СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ СНЕЖНОУПЛОТНЕННЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК E01H4/00 

Изобретение относится к области дорожного строительства, более конкретно к способу сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий и установке для его осуществления, и может быть использовано в машинах для уплотнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог в Северных районах.

Известна снегоуплотняющая машина, содержащая корпус, покрытый теплоизоляционным материалом, в днище которого имеется полость, соединенная гибкими шлангами с выхлопной трубой двигателя трактора (см., например, авт. свид. СССР №446581, кл. Е 01 Н 4.00, 1974).

Однако такое устройство малоэффективно вследствие однократного воздействия уплотняющего рабочего органа за один проход агрегата, что не отвечает требованиям высокопроизводительного и качественного возведения снеголедовых дорог.

Известно также устройство для уплотнения снега, содержащее две секции, каждая из которых выполнена в виде рамы, на которой закреплены лыжи, причем секции соединены между собой шарниром (см., например, патент DE 2947122).

Недостатком такого устройства является то, что отсутствует возможность независимого контакта уплотняющих рабочих органов с уплотняемой поверхностью, т.к. они взаимосвязаны между собой в горизонтальной плоскости, что снижает эффективность процесса уплотнения.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является установка, содержащая скользящие опоры, раму, на которой установлены энергогенератор и насосная станция, кабина оператора, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону и средство динамического уплотнения (Снег: Справочник под ред. Д.М.Грея и Д.Х.Мейла. Л.: Гидрометеоиздат, 1986, с.519-525).

Из этой же публикации известен способ сооружения снежноуплотненного дорожного покрытия, включающий в себя этапы, на которых осуществляют прогрев снежной массы до увлажненного состояния в тепловом агрегате и уплотнение увлажненной снежной массы системой динамического уплотнения.

Однако такой способ и установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий не обладают высокой производительностью и не обеспечивают достаточную плотность и равномерность покрытия на всю его толщину и ширину.

Задачей заявленного изобретения является создание такой установки для сооружения снежноуплотненного дорожного покрытия, которая позволяет существенно повысить прочность и износостойкость покрытия полученного дорожного полотна за счет обеспечения равномерной плотности покрытия как по ширине дорожного полотна, так и по его толщине, экологичность ее применения, а также улучшить сцепные качества дорожного полотна за счет введения в него абразивного материала, в том числе и адсорбентов горюче-смазочных материалов (ГСМ).

Поставленная задача достигается за счет того, что в установке для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащей скользящие опоры, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону и средство динамического уплотнения, тепловой агрегат выполнен в виде, по меньшей мере, одного отдельного теплового модуля, причем средство подвода тепла выполнено в виде, по меньшей мере, двух сопел, направленных внутрь рабочей зоны и установленных с возможностью изменения направления теплового потока и их фиксации в заданном положении посредством механизма фиксации для обеспечения углов установки каждого сопла относительно продольной оси и/или перпендикулярной ей вертикальной оси установки с возможностью их поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях для обеспечения теплового контроля рабочей зоны.

Дополнительно установка может содержать средство статического уплотнения, расположенное перед средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки.

Кроме того, средство подвода тепла может быть выполнено с возможностью изменения интенсивности подачи теплового потока в рабочую зону.

Предпочтительно, тепловой модуль содержит образующий рабочую зону термоизолирующий кожух, который имеет боковую/боковые поверхности и верхнюю поверхность.

Кроме того, по меньшей мере, поверхность кожуха, прилегающая к обрабатываемой поверхности, может быть выполнена открытой.

Сопла могут быть шарнирно установлены навстречу друг другу вблизи и/или на боковых поверхностях кожуха и расположены под углом от 30 до 150° относительно продольной оси и перпендикулярной ей вертикальной оси установки.

Предпочтительно сопла зафиксированы в заданном положении с помощью механизма фиксации, выполненного в виде карданного или шарового подвеса.

Сопла теплового модуля могут содержать каталитические и/или многозонные рассекатели для осуществления равномерного прогрева снежной массы.

Кроме того, сопла могут быть выполнены в виде горелок.

Тепловой модуль может дополнительно содержать защитный тепловой экран, расположенный в нижней части теплового модуля, для сохранения верхнего растительного слоя при работе с малыми толщинами снежных покровов от прямого теплового воздействия, а также средство для рыхления и перемешивания снежной массы.

Кроме того, установка может содержать раму, передняя часть которой шарнирно соединена с передней скользящей опорой, а задняя часть которой соединена с задней скользящей опорой, при этом на раме расположены энергогенератор, насосная станция, тепловой агрегат, а также системы статического и динамического уплотнений.

