2
Холодный ресайклинг.
Варианты восстановления дороги.
Обычно в распоряжении имеется несколько вариантов восстановления поврежденной дороги, и зачастую трудно определить, какой из них является лучшим. Однако, ответ на два важных вопроса призваны помочь в определении, какой из вариантов является оптимальным по критерию стоимость/эффективность.
- Что является неотъемлемым в существующей дорожной одежде.
Беглый осмотр с целью визуальной оценки состояния дороги в комбинации с некоторыми основными испытаниями (например, измерение отклонений) обычно достаточен для оценки механизма разрушения. Важно определить, ограничено ли повреждение замыкающим слоем (или верхними слоями дорожной одежды) или повреждена конструкция дорожной одежды.
- Что действительно хочет владелец дороги.
Планируется ли, например, 15-ти летний расчетный срок службы дороги или предусмотрены меньшие капитальные затраты, только на сохранение существующей скорости ухудшения и поддержания требуемого качества дорожной одежды в течение дальнейших, скажем, пяти лет.
Эти вопросы имеют одну единственную цель: определение наиболее рентабельного решения конкретной проблемы в рамках требований проекта.
Поверхностное восстановление.
Поверхностное восстановление ограничивается верхними слоями дорожной одежды на глубину до 100 мм. Повреждения здесь обычно связаны со старением битума и растрескиванием, которое начинается с поверхности под воздействием нагрева.
- Укладка тонкого (порядка 40 мм) слоя горячего асфальтобетона поверх поврежденной поверхности. Это самый простой способ поверхностного восстановления. Для приготовления асфальтобетона часто используются модифицированные вяжущие, чтобы увеличить срок службы замыкающего слоя. Однако, повторные нанесения слоя износа, поверх существующего увеличивают высоту дорожного полотна и могут создавать проблемы с проездом по нему и дренажем.
- Измельчение поврежденного слоя и его замена. При использовании этого метода поврежденный слой асфальтобетона удаляется и заменяется слоем из новой горячей асфальтобетонной смеси, часто с модифицированным вяжущим. Этот метод относительно быстр благодаря высокой производительности современных дорожных фрез. Разрушения удаляются вместе со слоем асфальтобетона, сохраняется и высота дороги. Но при этом возникают расходы по транспортировки и утилизации удаленного слоя.
- Ресайклинг с добавлением битумной эмульсии к материалу существующей дорожной одежды (ресайклинг на небольшую глубину). Новый, холодный материал приготовляется из измельченного материала старой одежды в регенераторе-смесителе на месте проведения работ. Этот вид ресайклинга имеет целью ввести свежую битумную эмульсию в существующий асфальтобетон. Кроме того, качество окончательной асфальтобетонной смеси было целенаправленно изменено добавкой эмульсии.
Укрепление дорожной одежды.
Устранение повреждений дорожной одежды обычно производится в качестве долгосрочного решения. Уплотнение гранулированного материала фактически является его улучшением, так как чем выше плотность материала, тем лучше его прочностные характеристики.
- Полная реконструкция . Это вариант, когда восстановление объединено с реконструкцией. По существу, реконструкция подразумевает строительство дороги заново. Там, где транспортные потоки велики, иногда более целесообразно строить новую дорогу по отдельной трассе.
- Нанесение дополнительных слоев (из гранулированного материала и/или из асфальтобетона) поверх существующей поверхности. Толстые, укладываемые сверху слои асфальтобетона часто являются самым простым решением проблем с дорожной одеждой, испытывающей большие нагрузки. Однако, увеличение высоты дороги часто требует устройства отдельного дренажа и создает проблемы с движением по дороге.
