RU2794576C1

RU2794576C1 - Method for patching asphalt concrete pavements and devices for its implementation

Info

Publication number: RU2794576C1
Application number: RU2022114647A
Authority: RU
Inventors: Леонид Михайлович Шамахов; Евгений Константинович Чабуткин; Денис Владимирович Фурманов; Никита Эдуардович Лысаков; Арсений Сергеевич Краюшкин
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-04-21

Abstract

FIELD: road repair.

SUBSTANCE: invention relates to patching with small maps of defects on the surface of roads. The patching method includes two successive operations, which are carried out using two devices trailed to the base machine. The first device performs the formation of a recess by first lowering the front part of the towing device with disk knives installed in front of the frame, after the introduction of which, as well as the milling and brush drums, the wheels of the device are lifted and re-supported on support skis located on the sides of the frame. Then the crushed asphalt concrete pavement is moved along the conveyor to a removable hopper placed on the frame, unloading from which is carried out by lifting and overturning the hopper. The second towing device sequentially performs the operations of covering the excavation with a binder, laying the asphalt concrete mixture and compacting it by lowering it onto the support skis located on the frame.

EFFECT: improving the quality of patching and increasing the productivity of the repair process.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ремонта автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием. Может использоваться в ямочном ремонте малыми картами дефектов на поверхности дорог.The invention relates to the field of repair of roads with asphalt concrete pavement. It can be used in patching with small maps of defects on the road surface.

Известен способ качественного ямочного ремонта асфальтобетонного дорожного покрытия состоящий из таких операций как; ограждение участка производства работ; очистка покрытия от грязи, льда и снега; определение зон разрушения покрытия; разметку мест ремонта; нарезку контуров «карт»; вырубку и очистку «карт»; огрунтовку стенок и дна «карты»; укладку ремонтного материала; уплотнение смеси; уборку отходов; контроль качества ремонтных работ; снятие ограждений (Бусел В.А. Ремонт автомобильных дорог: учебное пособие. Мн., изд-во Арт Дизайн, 2004 г., стр. 60-66).A known method of high-quality patching of asphalt concrete pavement consisting of such operations as; fencing of the work site; cleaning the coating from dirt, ice and snow; determination of coating destruction zones; marking of places of repair; cutting the contours of "cards"; cutting and cleaning "cards"; priming the walls and bottom of the "map"; laying of repair material; compaction of the mixture; waste collection; quality control of repair work; removal of fences (Busel V.A. Repair of highways: a textbook. Mn., Art Design Publishing House, 2004, pp. 60-66).

Недостатками известного способа является вовлечение большого количества рабочего оборудования на участке работ. Одновременно поставить всю технику на участок ремонта не представляется возможным, это приведет к удорожанию процесса ремонта, увеличению сроков ремонта и снижению качества ремонта.The disadvantages of the known method is the involvement of a large number of working equipment at the work site. It is not possible to put all the equipment at the repair site at the same time, this will lead to an increase in the cost of the repair process, an increase in the repair time and a decrease in the quality of the repair.

Наиболее близким к предлагаемому способу, является способ холодной регенерации с применением ресайклеров, обеспечивающих за один проход фрезерование конструктивных слоев, добавление к материалам фрезерования органических и/или минеральных вяжущих, скелетных материалов, перемешивание полученной асфальтогранулобетонной или грунтобетонной смеси. Ресайклер - крупная мощная машина на гусеничном или колесном ходу, основным рабочим органом которого является фрезерно-смесительный барабан с большим количеством различных резцов, который вращаясь против направления движения машины разрушает и измельчает материал дорожного покрытия. Во время движения ресайклера, фрезерно-смесительный барабан вращается и в его смесительную камеру впрыскивается вода. Жидкие вяжущие, такие как цементно-водная суспензия или битумная эмульсия могут быть добавлены в смесительную камеру таким же способом. Ресайклер, фрезеруя существующую дорожную одежду вместе с порошковым вяжущим, за один проход перемешивает его с измельченным материалом и добавляемыми водой и вяжущими. В зависимости от целей ресайклинга и типа используемого вяжущего состав группы машин для ресайклинга может быть различным. В каждом случае сам ресайклер буксирует или толкает сцепленные с ним машины. Перед смешиванием в специальную установку подается точно дозированное количество цемента и воды для образования цементно-водной суспензии, которая по шлангу подается на ресайклер и впрыскивается здесь в смесительную камеру. Слой ресайклируемого материала за ресайклером предварительно уплотняется тяжелым виброкатком, чтобы весь он был одинаково уплотнен. Затем слой профилируется автогрейдером и окончательно уплотняется вибро-пневмокатками. (Wirtgen холодный ресайклинг, Руководство по применению. Wirtgen-Inter-nationalGmbH/2006).The closest to the proposed method is the method of cold regeneration using recyclers that provide milling of structural layers in one pass, adding organic and / or mineral binders, skeletal materials to the milling materials, mixing the resulting asphalt granular concrete or soil concrete mixture. Recycler is a large powerful machine on tracks or wheels, the main working body of which is a milling and mixing drum with a large number of different cutters, which, rotating against the direction of movement of the machine, destroys and grinds the pavement material. During the movement of the recycler, the milling and mixing drum rotates and water is injected into its mixing chamber. Liquid binders such as cement-water slurry or bitumen emulsion can be added to the mixing chamber in the same way. The recycler, milling the existing road pavement together with powder binder, mixes it with crushed material and added water and binders in one pass. Depending on the purpose of recycling and the type of binder used, the composition of a group of recycling machines may be different. In each case, the recycler itself tows or pushes the vehicles coupled to it. Before mixing, precisely metered amounts of cement and water are supplied to a special plant to form a cement-water slurry, which is fed through a hose to the recycler and injected here into the mixing chamber. The layer of recyclable material behind the recycler is pre-compacted with a heavy vibratory roller so that it is all uniformly compacted. Then the layer is profiled by a motor grader and finally compacted by vibro-pneumatic rollers. (Wirtgen Cold Recycling, Application Guide. Wirtgen-Inter-nationalGmbH/2006).