Предпочтительно, установка содержит механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей, причем механизм слежения за рельефом поверхности может быть выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.

Другим вариантом осуществления изобретения является установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая скользящие опоры, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону и средство динамического уплотнения, в которой тепловой агрегат выполнен в виде, по меньшей мере, одного отдельного модуля, причем средство подвода тепла выполнено в виде, по меньшей мере, одного сопла, направленного внутрь рабочей зоны и установленного с возможностью изменения направления теплового потока и фиксации сопла в заданном положении для обеспечения углов установки сопла по отношению к вертикальной оси, с возможностью его поворота в продольной и поперечной вертикальных плоскостях для обеспечения теплового контроля рабочей зоны.

Дополнительно установка содержит средство статического уплотнения, расположенное перед средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки.

Кроме того, средство подвода тепла может быть выполнено с возможностью изменения интенсивности подачи теплового потока в рабочую зону.

Предпочтительно, тепловой модуль содержит образующий рабочую зону термоизолирующий кожух, который имеет боковую/боковые поверхности и верхнюю поверхность, причем, по меньшей мере, поверхность кожуха, прилегающая к обрабатываемой поверхности, открыта.

Дополнительно, сопло может быть шарнирно установлено вблизи и/или на верхней поверхности кожуха.

Предпочтительно, сопло может быть расположено под углом от 15 до 165° относительно продольной оси и поперечной оси установки.

Предпочтительно также, сопло зафиксировано в заданном положении с помощью механизма фиксации, выполненного в виде карданного или шарового подвеса.

Кроме того, сопло теплового модуля может содержать, по меньшей мере, один каталитический и/или многозвенный рассекатель для осуществления равномерного прогрева снежной массы.

Предпочтительно сопло выполнено в виде горелки.

Дополнительно тепловой модуль может содержать защитный тепловой экран, расположенный ниже уровня сопла, для сохранения верхнего растительного слоя при работе с малыми толщинами снежных покровов от прямого теплового воздействия.

Кроме того, тепловой модуль дополнительно может содержать средство для рыхления и перемешивания снежной массы.

Предпочтительно установка содержит раму, передняя часть которой шарнирно соединена с передней скользящей опорой, а задняя часть которой соединена с задней скользящей опорой, при этом на раме расположены энергогенератор, насосная станция, тепловой агрегат, а также системы статического и динамического уплотнений.

Кроме того, она может содержать механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей, причем механизм слежения может быть выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.

Еще одним вариантом осуществления изобретения является установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая раму, на которой установлены скользящие опоры, энергогенератор, насосная станция, система динамического уплотнения и тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону, в которой имеются система статического уплотнения и средство регулирования усилия воздействия на обрабатываемую поверхность в диапазоне статических нагрузок от 0,5 до 40 т, причем средство регулирования усилия воздействия на обрабатываемую поверхность выполнено в виде тела/тел, расположенного на раме с возможностью перемещения, а система динамического уплотнения выполнена с возможностью регулирования частот динамического воздействия от 0,2 до 1000 Гц.

В качестве перемещаемого тела может быть использован, по меньшей мере, один из компонентов установки, например энергогенератор, насосная станция и/или тепловой агрегат, для изменения статической эпюры нагрузок на обрабатываемую поверхность.

Система статического уплотнения может содержать бункер для абразивного материала, например песка, гранитной крошки или адсорбента ГСМ, с возможностью крепления к нему балластных грузов.

Бункер для абразивного материала может содержать средство равномерного распределения абразивного материала в разных фракциях по ширине дорожного покрытия для его дозирования и ввода в обрабатываемую поверхность между системами статического и динамического уплотнения.

Кроме того, система статического уплотнения может включать в себя заднюю скользящую опору.

Предпочтительно, усилие воздействия на обрабатываемую поверхность осуществляют в диапазоне динамических частот от 25 до 450 Гц.

Кроме того, система динамического уплотнения может содержать виброуплотнитель, выполненный с возможностью формирования рифленой поверхности на профиле обрабатываемой поверхности.

Виброуплотнитель может быть выполнен в виде виброплиты и/или виброролика.

Кроме того, рама может быть выполнена трубчатой с возможностью осуществления функции топливного бака для подачи топлива в энергоагрегаты установки.

Предпочтительно установка содержит кабину оператора.

Дополнительно система динамического уплотнения может быть выполнена с гидравлическим и/или электрическим приводом.

Кроме того, передняя опора может быть выполнена в виде поворотных лыж или поворотной платформы под седельный тягач.

