КОМБАЙН РЕЦИРКУЛЯЦИИ АСФАЛЬТОВОГО ПОКРЫТИЯ ДОРОГ Российский патент 2014 года по МПК E01C23/06 E01C23/09 

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к комбайнам рециркуляции асфальтового покрытия дорог, и может быть использовано для снимания всех слоев асфальтового покрытия, его переработки в асфальтовую смесь и укладки в новое полотно дороги, уплотнения основания проезжей части, ремонта образовавшихся ям, демонтажа перекрытий колодцев, установки новых перекрытий в отметку с уровнем будущего асфальтового покрытия.

Уровень техники

Известен способ и устройство для восстановления поврежденного дорожного покрытия, при котором верхний слой дорожного покрытия снимают фрезой, измельчают материал на месте и вновь укладывают, при этом к полученному материалу покрытия добавляют связующее из цемента, цементного раствора, воды и/или битумную эмульсию, и/или предварительно приготовленную смесь добавок, и/или минеральные компоненты с заданным размером частиц и объемом и вновь укладывают восстановленный таким образом материал в дорожное полотно (см. пат. RU №2122617, МПК Е01С 23/06, опубл. 27.11.1998 г.).

Недостатком данного способа и устройства является невысокое качество асфальтового покрытия, так как, например, проселочные дороги отличаются значительной неоднородностью состава асфальтовых слоев, особенно расположенных в глубине дорожной одежды несущих слоев, в результате чего снимаемый фрезой материал зачастую не соответствует современным требованиям к размеру частиц, и сложность конструкции устройства.

Известен способ и устройство для ремонта покрытий из смеси на основе асфальта, включающий разогрев, частичное удаление и рыхление верхнего слоя обрабатываемого участка и укладку нового покрытия, при этом разогрев обрабатываемого участка покрытия осуществляют путем нанесения на его поверхность разогретой до 180-190°С массы на основе асфальта толщиной 5-15 см, выдерживают разогретую массу на обрабатываемом участке в течение 15-30 мин, периодически перемешивая, затем очищают обрабатываемый участок от нанесенной массы, одновременно удаляя и разрыхляя верхний слой обрабатываемого участка, после чего на разогретое и очищенное место укладывают слой покрытия.

В способе нанесение и удаление разогретой массы на основе асфальта осуществляют неоднократно.

В способе удаленную массу на основе асфальта, перемешанную с удаленным верхним слоем покрытия, подогревают и применяют для разогрева следующего участка покрытия.

В способе в удаленную массу на основе асфальта, перемешанную с удаленным верхним слоем покрытия, добавляют расплавленное связующее и применяют для укладки на очищенный участок покрытия (см. пат. RU №2133310, МПК Е01С 23/06, опубл. 20.07.1999 г.).

Недостатком данного способа и устройства для его осуществления является сложность технологического процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый автором за прототип является способ рециркуляции асфальтового покрытия и устройство для его осуществления, включающий нагрев покрытия, разрушение с получением ломаного верхнего слоя, перемешивание и прессование нагретого верхнего слоя для получения рециркулированного асфальтового покрытия, при этом разрушение верхнего слоя асфальтового покрытия осуществляют на глубину по меньшей мере 38,1 мм, а нагревание ломаного верхнего слоя и перемешивание производят до температуры от 37,8 до 176,7°С для получения нагретого ломаного верхнего слоя, по существу не содержащего влаги.

Устройство для рециркуляции асфальтового покрытия, содержащее средство для разрушения верхнего слоя асфальтового покрытия для получения ломаного верхнего слоя, средство для нагревания и перемешивания его и средство для прессования нагретого ломаного верхнего слоя для получения рециркулированного дорожного покрытия, при этом средства для нагревания и перемешивания служат для нагревания верхнего ломаного слоя до температуры от 37,8 до 176,7°С для получения нагретого ломаного верхнего слоя, по существу не содержащего влаги.

В устройстве средства нагревания и перемешивания содержат батарею нагревателей, состоящую из большого числа отдельных удлиненных нагревателей, простирающихся по ширине верхнего слоя, причем между двумя нагревателями установлен перемешивающий элемент.

В устройстве средством для разрушения является дробилка (см. пат. RU №2121031, МПК Е01С 7/06, Е01С 23/06, опубл.27.10.1998 г.).