Недостатком данного способа является, трудность в реализации процесса ямочного ремонта из-за громоздкости оборудования с использованием существующих базовых машин, в частности тракторов.The disadvantage of this method is the difficulty in implementing the patching process due to the bulkiness of the equipment using existing base machines, in particular tractors.

Задачей изобретения является повышение качества и увеличение производительности процесса ямочного ремонта.The objective of the invention is to improve the quality and increase the productivity of the patching process.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий и устройства для его реализации, включающий фрезерование конструктивных слоев, очистки отфрезерованной поверхности выемки, покрытие поверхности отфрезерованной выемки вяжущим материалом, укладку асфальтобетонной смеси и ее уплотнение.The problem is solved by the fact that a method for patching asphalt concrete pavements and a device for its implementation is proposed, including milling structural layers, cleaning the milled recess surface, covering the surface of the milled recess with a binder, laying the asphalt concrete mixture and compacting it.

Отличительными особенностями предлагаемого изобретения является то, что способ ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий осуществляют последовательно при помощи первого устройства для формирования выемки, выполняющего операции фрезерования и очистки отфрезерованной выемки, причем рабочие органы устройства для формирования выемки внедряются в асфальтобетонное покрытие путем последовательного опускания сначала передней части устройства, затем задней, а выходят из асфальтобетонного покрытия путем последовательного подъема сначала передней части устройства, а затем задней, измельченное асфальтобетонное покрытие поступает в съемный бункер по конвейеру, а выгрузку измельченного асфальтобетонного покрытия осуществляют путем подъема съемного бункера и его опрокидывания, и второго устройства, выполняющего операцию заполнения отфрезерованной выемки вяжущим материалом, укладку асфальтобетонной смеси и ее уплотнение,Distinctive features of the proposed invention is that the method of patching asphalt concrete pavements is carried out sequentially using the first device for forming a recess, which performs the operations of milling and cleaning the milled recess, and the working bodies of the device for forming a recess are introduced into the asphalt concrete pavement by sequentially lowering first the front part of the device, then the rear, and exit the asphalt concrete pavement by sequentially lifting the front part of the device, and then the rear, the crushed asphalt pavement enters the removable hopper along the conveyor, and the crushed asphalt concrete pavement is unloaded by lifting the removable hopper and overturning it, and the second device performing the operation filling the milled recess with a binder, laying the asphalt concrete mixture and compacting it,

Разделение всего технологического цикла на две последовательные операции позволяет создать комплексное оборудование под каждую операцию с совмещенным циклом работы. Использование совмещенных циклов как при формировании выемки, так и ее заполнении позволяет повысить качество выполнения работ за счет формирования четких границ выемки, качественной очистки поверхности от мусора и отходов, и заполнения выемки требуемым количеством материала с последующим его уплотнением.The division of the entire technological cycle into two successive operations makes it possible to create complex equipment for each operation with a combined work cycle. The use of combined cycles both in the formation of a recess and its filling makes it possible to improve the quality of work by forming clear boundaries of the recess, high-quality cleaning of the surface from debris and waste, and filling the recess with the required amount of material, followed by its compaction.