Другим вариантом осуществления изобретения является установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая переднюю поворотную скользящую опору, заднюю скользящую опору, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону, и средство динамического уплотнения, в которой тепловой агрегат выполнен в виде, по меньшей мере, одного отдельного теплового модуля, а средство подвода тепла установлено с возможностью регулирования интенсивности теплового потока и фиксации направления его подачи в рабочую зону.

Дополнительно установка может содержать средство статического уплотнения, расположенное перед средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки.

Тепловой модуль может содержать образующий рабочую зону термоизолирующий кожух, который может иметь боковую/боковые поверхности, верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, прилегающую к обрабатываемой поверхности.

Предпочтительно, по меньшей мере, поверхность кожуха, прилегающая к обрабатываемой поверхности, открыта.

Предпочтительно также средство подвода тепла выполнено в виде, по меньшей мере, одного сопла, шарнирно установленного вблизи верхней поверхности кожуха с возможностью поворота и фиксации его углового положения.

Еще более предпочтительно, средство подвода тепла выполнено в виде, по меньшей мере, одного сопла, шарнирно расположенного вблизи боковой поверхности кожуха с возможностью поворота и фиксации его углового положения.

Средство подвода тепла может быть также выполнено в виде, по меньшей мере, одной пары сопел, установленных навстречу друг другу вблизи и/или на боковых поверхностях кожуха с возможностью поворота и фиксации их углового положения.

Дополнительно установка содержит механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей, причем механизм слежения может быть выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.

Тепловой модуль может дополнительно содержать средство для рыхления и перемешивания снежной массы.

Предпочтительно, одно или каждое сопло установлено с возможностью его фиксации в заданном угловом положении с помощью механизма фиксации, причем механизм фиксации выполнен в виде карданного или шарового подвеса.

Еще одним вариантом осуществления изобретения является установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая раму, шарнирно закрепленную на раме переднюю поворотную скользящую опору, и закрепленную на раме заднюю скользящую опору, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону, и средство динамического уплотнения, в которой имеется система статического уплотнения, расположенная за средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки, и средство регулирования усилия воздействия на обрабатываемую поверхность, выполненное в виде тела, расположенного на раме с возможностью перемещения.

Предпочтительно, установка содержит механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей, причем механизм слежения может быть выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего, по меньшей мере, из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.

Предпочтительно, в качестве перемещаемого тела может быть использован бункер, энергогенератор, тепловой агрегат и/или другие компоненты установки.

Другим аспектом изобретения является способ сооружения снежноуплотненного дорожного покрытия, включающий в себя стадии, на которых осуществляют прогрев снежной массы до увлажненного состояния в тепловом агрегате и уплотнение увлажненной снежной массы системой уплотнения, причем при прогреве снежной массы в тепловом агрегате осуществляют регулирование температуры воздействия в диапазоне от 110 до 1600°С в обратно пропорциональной зависимости от изменения температуры окружающей среды и в прямо пропорциональной зависимости от скорости движения установки путем изменения угла направления и/или интенсивности подачи теплового потока к снежной массе, а уплотнение увлажненного снега осуществляют в два этапа, на которых:

- на этапе статического уплотнения осуществляют регулирование нагрузки на обработанную снежную массу путем изменения усилия воздействия на заднюю опору, после чего

- осуществляют динамическое виброуплотнение с возможностью регулирования частоты воздействия от 0,2 до 1000 Гц.

Возможным является осуществление одновременного прогрева снежной массы и ее перемешивание для получения по существу однородной смеси.

Предпочтительно на этапе статического уплотнения используют нагрузку в диапазоне от 0,5 до 40 т, а на этапе динамического виброуплотнения используют частоту воздействия от 25 до 450 Гц.

Кроме того, динамическое виброуплотнение можно осуществлять с одновременным формованием на профиле дороги рифленой поверхности.

Предпочтительно, в нижней части тепловых модулей устанавливают защитные тепловые экраны при работе с малыми толщинами снежных покровов.

Дополнительно после этапа статического уплотнения на статически уплотненную поверхность дорожного полотна равномерно наносят абразивный материал, в том числе адсорбент ГСМ.

Другие преимущества и особенности изобретения изложены в последующем описании различных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве не ограничивающих примеров и представленных на прилагаемых чертежах, на которых изображено:

на фиг.1 - вид сбоку установки согласно настоящему изобретению;

на фиг.2 - вид в плане установки согласно настоящему изобретению;

на фиг.3 - тепловой модуль.