Недостатком данного способа и устройства является сложность технологического процесса и ограниченные функциональные возможности устройства

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка комбайна для рециркуляции асфальтового покрытия дорог, обладающего расширением функциональных возможностей, ресурсосбережением, которое обеспечивает снятие всего асфальтового покрытия, неоднократно ремонтируемого, нанесение новых слоев асфальта, уплотнение основания и укладку нового покрытия из асфальтовой смеси, приготовленной из асфальтового лома прежнего покрытия, а образовавшиеся излишки асфальта направляют на строительство новых дорог, ремонт образовавшихся ям, демонтаж перекрытий колодцев, установку новых перекрытий в отметку с уровнем будущего асфальтового покрытия, упрощением конструкции, удобством и надежностью в эксплуатации.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к расширению функциональных возможностей комбайна, упрощению конструкции, удобству и надежности в эксплуатации.

Технический результат достигается с помощью комбайна рециркуляции асфальтового покрытия дорог, содержащий подборщик для снятия асфальтового покрытия, нагреватель снимаемого асфальтового покрытия, печь рециркуляции асфальтового лома, емкость для разогрева битума, транспортер отгрузки, бункер-накопитель асфальтовой смеси, асфальтоукладчик, двигатель и пневмокатки для перемещения, при этом он дополнительно снабжен платформой, гильотиной, тельфером и краном-балкой для установки перекрытий колодцев в уровень будущего полотна дороги, причем подборщик с платформой соединены между собой и установлены на пневмокатки, при этом подборщик выполнен в виде клина-салазок, на верхней плоскости которого выполнены треугольные вырезы, в которые установлены шатуны-лопатки с возможностью привода от коленчатого вала и установленные на опоры, закрепленные на нижней части клина-салазках, а верхняя наклонная плоскость клина-салазок заканчивается лезвием, переходящим в тоннель, соединенный с транспортером загрузки и подъема асфальтового лома в печь рециркуляции асфальтового лома, и билами, закрепленными на валу с помощью пластинчатых пружин, с возможностью движения по изогнутой плоскости, при этом под днищем тоннеля установлены вибраторы-уплотнители основания дороги, а в днище тоннеля закреплены сетки и накопители асфальтового лома, причем нагреватель установлен перед гильотиной, а под платформой закреплена кран-балка для установки новых перекрытий колодцев в уровень будущего полотна дороги, емкость разогрева битума для оптимизации асфальтовой смеси, транспортер отгрузки на сторону излишков асфальтовой смеси, бункер-накопитель асфальтовой смеси, асфальтоукладчик, щелевой калибровщик фракции укладываемой асфальтовой смеси, наклонный лоток удаления откалиброванной фракции.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дан комбайн рециркуляции асфальтового покрытия дорог, общий вид.

На фиг.2 - то же, вид сверху.

Осуществление изобретения

Комбайн рециркуляции асфальтового покрытия дорог, содержит подборщик 1 асфальтового покрытия, соединенный с платформой 2 с помощью седельного соединения 3, которые установлены на пневмокатки 4, при этом подборщик 1 асфальтового покрытия изготовлен в виде клина-салазок, на верхней плоскости которого выполнены треугольные вырезы 5 в передней части, а верхняя часть подборщика 1 выполнена в виде лезвия 6, и который переходит в тоннель 7, при этом подборщик 1 включает нагреватель (не показан) снимаемого асфальтового покрытия перед гильотиной 8, которая подвешена на стальных канатах (не обозначены), выбираемых лебедкой 9 с храповым механизмом (не обозначен), тельфера 10 на монорельсе 11 для демонтажа перекрытий колодцев ( - не показаны), коленчатый вал 12, на кривошипы (не показаны) которого закреплены шатуны-лопатки 13, направленные в треугольные вырезы 5 подборщика 1 и установленные на опоры 14, вал 15 молоткового измельчителя (не обозначен) асфальтового лома, к которому на пластинчатых пружинах 16 закреплены билы 17, причем при вращении вала 15 последние движутся по изогнутой плоскости 18, напрягает пластинчатую пружину 16, которая изгибается при прокатке по закругленному отбойнику (не показан) с изменяющимся расстоянием до вала 15 для натяжения пружин 16 с целью резкого удара по асфальтовому лому на лезвии 6 подборщика 1, вибраторы-уплотнители 19 основания дороги (не обозначено), накопители 20 асфальтового лома, который просеивается сетками 21, установленными в днище тоннеля 7, используемые для выравнивания основания под будущее асфальтовое покрытие, транспортер 22 загрузки и подъема асфальтового лома в печь 23 переплавки, в которой производят расплав и оптимизацию асфальтовой смеси с добавлением битума или восстановителя, при этом на платформе 2 установлены печь 23 переплавки асфальтового покрытия, кран-балка 24 для установки новых перекрытий колодцев (не показаны) в уровень будущего полотна дороги (не показана), емкость 25 разогрева битума для оптимизации асфальтовой смеси, транспортер 26 отгрузки на сторону излишков асфальтовой смеси, бункер-накопитель 27 асфальтовой смеси, асфальтоукладчик 28, щелевой калибровщик 29 фракции укладываемой асфальтовой смеси с удалением крупных фракций, наклонный лоток 30 удаления откалиброванной фракции, двигатель 31 для привода агрегатов комбайна, установленный в подборщике 1.