Использование в качестве устройств для реализации способа ямочного ремонта асфальтобетонных покрытий двух комплексных прицепных устройств позволяет максимально сблизить эти операции по времени, что приводит к повышению производительности и не допускает разрушение сформированной выемки, а следовательно позволяет повышать качество работ. Кроме того, два комплексных прицепных устройства можно доставить на участок ремонта на одном трейлере, а при выполнении операций можно использовать одну базовую машину (трактор), что даст несомненную экономическую выгоду. Для осуществления заявляемого способа в режиме полного технологического цикла ямочного ремонта применяются два комплексных прицепных устройства. Первое устройство предназначено для формирования выемки и ее очистки. Второе устройство - для заполнения отфрезерованной выемки вяжущим материалом, укладку асфальтобетонной смеси и ее уплотнение.The use of two complex trailer devices as devices for implementing the method of patching asphalt concrete pavements allows these operations to be brought as close as possible in time, which leads to an increase in productivity and prevents the destruction of the formed excavation, and therefore improves the quality of work. In addition, two complex trailers can be delivered to the repair site on one trailer, and one base machine (tractor) can be used for operations, which will give undoubted economic benefits. To implement the proposed method in the mode of the full technological cycle of patching, two complex trailers are used. The first device is designed to form a recess and clean it. The second device is for filling the milled recess with a binder, laying the asphalt concrete mixture and compacting it.

На фиг. 1 представлено устройство для формирования выемки.In FIG. 1 shows a device for forming a recess.

На фиг. 2 представлено устройство для заполнения выемки.In FIG. 2 shows a device for filling the recess.

Технология проведения работ делится на три этапа. Сначала производится разметка места ремонта, затем следуют операции устройств для формирования выемки и для заполнения выемки.The technology of work is divided into three stages. First, the repair site is marked, then the operations of the devices for forming the recess and for filling the recess follow.

На фиг. 1 представлено устройство для формирования выемки, содержащее дисковые ножи 1, приводной фрезерный барабан 2, приводной щеточный барабан 3, колеса 4, опорные лыжи 5, съемный бункер 6, конвейер 7, размещенные в раме 8. Устройство работает следующим образом: на месте проведения ямочного ремонта, размеченному заранее, размещается устройство для формирования выемки, передняя часть которого опускаться, благодаря гидроцилиндру, установленному на базовой машине. Одновременно с опусканием передней части прицепного устройства в асфальтобетонное покрытие внедряться дисковые ножи 1, установленные на раме 8, для предотвращения разрушения кромок выемки. Как только ножи внедрились в асфальтобетонное покрытие на требуемое расстояние, в работу вступит приводной фрезерный барабан 2 и приводной щеточный барабан 3, после чего происходит подъем колес 4, пока устройство не будет полностью опираться на опорные лыжи 5. Преимуществом использования лыж является высокая точность проведения операций резания и фрезерования старого слоя асфальтобетонного покрытия. Измельченное асфальтобетонное покрытие поступают в съемный бункер 6 по конвейеру 7. По завершению процесса фрезерования, переднюю часть прицепного устройства поднимают за счет гидроцилиндра базовой машины, затем происходит подъем задней чести рамы путем переопирания на не приводные колеса, каждое из которых установлено на две кулисы, причем каждая кулиса шарнирно установлена на задней части рамы и выполнена с возможностью поворота относительно рамы посредствам как минимум одного установленного гидроцилиндра. Благодаря чему обеспечивается плавный выход оборудования из полученной выемки.In FIG. 1 shows a device for forming a recess, containing circular knives 1, a drive milling drum 2, a drive brush drum 3, wheels 4, support skis 5, a removable hopper 6, a conveyor 7, placed in a frame 8. The device operates as follows: at the site of the hole repair, marked in advance, a device for forming a recess is placed, the front part of which is lowered thanks to a hydraulic cylinder installed on the base machine. Simultaneously with the lowering of the front part of the towing device, disk knives 1 mounted on the frame 8 are introduced into the asphalt concrete pavement to prevent the destruction of the edges of the excavation. As soon as the knives have penetrated the asphalt concrete pavement to the required distance, the drive milling drum 2 and the drive brush drum 3 will start to work, after which the wheels 4 will be lifted until the device rests completely on the supporting skis 5. The advantage of using skis is the high accuracy of operations cutting and milling the old layer of asphalt concrete pavement. The crushed asphalt concrete pavement enters the removable bin 6 along the conveyor 7. Upon completion of the milling process, the front part of the towing device is lifted by the hydraulic cylinder of the base machine, then the rear part of the frame is lifted by releaning on non-drive wheels, each of which is installed on two backstage, and each link is pivotally mounted on the rear part of the frame and is rotatable relative to the frame by means of at least one installed hydraulic cylinder. Due to this, a smooth exit of the equipment from the resulting recess is ensured.