Как изображено на фиг.1 - 3, установка для сооружения снежноуплотненного дорожного покрытия содержит, по меньшей мере, две скользящие опоры 1 и 2, выполненные в виде лыж и расположенные на передней и задней частях рамы 4 (на виде сверху задняя опора не видна). Рама установки может быть выполнена в виде сварной пространственной фермы с расположенными на ней топливными баками либо трубчатой, выполняющей функции топливного бака для питания энергоагрегатов установки, например энергогенератора и теплового агрегата. Передняя опора 1 является поворотной относительно продольной оси установки и соединена с трубчатой рамой 4 шарниром 3. Вторая опора 2 может одновременно являться частью системы статического уплотнителя.

На раме 4 расположены тепловой агрегат 5 с расположенными по бокам скользящими опорами 16, энергогенератор 7 и насосная станция 6, например, гидравлическая.

Кроме того, установка может содержать кабину оператора 8 и систему 10 динамического уплотнения, включающую в себя виброуплотнитель 11. Виброуплотнитель, выполненный, например, в виде виброплиты или виброролика, может быть выполнен с рифлением для формирования рифленой поверхности на профиле обрабатываемой поверхности.

Тепловой агрегат 5 выполнен в виде отдельного, по меньшей мере, одного модуля фиг.3 (на фиг.1 показаны в качестве примера четыре модуля), в котором размещено, по меньшей мере, одно сопло 12 для подвода тепловой энергии к снежной массе, установленное с возможностью фиксации в заданном положении посредством механизма фиксации, например, карданного или шарового подвеса, который обеспечивает изменение угла установки сопла в диапазоне от -90 до +90° относительно вертикальной и горизонтальной осей. Тепловые модули могут быть расположены вдоль трубчатой рамы с возможностью их размещения на разной высоте посредством механизма слежения 13, который автоматически отслеживает неровности обрабатываемой поверхности, ее продольные и поперечные уклоны. Для получения однородной снежной массы в процессе теплового воздействия в рабочей зоне теплового агрегата 5 могут быть расположены средства перемешивания и рыхления, например лопатки, плужки и т.д.

Механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности может представлять собой пространственный параллелепипед, состоящий, по меньшей мере, из четырех качающихся рычагов. Верхние концы рычагов прикреплены к раме установки посредством шарнирных соединений, а нижние концы рычагов прикреплены также посредством шарнирных соединений к раме теплового модуля, которая имеет продольную ось качания.

Система статического уплотнения включает в себя средство регулирования усилия статического воздействия на обрабатываемую поверхность, выполненное в виде перемещаемого вдоль рамы тела. В качестве перемещаемого вдоль рамы тела может быть использованы, по меньшей мере, один из компонентов установки, например энергогенератор, насосная станция, тепловой агрегат, а также дополнительные пригрузы для изменения статической эпюры нагрузок на обрабатываемую поверхность. Система статического уплотнения может включать в себя также бункер 9 с устройством дозирования 14 и нанесения на поверхность дорожного полотна абразивного материала (в том числе и адсорбента ГСМ) и соединена с задней частью рамы 4.

Система динамического уплотнения состоит из, по меньшей мере, одного виброуплотнителя 11, приводимого в действие насосной станцией 6, например, гидравлической, и расположена за системой статического уплотнения по направлению движения.

Предпочтительно, виброуплотнитель выполнен конструктивно таким образом, что позволяет менять силу воздействия на обрабатываемую поверхность с одновременным формированием на профиле дорожного полотна рифленой поверхности за счет имеющихся выпуклостей профиля.

В установке для сооружения снежноуплотненного дорожного покрытия бункер 9 выполнен для абразивного материала и адсорбента ГСМ во фракциях размером предпочтительно до 100 мм, например песка, гранитной крошки, адсорбента, со средством (на чертежах не показанным) равномерного его распределения по ширине дорожного покрытия, которое может быть расположено под бункером 9. Средство равномерного распределения абразивного материала в дорожном покрытии приводится за счет энергии движения машины посредством привода от приводного колеса (на чертежах не показанного).

Передняя опора 1 может быть соединена с тягачом (на чертежах не показано) посредством жесткой сцепки 15 или выполнена в виде поворотной платформы под седельный тягач.

Дополнительно в нижней части теплового модуля размещают защитные тепловые экраны 17, которые при работе с малыми толщинами снежных покровов предохраняют верхний растительный слой от прямого теплового воздействия.