- Ресайклинг на большую глубину . на всю глубину поврежденной дорожной одежды, создавая, таким образом, новый толстый гомогенный слой с более высокими прочностными характеристиками. Дополнительные слои могут укладываться поверх ресайклированного слоя там, где дорожная одежда должна быть существенно модернизирована. К ресайклированному материалу добавляются стабилизаторы (битумная эмульсия, при необходимости- высокопрочный щебень), особенно там, где материал существующей дорожной одежды имеет недостаточное качество и требует укрепления. Задачей ресайклинга является максимальное восстановление существующей дорожной одежды. Кроме того, что вновь используется материал верхних слоев существующей дорожной одежды, материал ниже уровня ресайклинга остается неповрежденным.
Метод холодного ресайклинга.
Постоянно возрастающая интенсивность движения по автомобильным дорогам общего пользования, а также увеличение в два раза нагрузок на ось требует увеличения несущей способности дорожной одежды существующих дорог.
В настоящее время в области дорожного строительства наряду с традиционными методами ремонта, реконструкции и усиления автомобильных дорог появились принципиально новые технологии, отвечающие последним требованиям все возрастающей интенсивности дорожного движения, основанные на последних достижениях науки и техники.
Одной из таких технологий, наиболее полно отвечающих предъявляемым требованиям к реконструкции, ремонту и условиям эксплуатации автомобильных дорог является Метод холодной регенерации (ресайклинг.
Данный метод ремонта покрытий является современным, хорошо зарекомендовавшим себя у дорожных организаций, способом и единственным в своем роде, поскольку обеспечивает восстановление основания дорожной одежды методом, позволяющим повторное использование материала старого покрытия. Применение данного метода позволяет сократить сроки реконструкции, ремонта, существенно снизить затраты. Производство работ методом холодной регенерации осуществляется без остановки движения.
Метод холодной регенерации (ресайклинг) представляет собой укрепление (стабилизацию) грунтов, каменных материалов и асфальтогранулята вяжущими материалами путем предварительного фрезерования и смешения на дороге. Этим достигается значительная экономия материала. Кроме того, разрушение старого покрытия позволяет ликвидировать источник возникновения новых отраженных трещин. Не требуется утилизация старого покрытия.
При проведении работ по регенерации используется специальный механизм: регенератор-смеситель RM-350B американской фирмы CATERPILLAR производительностью до 1,6 км семиметровой дороги в смену. Который может выполнять все виды регенерации. Схема работы рабочего органа регенератора-смесителя RM-350B показана на рисунке.
Применение холодного ресайклинга.
При восстановлении поврежденных дорожных одежд наиболее рентабельными методами ремонта оказываются методы, учитывающие конкретные условия, что в меньшей степени характерно при строительстве новых дорог. Каждый проект уникален в отношении структуры существующей дорожной одежды и качества материалов ее самой и земляного полотна. Поэтому очень важно выбрать технологию, наиболее полно соответствующую условиям именно данного участка работы. При этом должны учитываться следующие факторы.
Местоположение . А выбор наиболее эффективного решения для данной страны или данного региона оказывают влияние условия местной окружающей среды: такие как интенсивность движения по требующей ремонта городской улице, возможность выполнения работ не только ночью, но и днем, несущая способность грунтовой дороги, требующей срочного ремонта и т.д. Уже в этих двух случаях требуются совершенно разные решения и требования к содержанию дорог. Важно также знание местных стандартов на дорожное строительство, а также отношение местного населения к качеству дорог, которое они расценивают как приемлемое.
Физическая среда. При выборе оптимального метода ресайклинга должны учитываться топологические и геологические условия. Очень крутые уклоны могут потребовать ресайклинга, максимально возможного на практике. Колебания климатических условий наиболее важны при выборе оптимальной технологии ресайклинга: для регионов с малым уровнем осадков необходимы совершенно другие технологии по сравнению с регионами, где этот уровень высок. Результаты воздействия экстремальных температур, такие как растрескивание, вызванное циклами таяния-замораживания, также должны учитываться при выборе необходимой технологии.
Наличие материалов. На выполнимость различных вариантов ресайклинга существенно влияет наличие нужных материалов, особенно стабилизаторов. Они должны быть доступны в достаточных количествах и иметь необходимое качество. Современные Ресайклер требуют большого количества стабилизаторов, поэтому с самого начала должно быть определено, могут ли они поставляться.