На фиг. 2 представлено устройство для заполнения отфрезерованной выемки вяжущим материалом, укладку асфальтобетонной смеси и ее уплотнение, содержащие опорные лыжи 9, механизм подачи вяжущего 10, механизм укладки асфальтобетонной смеси 11, бункер 12, уплотняющее устройство 13, амортизирующий механизм 14, колесо 15, размещенные в раме 16. Устройство работает следующим образом: после окончания работы устройства для формирования выемки, в работу вступает устройство для заполнения выемки, которое устанавливается по той же разметке. На первой стадии устройство опускается на всю площадь опорных лыж 9, расположенных на раме 16. Затем в работу вступает механизм подачи вяжущего 10, распыляющий битумную эмульсию на отфрезерованную и очищенную поверхность выемки. Следом, механизм укладки асфальтобетонной смеси 11 начинает подавать из бункера 12 асфальтобетон, до тех пор, пока выемка не будет заполнена. Уплотнение асфальтобетонного покрытия осуществляется уплотняющим устройством 13, установленным задней частью на уровне нижней опорой поверхности лыж и с углом отклонения передней части на 15-20°, а также вибрация от уплотняющего устройства передается на бункер с асфальтобетонной смесью по средству амортизирующего механизма 14. По окончанию работ происходит одновременный подъем всего устройства для заполнения выемки за счет подъема передней части рамы гидроцилиндром, установленным на базовой машине и задней части за счет опускания колес 15.In FIG. 2 shows a device for filling a milled recess with a binder, laying an asphalt concrete mixture and compacting it, containing support skis 9, a binder supply mechanism 10, a mechanism for laying an asphalt concrete mixture 11, a hopper 12, a compacting device 13, a shock-absorbing mechanism 14, a wheel 15, placed in a frame 16. The device works as follows: after the end of the device for forming a recess, the device for filling the recess comes into operation, which is installed along the same markup. At the first stage, the device is lowered over the entire area of the support skis 9 located on the frame 16. Then the binder supply mechanism 10 comes into operation, spraying the bitumen emulsion onto the milled and cleaned excavation surface. Next, the asphalt mixing mechanism 11 starts to feed asphalt concrete from the hopper 12 until the recess is filled. The compaction of the asphalt concrete pavement is carried out by a compacting device 13, installed by the rear part at the level of the lower support of the ski surface and with an angle of deviation of the front part by 15-20 °, and the vibration from the compacting device is transmitted to the hopper with the asphalt concrete mixture by means of the shock-absorbing mechanism 14. Upon completion of work there is a simultaneous lifting of the entire device for filling the recess by raising the front part of the frame with a hydraulic cylinder installed on the base machine and the rear part by lowering the wheels 15.

Благодаря тому, что большое количество рабочих органов объединено в две машины которые работают последовательно, происходит увеличивающие производительности и качество проведения ямочного ремонта возрастает, а также сокращается число людей необходимых для проведения рабочего процесса.Due to the fact that a large number of working bodies are combined into two machines that work in series, there is an increase in productivity and the quality of patching increases, as well as the number of people required for the work process is reduced.

Claims

1. The method of patching asphalt concrete pavements, including marking the repair site, milling the structural layers of the coating and cleaning the milled surface of the excavation, covering it with a binder, laying the asphalt concrete mixture and compacting it, characterized in that the patching method is carried out using two trailed to the base machine devices, the first of the devices performs the formation of a recess by first lowering the front part of the towing device with disk knives installed in front of the frame, after the introduction of which, as well as the milling and brush drums placed on the frame, the wheels of the device are raised and re-supported on the support skis located on the side the sides of the frame, then the crushed asphalt concrete pavement is moved along the conveyor to a removable hopper placed on the frame, unloading from which is carried out by lifting and overturning the hopper, and the second towing device performs successively the operations of covering the excavation with a binder, laying the asphalt concrete mixture and compacting it by lowering it onto the ski frame.

2. A device for forming a recess for implementing a method for patching asphalt concrete pavements according to claim 1, including a driven milling drum and a brush drum mounted on a frame, characterized in that the width of the inner surface of the frame coincides with the width of the recess, two supporting skis are located along two side sides of the frame and protrude beyond the width of the recess, and on the rear of the frame two wings are pivotally mounted, each of which has at least one non-drive wheel, each link being rotatable relative to the frame by means of at least one installed hydraulic cylinder, on the front of the frame disc knives are installed on each inner side of its side surface, a conveyor and a removable hopper are also installed on the frame.

3. A device for filling a recess for implementing a method for patching asphalt concrete pavements according to claim 1, including mechanisms for supplying a binder material, laying an asphalt concrete mixture and a compacting device mounted on a frame, characterized in that the width of the inner surface of the frame coincides with the width of the milled recess, according to two support skis are installed on two sides of the frame, protruding beyond the width of the recess, two wings are pivotally mounted on the rear of the frame, each of which has at least one non-drive wheel, each link being rotatable relative to the frame by means of at least one installed hydraulic cylinder , the compacting device is installed by the rear part at the level of the lower support of the ski surface and with an angle of deflection of the front part by 15-20° and with the possibility of transmitting vibration from the compacting device to the bin with asphalt concrete mixture placed in the frame.