Вышеописанная установка для сооружения снежноуплотненного автодорожного покрытия работает следующим образом. При включении оператором энергогенератора 7, теплового модуля/модулей и насосной станции 6 и перемещении тягача и установки по целинному снежному покрову со скоростью от 0,5 до 10 км/час (в зависимости от состояния снежного покрова и температуры окружающей среды) снежная масса посредством перемещения вперед на скользящих опорах поступает в тепловой агрегат 5. Внутри модуля/модулей теплового агрегата/агрегатов 5 поддерживается требуемая температура в зависимости от температуры окружающей среды. Кроме того, в зависимости от статической нагрузки на уплотняемую поверхность регулируются усилие (в диапазоне 0,5 - 40 т) и частота воздействия вибрационного уплотнителя в диапазоне от 0,2 до 1000 Гц (предпочтительно от 25 до 450 Гц) на обрабатываемую смесь, состоящую из увлажненной снежной массы и абразивного материала, в том числе и адсорбента ГСМ, который служит для адсорбции жидких углеводородов (дизельного топлива, бензина, машинного масла), которые могут попасть на дорожное полотно при его эксплуатации, и увлажненной снежной массы. Следует отметить, что использование частоты воздействия более 1000 Гц нецелесообразно, поскольку приводит к большим энергозатратам, также как и использование частоты воздействия ниже 25 Гц, которое приводит к низкому качеству полученного дорожного покрытия. Использование нагрузки свыше 40 т также практически не осуществимо, т.к. ограничено тяговыми возможностями передвижного средства, а при нагрузке менее 0,5 т также не достигается хорошее качество полученного дорожного полотна.

В качестве примера использования средства регулирования усилия воздействия на обрабатываемую поверхность, обеспечивающего статическую нагрузку в 40 т, можно привести установку с сухой массой 25 т, в которой емкость топливного бака равна от 7,8 до 11,5 м³ (варианты), что соответствует по массе от 6,24 до 9,2 т (средняя плотность углеводородного топлива для расчетов принимается с массовым коэффициентом, равным 0,8). Объем бункера пескоразбрасывателя равен 8 м³, что соответствует по массе от 14,08 до 16,32 т (средняя плотность песка для расчетов может быть принята с массовым коэффициентом, равным 1,76-2,04 (для районов Крайнего Севера)).

Учитывая то, что конструктивно бункер пескоразбрасывателя вынесен за заднюю опору установки на удалении приблизительно 1 м, а установка конструктивно выполнена так, что при полной заправке, загрузке бункера и размещении всех агрегатов в крайнем заднем по ходу положении имеет предельно заднюю центровку, очевидно, что статическое воздействие составит с некоторым приближением сумму вышеуказанных масс и можно предположить, что оно приблизится к величине, равной 50 т, что значительно перекрывает указанный предел в 40 т.

Если же рассмотреть вариант комплектации установки, когда емкость запаса углеводородного топлива равна 1/5 полного объема, а размещение всех агрегатов выполнено в крайнем переднем по ходу положении и отсутствует загрузка бункера пескоразбрасывателя, установка имеет предельно переднюю центровку, что соответствует расчетному значению нагрузки на статический узел, равной 0,5 т массовой величины, что в свою очередь характеризует верхний предел статического диапазона.

Возможна технологическая скорость перемещения установки при определенных условиях, равная 0,5 км/ч, что также соответствует 14 см/сек. Возможно условие, когда технологически целесообразно однократное воздействие рабочей поверхности динамического уплотнителя на подготовленную обрабатываемую поверхность. Если рассмотреть вариант использования виброуплотнителя с рабочей поверхностью в зоне контакта = 0,7 м, то частота динамического воздействия не может превышать частоты 0,2 Гц. Следовательно, минимальная частота должна быть равна 0,2 Гц.

Также можно привести вариант технической реализации рассматриваемого динамического диапазона. Нижний предел не вызывает сомнений, так как может быть реализован любым способом. Верхний же диапазон в 1000 Гц может быть реализован, к примеру, с помощью использования гидравлических дебалансных роторных вибровозбудителей.

Одновременно наносят рифление на обрабатываемую поверхность, обеспечивающее улучшенное сцепление колес транспортных средств с поверхностью образованной дороги. Абразивный материал подогревают выпускными газами энергогенератора и горячим воздухом, выходящим из последнего теплового модуля.

Применение установки позволяет повысить качество уплотнения снежноуплотненного дорожного покрытия, его несущую способность, а также увеличить его износостойкость и сцепные характеристики.