В собственности компании МостДорСтрой находятся установка AKZO NOBEL производящая битумные эмульсии по шведской технологии с производительностью 40 тонн в час и дробильно-сортировочный комплекс для приготовления высокопрочного мытого кубовидного щебня Svedala Arbra , а также средства доставки материалов к месту проведения работ: автобитумовозы для доставки битумной эмульсии объемом до 30 м 3. тягачи ( Фрейтлайнер ) с полуприцепами Американ трейлер грузоподъемностью 38 тонн.
Виды холодного ресайклинга.
Ресайклинг на большую глубину.
Ресайклинг на большую глубину охватывает широкий спектр применения этой технологии: для усиления поврежденных дорожных одежд с целью продления срока их службы на соответствующее время. Последующее нанесение замыкающих слоев поверх ресайклированного слоя повышает эксплуатационные свойства восстановленной дороги, такие как сопротивление заносу и т.п. Типичная глубина ресайклинга здесь превышает 150 мм.
Ресайклинг на большую глубину может использоваться для укрепления поврежденных дорожных одежд с толстыми и тонкими асфальтобетонными слоями.
Сразу же после ресайклинга необходим новый замыкающий слой. Для мало нагруженных дорог это может быть слой щебня или тонкий слой горячей асфальтобетонной смеси. Там, где дорожная одежда должна подвергаться высоким нагрузкам, может потребоваться укладка асфальтобетонных слоев, а также асфальтобетонный слой износа.
Ресайклинг на малую глубину.
Ресайклинг на малую глубину обычно выполняется для устранения значительного растрескивания асфальтобетонных слоев и улучшения их эксплуатационного качества. Этот вид ресайклинга часто предпринимается для устройства дорог с небольшим сроком службы, но может также использоваться там, где дорожная одежда здорова и ослаблены только верхние асфальтобетонные слои. Ресайклирование в этом случае обычно выполняется на глубину от 80 до 150 мм.
С помощью ресайклинга на малую глубину можно улучшить конструкцию дорожной одежды путем укладки затем замыкающего асфальтобетонного слоя. Благодаря уменьшению проникания воды в основные слои, срок службы дорожной одежды увеличивается.
Реконструкция грунтовых дорог.
Реконструкция грунтовых гравийных дорог укреплением их органическим вяжущим может быть выполнена путем обработки их гравия битумной эмульсией с последующим нанесением тонкого щебневого или иного защитного слоя. Преимуществами этого способа являются отсутствие пыли от движения транспорта в сухое время и более безопасные условия движения в дождливую погоду, с меньшей вероятностью потери устойчивости транспортными средствами. Кроме того, гораздо лучше используются минеральные ресурсы, поскольку отпадает необходимость в регулярной замене гравия (для грунтовых дорог обычной является ежегодная потеря от 20 до 30 мм гравия под воздействием транспорта и погодных условий). Тем самым снижается ущерб окружающей среде, обусловленный постоянной потребностью открывать все новые карьеры и каменоломни для добычи гравия. Глубина ресайклинга этого типа обычно равна от 100 до 150 мм.
Важно отметить, что возможно также укрепление гравийных дорог добавкой к их материалу цемента. Но тогда необходим более толстый ресайклированный слой, порядка 200 мм. В результате этот случай следует отнести, скорее, к ресайклингу на большую глубину.
Сравнительный анализ методов реконструкции дорожного полотна.
I. Перечень необходимых работ, проводимых при традиционных методах реконструкции.
Устройство объездной (дублирующей) дороги.
Разборка конструкции дорожного полотна бульдозерами, экскаваторами.
Вывоз материалов, полученных от разборки и их утилизация.
Создание продольного профиля.
Стабилизация (уплотнение) основания дороги катками с пропиткой битумными составами.