Комбайн рециркуляции асфальтового покрытия дорог эксплуатируют следующим образом.

Перед началом работы комбайна в полотне асфальтового покрытия дороги вырезают поперечную щель, достаточную для захода шатунов-лопаток 13, которые закреплены на кривошипы коленчатого вала 12, направлены в треугольные вырезы 5 в передней нижней части подборщика 1 и установлены на опоры 14, дисковой фрезой (не показана) с индивидуальным приводом (не показан) выполняют продольный разрез асфальтового покрытия дороги на ширину, равную ширине подборщика 1, с помощью нагревателя размягчают снимаемое асфальтовое покрытие, чтобы облегчить разрушение снимаемого полотна, при этом снятие асфальтового покрытия производят за один проход и единоразово всех ранее уложенных слоев, затем задают вращение коленчатому валу 12 и путем перемещения шатунов-лопаток 13 под асфальтовый пласт производят подъем его над основанием дороги, а движением комбайна вперед достигают наезд под асфальтовый пласт, зависший над основанием дороги, надвинутый на подборщик 1, сверху ударяют гильотиной 8, подвешенной на стальных канатах, выбираемых лебедкой 9 с храповым механизмом, в результате чего частично разрушенный асфальтовый пласт, под напором хода комбайна, продолжает движение по плоскости в виде клина подборщика 1 вверх, где разрушается на более мелкие элементы ударами бил 17, закрепленных на вал 15 молоткового измельчителя с помощью пластинчатых пружин 16, изгибающихся при движении по изогнутой плоскости 18 для нанесения резкого удара, тельфером 10 на монорельсе 11 производят демонтаж перекрытий колодцев, а с помощью кран-балки монтируют новые перекрытия в плоскость будущего покрытия, при этом установленные под комбайном вибраторы-уплотнители 19 уплотняют основание, а в образовавшиеся ямы засыпают асфальтовый лом, который просыпается через сетки 21, установленные в днище тоннеля 7 в накопитель 21, при этом кран-балкой 24 производят установку новых перекрытий колодцев в уровень будущего полотна дороги, причем для выверенной установки перекрытий колодцев в плоскость будущего асфальтового полотна под платформой 2 установлен штанговый измеритель (не показан) вертикальной отметки, чем завершают подготовку основания к укладке асфальтового покрытия, которое приготавливается также этим комбайном: асфальтовый лом из тоннеля 7 транспортером 22 загрузки асфальтового лома подают в печь 23 переделки, горелкой (не показана), работающей на газовом топливе, которым является, например, природный сжиженный газ, находящийся в автоцистерне (не показана) и поступающий в комбайн по соединительному шлангу (не показан), избыточное натяжение которого затормаживает автоцистерну, асфальтовый лом расплавляют, перемешивают в однородную массу с добавлением битума или восстановителя из емкости 25, оптимизируют массу по вязкости и выгружают из печи 23 переделки на щелевой калибровщик 29 для удаления крупных элементов, скатывающихся в наклонный лоток 30, по которому элементы ссыпаются на обочину (не показана), а просеянная масса поступает в бункер-накопитель 27 асфальтовой смеси асфальтоукладчика 28, причем излишнюю массу асфальтовой смеси с помощью перемещаемого транспортера 26 отгружают на сторону для строительства или ремонта новых участков дорог, при этом для привода всех агрегатов, установленных на комбайне, имеется двигатель 31, а движение комбайна осуществляют на пневмокатках 4 ведущей машиной подборщиком 1, сцепленного с платформой 2 с помощью седельного соединения 3, для управления на поворотах и продольных уклонах.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- надежность и удобство в эксплуатации;

- расширение функциональных возможностей;

- абсолютно полное использование ресурса ранее уложенного асфальта;

- сведение к минимуму перевозок к месту ремонта дороги;

- улучшение качества асфальтового покрытия за счет сохранения температурного режима укладываемой в полотно дороги асфальтовой смеси;

- исключение грязевого наноса, снижающего адгезию уложенных слоев асфальта;

- исключение затрат на приготовление щебня, добычу песка и производство битума для приготовления асфальта;

- восстановление несущей способности основания, исключающее ремонт покрытия;

- увеличение срока эксплуатации дороги при резком снижении затрат на ремонт.