Изобретение относится к сооружению снежноуплотненных дорожных покрытий и может быть использовано в установках для уплотнения снежной массы. Установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий содержит переднюю 1 и заднюю 2 скользящие опоры, энергогенератор 7, тепловой агрегат 5 с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону и средство динамического уплотнения 11. Тепловой агрегат 5 выполнен в виде по меньшей мере одного отдельного теплового модуля. Средство подвода тепла расположено с возможностью регулирования и фиксации направления подачи теплового потока в рабочую зону. Способ сооружения снежноуплотненного дорожного покрытия заключается в использовании предложенной установки. Технический результат - создание дорожного полотна, обладающего высокой несущей способностью, износостойкостью, а также улучшенными сцепными характеристиками. 6 н. и 62 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая скользящие опоры, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону и средство динамического уплотнения, отличающаяся тем, что тепловой агрегат выполнен в виде по меньшей мере одного отдельного теплового модуля, причем средство подвода тепла выполнено в виде по меньшей мере двух сопел, направленных к рабочей зоне и установленных с возможностью изменения направления теплового потока и их фиксации в заданном положении для установки каждого сопла относительно продольной оси и/или перпендикулярной ей вертикальной оси установки с возможностью их поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит средство статического уплотнения, расположенное перед средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средство подвода тепла выполнено с возможностью изменения интенсивности подачи теплового потока в рабочую зону.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что тепловой модуль содержит образующий рабочую зону термоизолирующий кожух.5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что кожух имеет боковую(боковые) поверхность(и) и верхнюю поверхность.6. Установка по п.4, отличающаяся тем, что по меньшей мере поверхность кожуха, прилегающая к обрабатываемой поверхности, открыта.7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сопла шарнирно установлены навстречу друг другу вблизи и/или на боковых поверхностях кожуха.8. Установка по п.1 или 7, отличающаяся тем, что сопла могут быть расположены под углом от 30° до 150° относительно продольной оси и перпендикулярной ей вертикальной оси установки.9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сопла зафиксированы в заданном положении с помощью механизма фиксации, выполненного в виде карданного или шарового подвеса.10. Установка по п.1 или 7, отличающаяся тем, что сопла теплового модуля содержат каталитические и/или многозонные рассекатели для осуществления равномерного прогрева снежной массы.11. Установка по п.1 или 7, отличающаяся тем, что сопла выполнены в виде горелок.12. Установка по п.1 или 6, отличающаяся тем, что тепловой модуль содержит защитный тепловой экран, расположенный в нижней части теплового модуля, для сохранения верхнего растительного слоя при работе с малыми толщинами снежных покровов от прямого теплового воздействия.13. Установка по п.1, отличающаяся тем, что тепловой модуль дополнительно содержит средство для рыхления и перемешивания снежной массы.14. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит раму, передняя часть которой шарнирно соединена с передней скользящей опорой, а задняя часть которой соединена с задней скользящей опорой, при этом на раме расположены энергогенератор, насосная станция, тепловой агрегат, а также системы статического и динамического уплотнений.15. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей.16. Установка по п.15, отличающаяся тем, что механизм слежения за рельефом поверхности выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего по меньшей мере из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.17. Установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая скользящие опоры, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону и средство динамического уплотнения, отличающаяся тем, что тепловой агрегат выполнен в виде по меньшей мере одного отдельного модуля, причем средство подвода тепла выполнено в виде по меньшей мере одного сопла, направленного к рабочей зоне и установленного с возможностью изменения направления теплового потока и фиксации сопла в заданном положении для установки сопла по отношению к вертикальной оси, с возможностью его поворота в продольной и поперечной вертикальных плоскостях.18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что она содержит средство статического уплотнения, расположенное перед средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки.19. Установка по п.17, отличающаяся тем, что средство подвода тепла выполнено с возможностью изменения интенсивности подачи теплового потока в рабочую зону.20. Установка по п.17, отличающаяся тем, что тепловой модуль содержит образующий рабочую зону термоизолирующий кожух.21. Установка по п.20, отличающаяся тем, что кожух имеет боковую(боковые) поверхность(и) и верхнюю поверхность.22. Установка по п.20, отличающаяся тем, что по меньшей мере поверхность кожуха, прилегающая к обрабатываемой