолефиновых отходов для битумно-полимерных покрытий составляет 7÷12% (табл. 1). Атактический полипропилен в силу своей хрупкости при 0°С и высокой склонности к окислению может быть рекомендован для применения в дорожных покрытиях только в определенных климатических зонах и при соответствующей дополнительной стабилизации.The optimal amount of polyolefin waste for bitumen-polymer coatings is 7–12% (Table 1). Atactic polypropylene, due to its brittleness at 0 ° C and a high tendency to oxidation, can be recommended for use in road surfaces only in certain climatic zones and with appropriate additional stabilization.

Отходы полистирольных пластиков, введенные в битумные композиции в небольших количествах, также оказывают положительное влияние на свойства композиций. Если сравнить свойства таких композиций со свойствами стандартных битумно-минеральных смесей (табл. 2), то нетрудно заметить, что добавка полистирольных отходов приводит к существенному увеличению прочностных показателей при температурах испытания 0, 20 и 50°С, термостабильности и водостойкости.Polystyrene plastic wastes introduced into bitumen compositions in small quantities also have a positive effect on the properties of the compositions. If we compare the properties of such compositions with the properties of standard bitumen-mineral mixtures (Table 2), it is easy to notice that the addition of polystyrene wastes leads to a significant increase in strength indicators at test temperatures of 0, 20 and 50 ° C, thermal stability and water resistance.

Включают источник электропитания 2 и генератор 3 СВЧ-энергии, энергия от которого поступает к излучателю 4. Рама 1 с помощью тягового средства перемещается по предварительно очищенному от грязи и пыли обрабатываемому участку асфальтобетонного дорожного покрытия, разогревая его до температуры 100°-110°С, после чего включают насос 10, и в распределительные трубы 8 с форсунками поступает из бака 9 поверхностно-активное вещество, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие.Turn on the power supply 2 and the microwave energy generator 3, the energy from which is supplied to the emitter 4. The frame 1 with the help of the traction means moves along the treated section of the asphalt concrete pavement previously cleaned from dirt and dust, warming it to a temperature of 100 ° -110 ° C, after which the pump 10 is turned on, and a surfactant is supplied from the tank 9 to the distribution pipes 8 with nozzles, which is added to the regenerated asphalt concrete coating.

Одновременно с насосом 10 включают перемешивающие органы 7, которые тщательно перемешивают разогретое асфальтобетонное покрытие с поверхностно-активными веществами, после чего дорожное покрытие выравнивают и уплотняют.Simultaneously with the pump 10 include mixing bodies 7, which thoroughly mix the heated asphalt concrete surface with surfactants, after which the road surface is leveled and compacted.

На распределительных трубах 8 закреплены форсунки для распыления поверхностно-активного вещества, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие, при этом каждая из них содержит полый корпус 13, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (на чертежах не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости и закрепленную в нижней части корпуса накидную гайку 18 с рассекателем 19 потока жидкости.Nozzles are mounted on the distribution pipes 8 for spraying a surfactant, which is added to the regenerated asphalt concrete coating, each of which contains a hollow body 13 consisting of a cylindrical part with an external thread for connecting to the connection pipe (not shown) of a distribution pipe for fluid supply and a union nut 18 fixed to the lower part of the housing with a fluid flow divider 19.

В корпусе 13 соосно ему выполнено цилиндрическое отверстие 14, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 16, а в нижней части дроссельная шайба 15 с жиклером 17. К торцевой поверхности накидной гайки 18, осесимметрично корпусу 13, крепится рассекатель 19 потока жидкости, состоящий из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек 20 и 21, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек 20 и 21 направлены в сторону от дроссельной шайбы 15, а в нижней части рассекателя 19 закреплен сферический (на чертежах не показан) или цилиндрический перфорированный сегмент 22 таким образом, что вершина внешней конической обечайки 21 совпадает с центром цилиндрической поверхности перфорированного сегмента 22.A cylindrical hole 14 is made coaxially to it in the housing 13, in the upper part of which a strainer 16 is installed, and in the lower part a throttle washer 15 with a nozzle 17. To the end surface of the union nut 18, axisymmetrically to the housing 13, a liquid flow divider 19 consisting of coaxially is mounted perforated conical shells 20 and 21 located, the space between which is filled with a fine mesh, and the vertices of the conical surfaces of the shells 20 and 21 are directed away from the throttle washer 15, and in the lower part of the divider 19 a spherical (not shown) or cylindrical perforated segment 22 is fixed in such a way that the top of the outer conical shell 21 coincides with the center of the cylindrical surface of the perforated segment 22.

При подаче жидкости в корпус форсунки 13 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа она устремляется в цилиндрическое отверстие 14 через сетчатый фильтр 16, а затем в дроссельную шайбу 15 с жиклером 17. Из жиклера 17 поток жидкости попадает в рассекатель 19, состоящий из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек 20 и 21, в котором поток жидкости дробится до мелкодисперсной фазы, а цилиндрический перфорированный сегмент 22, закрепленный на перфорированных конических обечайках 20 и 21, позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.When the fluid is supplied to the nozzle body 13 under the action of a pressure drop of 0.4 ... 0.8 MPa, it rushes into the cylindrical hole 14 through the strainer 16, and then into the throttle washer 15 with the nozzle 17. From the nozzle 17, the fluid flow enters the divider 19, consisting of coaxially arranged perforated conical shells 20 and 21, in which the fluid flow is crushed to a finely dispersed phase, and a cylindrical perforated segment 22, mounted on perforated conical shells 20 and 21, allows you to increase the fineness of the phase dispersion Howls of liquid.

Использование форсунки как мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла поверхностно-активного вещества в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении его подачи не более 1 МПа.The use of the nozzle as a finely dispersed sprayer of the described design allows to obtain a uniform volume flow of droplets of finely dispersed spray of a surfactant in the range of droplet diameters from 30 to 150 microns with a supply pressure of not more than 1 MPa.

Claims

Installation for the quick restoration of asphalt concrete pavement in case of failure as a result of an emergency, containing a frame with a chassis, a microwave energy generator placed on it, a horizontally located emitter with a protective screen along its circuit and on top of the frame and mixing bodies, and it is equipped with pipes mounted on the frame for the distribution of surfactants, and mixing bodies and pipes are located in the area of the emitter perpendicular to the longitudinal axis of the frame, which is additionally equipped a container with pre-ground polyolefin waste and a dispenser with calibrated openings also perpendicular to the longitudinal axis of the frame, while nozzles for spraying a surfactant are attached to the distribution pipes, which are added to the regenerated asphalt concrete coating, each of which contains a hollow cylindrical body with a throttle washer connected to a union nut to which a liquid flow divider is attached, wherein the liquid flow divider consists and coaxially arranged perforated conical shells, the space between them is filled with fine mesh, the vertices of conical mantle surfaces directed away from the orifice, characterized in that the bottom of the deflector is fixed perforated cylindrical segment fixed on the perforated conical mantle.