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к комбайнам рециркуляции асфальтового покрытия дорог и может быть использовано для снимания всех слоев асфальтового покрытия, его переработки в асфальтовую смесь и укладки в новое полотно дороги, уплотнения основания проезжей части, ремонта образовавшихся ям, демонтажа перекрытий колодцев, установки новых перекрытий в отметку с уровнем будущего асфальтового покрытия. Комбайн рециркуляции асфальтового покрытия дорог содержит подборщик асфальтового покрытия, соединенный с платформой с помощью седельного соединения, которые установлены на пневмокатки. Подборщик асфальтового покрытия изготовлен в виде клина-салазок. На верхней плоскости подборщика выполнены треугольные вырезы в передней части. Верхняя часть подборщика выполнена в виде лезвия, которое переходит в тоннель. Подборщик включает нагреватель снимаемого асфальтового покрытия перед гильотиной. Гильотина подвешена на стальных канатах, выбираемых лебедкой с храповым механизмом тельфера на монорельсе для демонтажа перекрытий колодцев. На кривошипах коленчатого вала закреплены шатуны-лопатки, направленные в треугольные вырезы подборщика и установленные на опоры. На валу молоткового измельчителя асфальтового лома на пластинчатых пружинах закреплены билы. При вращении вала билы движутся по изогнутой плоскости. Биллы напрягают пластинчатую пружину. Пластинчатая пружина изгибается при прокатке по закругленному отбойнику с изменяющимся расстоянием до вала для натяжения пружин с целью резкого удара по асфальтовому лому на лезвии подборщика. Вибраторы-уплотнители основания дороги, накопители асфальтового лома, который просеивается сетками, установленными в днище тоннеля, используются для выравнивания основания под будущее асфальтовое покрытие. Транспортер производит загрузку и подъем асфальтового лома в печь переплавки. В печи переплавки производят расплав и оптимизацию асфальтовой смеси с добавлением битума или восстановителя. На платформе установлены печь переплавки асфальтового покрытия, кран-балка для установки новых перекрытий колодцев в уровень будущего полотна дороги, емкость разогрева битума для оптимизации асфальтовой смеси, транспортер отгрузки на сторону излишков асфальтовой смеси, бункер-накопитель асфальтовой смеси, асфальтоукладчик, щелевой калибровщик фракции укладываемой асфальтовой смеси с удалением крупных фракций, наклонный лоток удаления откалиброванной фракции. Двигатель для привода агрегатов комбайна установлен в подборщике.

Расширяются функциональные возможности комбайна, упрощается конструкция, повышается удобство и надежность в эксплуатации. 2 илл.

Референт:Корнилов В.С.

Комбайн рециркуляции асфальтового покрытия дорог, содержащий подборщик для снятия асфальтового покрытия, нагреватель снимаемого асфальтового покрытия, печь рециркуляции асфальтового лома, емкость для разогрева битума, транспортер отгрузки, бункер-накопитель асфальтовой смеси, асфальтоукладчик, двигатель и пневмокатки для перемещения, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен платформой, гильотиной, тельфером и краном-балкой для установки перекрытий колодцев в уровень будущего полотна дороги, причем подборщик с платформой соединены между собой и установлены на пневмокатки, при этом подборщик выполнен в виде клина-салазок, на верхней плоскости которого выполнены треугольные вырезы, в которые установлены шатуны-лопатки с возможностью привода от коленчатого вала и установленные на опоры, закрепленные на нижней части клина-салазках, а верхняя наклонная плоскость клина-салазок заканчивается лезвием, переходящим в тоннель, соединенный с транспортером загрузки и подъема асфальтового лома в печь рециркуляции асфальтового лома, и билами, закрепленными на валу с помощью пластинчатых пружин, с возможностью движения по изогнутой плоскости, при этом под днищем тоннеля установлены вибраторы-уплотнители основания дороги, а в днище тоннеля закреплены сетки и накопители асфальтового лома, причем нагреватель установлен перед гильотиной, а под платформой закреплена кран-балка для установки новых перекрытий колодцев в уровень будущего полотна дороги, емкость разогрева битума для оптимизации асфальтовой смеси, транспортер отгрузки на сторону излишков асфальтовой смеси, бункер-накопитель асфальтовой смеси, асфальтоукладчик, щелевой калибровщик фракции укладываемой асфальтовой смеси, наклонный лоток удаления откалиброванной фракции.