Устройство песчаного основания дороги.
Устройство щебеночного основания 3 слоя (фракции) с уплотнением каждого слоя катками.
Подгрунтовка битумными составами.
Устройство асфальтобетонного покрытия (по расчету.
Устройство обочин путем подсыпки грунта с послойным уплотнением.
Устройство покрытия обочин из щебня с пропиткой битумными составами.
II. Перечень необходимых работ, проводимых при использовании метода холодной регенерации.
сухое рыхление на расчетную глубину.
профилирование дорожного полотна автогрейдерами.
укладка высокопрочного гранитного щебня на поверхность дороги (при необходимости усиления основания.
разрыхление на расчетную глубину с впрыском битумной эмульсии.
повторное профилирование дорожного полотна автогрейдерами.
устройство асфальтобетонного покрытия (по расчету.
расширение обочин при необходимости.
Исходя из этого анализа видно, что применение метода холодной регенерации позволяет исключить из технологического процесса ряд операций. Отпадает необходимость в устройстве объездной дороги, исключаются работы, связанные с разборкой дорожного полотна, вывозом и утилизацией полученных материалов. Не требуется устройство песчаных и щебеночных оснований, т.к. при проведении регенерации существующее основание не повреждается. Существенно снижается количество задействованной при проведении работ техники.
*- стоимость работ зависит от конкретных условий, определяемых техническим заданием, и от стоимости материалов на месте проведения работ.
Экономия средств при применении метода холодной регенерации составляет 25.
Преимущества метода холодного ресайклинга.
- Отсутствие загрязнения окружающей среды: благодаря полному использованию материала старой дорожной одежды. Нет необходимости в площадках для отвалов, а объем привозных материалов минимален. Это снижает засорение сельской местности, которое неизбежно при открытии новых карьеров. Перевозки очень невелики. Расход энергии, таким образом, значительно снижается, так же, как и разрушительное влияние транспортных средств на дорожную сеть.
- Качество регенерированного слоя вследствие последовательного, высококачественного смешивания полученных на месте материалов со стабилизаторами. Жидкости вводятся в точно необходимом количестве благодаря микропроцессорной системе управления насосами. Смешивание отвечает самым высоким требованиям, поскольку компоненты принудительно перемешиваются в рабочей камере.
- Структурная целостность дорожной одежды. Холодный ресайклинг позволяет получать связанные слои большой толщины. Которые отличаются гомогенностью материала. Благодаря этому не требуются жидкие вяжущие между тонкими слоями дорожной одежды, что иногда необходимо в дорожных одеждах традиционных конструкций.
- Сохранение целостности грунта, так как при ресайклинге повреждение низкокачественного грунта меньше по сравнению с применением обычных дорожно-строительных машин для восстановления дорожной одежды. Обычно ресайклинг выполняется за один проход ресайклером RM350B на пневмошиннах, которые оказывают малое давление на грунт и, следовательно, мало деформируют его. Под воздействием же обычных машин грунт многократно подвергается большим нагрузкам, что часто ведет к необходимости выемок и засыпок привозным материалом.
- Безопасность дорожного движения. Одним из наиболее важных преимуществ этой технологии является высокий уровень безопасности дорожного движения при восстановлении дорожного покрытия. Все рабочие машины, выполняющие регенерацию, располагаются в пределах ширины одной полосы движения. Благодаря этому на двух полосных дорогах сначала может быть выполнен ресайклинг одной полосы, а затем второй, т.е. для движения всегда остается одна из полос.
- Увеличение межремонтных сроков эксплуатации.
Компания МостДорСтрой имеет большой опыт в области дорожного строительства, ремонта и реконструкции дорог различного назначения, о чем свидетельствует ряд заключенных, в том числе и реализованных, государственных контрактов с использованием предлагаемой технологии.
За период с 2001 года компанией МостДорСтрой были произведены работы по регенерации более 200 км дорог.
Вернуться к просмотру всех технологий строительства дорог.
*