поверхности, открыта.23. Установка по п.17, отличающаяся тем, что сопло шарнирно установлено вблизи и/или на верхней поверхности кожуха.24. Установка по п.17 или 23, отличающаяся тем, что сопло расположено под углом от 15° до 165° относительно продольной оси и поперечной оси установки.25. Установка по п.17, отличающаяся тем, что сопло зафиксировано в заданном положении с помощью механизма фиксации, выполненного в виде карданного или шарового подвеса.26. Установка по п.17 или 23, отличающаяся тем, что сопло теплового модуля содержит по меньшей мере один каталитический и/или многозонный рассекатель для осуществления равномерного прогрева снежной массы.27. Установка по п.17 или 23, отличающаяся тем, что сопло выполнено в виде горелки.28. Установка по п.17 или 22, отличающаяся тем, что тепловой модуль содержит защитный тепловой экран, расположенный в нижней части теплового модуля, для сохранения верхнего растительного слоя при работе с малыми толщинами снежных покровов от прямого теплового воздействия.29. Установка по п.17, отличающаяся тем, что тепловой модуль дополнительно содержит средство для рыхления и перемешивания снежной массы.30. Установка по п.17, отличающаяся тем, что она содержит раму, передняя часть которой шарнирно соединена с передней скользящей опорой, а задняя часть которой соединена с задней скользящей опорой, при этом на раме расположены энергогенератор, насосная станция, тепловой агрегат, а также системы статического и динамического уплотнений.31. Установка по п.17, отличающаяся тем, что она содержит механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей.32. Установка по п.17, отличающаяся тем, что механизм слежения за рельефом поверхности выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего по меньшей мере из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.33. Установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая раму, на которой установлены скользящие опоры, энергогенератор, насосная станция, система динамического уплотнения и тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону, отличающаяся тем, что имеется система статического уплотнения, включающая средство регулирования усилия воздействия на обрабатываемую поверхность в диапазоне статических нагрузок от 0,5 до 40 т, причем средство регулирования усилия воздействия на обрабатываемую поверхность выполнено в виде тела(тел), расположенного(ых) на раме с возможностью перемещения, а система динамического уплотнения выполнена с возможностью регулирования частот динамического воздействия от 0,2 до 1000 Гц.34. Установка по п.33, отличающаяся тем, что в качестве перемещаемого тела используется по меньшей мере один из компонентов установки, например, энергогенератор, насосная станция или тепловой агрегат, для изменения статической эпюры нагрузок на обрабатываемую поверхность.35. Установка по п.33, отличающаяся тем, что система статического уплотнения содержит бункер для абразивного материала, например, песка, гранитной крошки или адсорбента горюче-смазочных материалов с возможностью крепления к нему балластных грузов.36. Установка по п.35, отличающаяся тем, что бункер для абразивного материала содержит средство равномерного распределения абразивного материала в разных фракциях по ширине дорожного покрытия для его дозирования и ввода в обрабатываемую поверхность между системами статического и динамического уплотнения.37. Установка по п.33, отличающаяся тем, что система статического уплотнения включает в себя заднюю скользящую опору.38. Установка по п.33, отличающаяся тем, что усилие воздействия на обрабатываемую поверхность осуществляют в диапазоне динамических частот от 25 до 450 Гц.39. Установка по п.33, отличающаяся тем, что система динамического уплотнения содержит виброуплотнитель, выполненный с возможностью формирования рифленой поверхности на профиле обрабатываемой поверхности.40. Установка по п.39, отличающаяся тем, что виброуплотнитель выполнен в виде виброплиты или виброролика.41. Установка по п.33, отличающаяся тем, что рама выполнена трубчатой с возможностью осуществления функции топливного бака для подачи топлива в энергоагрегаты установки.42. Установка по п.33, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кабину оператора.43. Установка по п.33, отличающаяся тем, что система динамического уплотнения может быть выполнена с гидравлическим и/или электрическим приводом.44. Установка по п.33, отличающаяся тем, что передняя опора выполнена в виде поворотных лыж или поворотной платформы под седельный тягач.45. Установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая переднюю поворотную скользящую опору, заднюю скользящую опору, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону, и средство динамического уплотнения, отличающаяся тем, что тепловой агрегат выполнен в виде по меньшей мере одного отдельного теплового модуля, а средство подвода тепла установлено с возможностью регулирования интенсивности теплового потока при фиксации направления его подачи в рабочую зону.46. Установка по п.45, отличающаяся тем, что имеется средство статического уплотнения, расположенное перед средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки.47. Установка по п.45, отличающаяся тем, что тепловой модуль содержит образующий рабочую зону термоизолирующий кожух.48. Установка по п.47, отличающаяся тем, что кожух имеет боковую(боковые) поверхность(и), верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, прилегающую к обрабатываемой поверхности.49. Установка по п.п. 47 или 48, отличающаяся тем, что по меньшей мере поверхность кожуха, прилегающая к обрабатываемой поверхности, открыта.50. Установка по п.45, отличающаяся тем, что средство подвода тепла выполнено в виде по меньшей мере одного сопла, шарнирно установленного вблизи верхней поверхности кожуха с возможностью поворота и фиксации его углового положения.51. Установка по п.45, отличающаяся тем, что средство подвода тепла выполнено в виде по меньшей мере одного сопла, шарнирно расположенного вблизи боковой поверхности кожуха с возможностью поворота и фиксации его углового положения.52. Установка по п.45, отличающаяся тем, что средство подвода тепла выполнено в виде по меньшей мере одной пары сопел, шарнирно установленных навстречу друг другу вблизи боковой поверхности кожуха с возможностью поворота и фиксации их углового положения.53. Установка по п.45, отличающаяся тем, что она содержит механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей.54. Установка по п.53, отличающаяся тем, что механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего по меньшей мере из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.55. Установка по п.45, отличающаяся тем, что тепловой модуль дополнительно содержит средство для рыхления и перемешивания снежной массы.56. Установка по любому из пп.50, 51 или 52, отличающаяся тем, что одно или каждое сопло установлено с возможностью его фиксации в заданном угловом положении с помощью механизма фиксации.57. Установка по п.56, отличающаяся тем, что механизм фиксации выполнен в виде карданного или шарового подвеса.58. Установка для сооружения снежноуплотненных дорожных покрытий, содержащая раму, шарнирно закрепленную на раме переднюю поворотную скользящую опору, и закрепленную на раме заднюю скользящую опору, энергогенератор, тепловой агрегат с рабочей зоной и средством подвода тепла к снежной массе через рабочую зону, и средство динамического уплотнения, отличающаяся тем, что имеется система статического уплотнения, расположенная за средством динамического уплотнения по направлению перемещения установки, и включающая средство регулирования усилия воздействия на обрабатываемую поверхность, выполненное в виде тела/тел, расположенного на раме с возможностью перемещения.59. Установка по п.58, отличающаяся тем, что она содержит механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности для постоянного отслеживания естественных и искусственных неровностей рельефа и сохранения постоянного рабочего зазора обрабатываемой поверхности с тепловым агрегатом путем регулирования высоты подъема и/или опускания теплового модуля/модулей.60. Установка по п.59, отличающаяся тем, что механизм слежения за рельефом обрабатываемой поверхности выполнен в виде пространственного параллелепипеда, состоящего по меньшей мере из четырех качающихся рычагов, верхние концы которых прикреплены к раме установки, а нижние - к тепловому модулю посредством шарнирных соединений.61. Установка по п.58, отличающаяся тем, что в качестве перемещаемого тела/тел использован бункер, энергогенератор, тепловой агрегат и/или другие компоненты установки.62. Способ сооружения снежноуплотненного дорожного покрытия, включающий в себя стадии, на которых осуществляют прогрев снежной массы до увлажненного состояния в тепловом агрегате и уплотнение увлажненной снежной массы системой уплотнения, отличающийся тем, что при прогреве снежной массы в тепловом агрегате осуществляют регулирование температуры воздействия в диапазоне от 110°С до 1600°С в обратно пропорциональной зависимости от изменения температуры окружающей среды и в прямо пропорциональной зависимости от скорости движения установки путем изменения угла направления и/или интенсивности подачи теплового потока к снежной массе, а уплотнение увлажненного снега осуществляют в два этапа, на которых на этапе статического уплотнения осуществляют регулирование нагрузки на обработанную снежную массу путем изменения усилия воздействия на заднюю опору, после чего осуществляют динамическое виброуплотнение с возможностью регулирования частоты воздействия от 0,2 до 1000 Гц.63. Способ по п.62, отличающийся тем, что прогрев снежной массы осуществляют одновременно с перемешиванием снежной массы для получения по существу однородной смеси.64. Способ по п.62, отличающийся тем, что на этапе статического уплотнения используют нагрузку в диапазоне от 0,5 до 40 т.65. Способ по п.62, отличающийся тем, что на этапе динамического виброуплотнения используют частоту воздействия предпочтительно от 25 до 450 Гц.66. Способ по п.62 или 65, отличающийся тем, что динамическое виброуплотнение осуществляют с одновременным формованием на профиле дороги рифленой поверхности.67. Способ по п.62, отличающийся тем, что в нижней части тепловых модулей устанавливают защитные тепловые экраны при работе с малыми толщинами снежных покровов.68. Способ по п.62, отличающийся тем, что после этапа статического уплотнения на статически уплотненную поверхность дорожного полотна равномерно наносят абразивный материал, в том числе адсорбент горюче-смазочных материалов.