Строительство мостовых, щебеночных, шоссе и черных дорог
К устройству твердого покрытия на проезжей части автомобильной дороги приступают после того, как полностью закончены работы по сооружению дорожного полотна с «корытом», предназначенным для заполнения тем видом дорожных строительных материалов, из которых предполагается выполнить покрытие.Основание «корыта» должно быть уплотнено, на дне «корыта» уложен песчаный дренирующий слой.
Последующие работы по устройству дорожной одежды могут носить различный характер в зависимости от того, какие именно дорожностроительные материалы предполагается употребить в дело.
Дороги с покрытиями из штучного камня называются мостовыми.
Дороги с покрытиями из мелкого, дробленого камня, устроенные без применения специальных вяжущих веществ, называются щебеночными шоссе (реже «водосвязное» шоссе, «белое» шоссе). Разновидность этого же типа дорог - гравийные шоссе, устраиваемые из гравия.
Устройство щебеночных дорог
Дороги, близкие по типу к щебеночному или гравийному шоссе, но с покрытиями, устроенными с применением битуминозных, вяжущих веществ, называются черными дорогами (реже гудронированными).
Мостовые в свою очередь подразделяются на булыжные, клинкерные и брусчатые.
Мостовые в свою очередь подразделяются на булыжные, клинкерные и брусчатые.
Булыжные мостовые относятся к группе дорог с покрытиями переходного типа. При их постройке используется булыжный полевой валунный камень ледникового происхождения размерами от 8 до 18 см, укладываемый на песчаный слой «лицом» вверх.
Клинкерные мостовые относятся к группе дорог с усовершенствованными покрытиями облегченного типа. Материал изготовления - клинкерный кирпич со стандартными размерами 22х11х7,5 см, укладываемый на ребро, в «елочку», или параллельными рядами с перевязкой швов (рис. 45).
Рис. 45. Клинкерная мостовая:
а) в плане; б) в поперечном разрезе
Брусчатые мостовые относятся к категории дорог с усовершенствованными покрытиями капитального типа. Материал изготовления - гранитная шашка в форме параллелепипеда с размерами: длина 15-25 см, ширина 12-15 см, высота И-13 см. Разновидность брусчатых мостовых - мозаиковые мостовые, устраиваемые из мелкоштучного камня в форме куба со сторонами по 8-9 см. Для всех типов мостовых характерно то, что укладка камня («мощение») всегда осуществляется вручную; невозможность механизировать операции по укладке камня в процессе постройки мостовых - большой недостаток дорожных покрытий этого типа. Кроме того, булыжным мостовым (в большей степени, чем клинкерным и брусчатым) свойственна неровность покрытия, особенно ощутимая при скоростном движении. Тем не менее булыжные мостовые иногда строятся и в настоящее время, так как в отличие от дорог с грунтовыми покрытиями их можно использовать круглый год.
Дороги типа щебеночного шоссе строятся из предварительно заготавливаемого мелкодробленого камня - щебня. Заготовка щебня осуществляется на камнедробилках.
Процесс постройки шоссе (при готовом «корыте») состоит из нескольких этапов, при которых россыпь щебня перемежается с уплотнением рассыпанного слоя (укаткой).
Этот процесс ведется примерно в следующей последовательности:
1) россыпь щебня в один или в два слоя общей толщиной до 16-18 см;
2) первоначальная укатка («обжимка») россыпи катками легкого веса; скорость укатки 1,5-1,75 км/час; 7-15 проходов катка по одной полосе укатки;
3) дальнейшая укатка, выполняемая катками среднего веса и сопровождаемая обильной поливкой водой в целях лучшего заклинивания щебенок и воспрепятствования «окатыванию» щебня; скорость укатки 1,75-2,0 км/час; 25-35 проходов катка по одной полосе укатки;
4) россыпь клинца и высевок;
5) отделка поверхности (окончательная укатка, приводящая к дополнительной расклинке и укреплению поверхностного слоя щебня); выполняется катками тяжелог о веса; скорость укатки 2,0-2,5 км/час; до 25 проходов по одной полосе. Дорожная одежда, построенная в соответствии с вышеописанным технологическим процессом, будет иметь структуру, характеризуемую схемами, приведенными на рис. 46.
Рис 46. Структура дорожного покрытия щебеночного шоссе:
а) без промежуточного слоя, непосредственно на песчаном основании; б) на пакеляже
а) без промежуточного слоя, непосредственно на песчаном основании; б) на пакеляже
При постройке дороги типа щебеночного шоссе необходимо правильно подобрать минеральные
фракции (размеры щебня) и надлежащую укатку, т. е. произвести ее с соблюдением нормативов скорости и числа проходов.
фракции (размеры щебня) и надлежащую укатку, т. е. произвести ее с соблюдением нормативов скорости и числа проходов.
Укатку обычно осуществляют моторными (самоходными) катками различного веса: «легкие» 5-6 т «средние» 7-10 т, «тяжелые» 11-15 т.
В состав машинно-дорожного отряда, производящего укатку, входят катки всех трех типов, причем катки среднего веса обычно в преобладающем количестве.
Уширенные примерно до 1 м колеса катков носят наименование барабанов или вальцов и являются основными рабочими органами катков; наиболее часто встречаются двухвальцовые и трехвальцовые катки. За последнее время начали успешно применять вибрационные катки, оказывающие усиленное уплотняющее воздействие на покрытие благодаря вибрации одного из вальцов.
Скорость движения катков обычно не превышает 1,5-2,5 км/час, так как при укатке с большими скоростями можно не только не уплотнять, но и повредить свежую россыпь щебня; однако движение с такими низкими скоростями на протяжении многих часов работы не опасно для двигателя катка. Характерно, что катки, благодаря наличию специального реверса, могут двигаться с одинаковыми скоростями как вперед, так и назад; это избавляет от необходимости разворачивать каток в конце полосы укатки и тем самым предохраняет укатываемую проезжую часть от повреждения. Распределение полос укатки (1-4) относительно ширины проезжей части изображено на рис. 47.
Рис. 47. Распределение полос укатки по ширине проезжей части в ходе устройства щебеночного покрытия
Об окончании укатки и готовности шоссе к сдаче в эксплуатацию свидетельствуют следующие признаки:
1) ровная и однообразная поверхность проезжей части;
2) отсутствие следа при проходе катка;
3) раздавливание отдельных щебенок, положенных на поверхность шоссе перед вальцом катка (если покрытие недостаточно уплотнено, то каток не разрушает щебенку, а вдавливает ее внутрь покрытия).
Работа, проделываемая катками в процессе укатки, велика (до 10-12 ткм на каждый 1 м3 щебня в россыпи). Все же прочность щебеночного «водосвязного» шоссе остается ограниченной. Поэтому такое шоссе вполне удовлетворительно при сравнительно небольшом автомобильном движении, но будет быстро изнашиваться при интенсивном движении. В особенности это относится к поверхностному слою, который раньше всего подвергается разрушению от истирающего и всасывающего действия автомобильных шин. Прочность шоссейного дорожного покрытия может быть увеличена, если она обеспечивается не только за счет механических факторов (расклинка щебенок под действием уплотнения), но и за счет физико-химических факторов (введение вяжущих веществ в структуру дорожного покрытия). Черные дороги представляют собой такую разновидность щебеночного шоссе, в процессе постройки или реконструкции которого применяется поверхностная обработка или пропитка дорожной одежды битуминозными вяжущими веществами.
Битумы - органические вяжущие вещества естественного или искусственного происхождения, введенные в структуру дорожного покрытия, служат для сцепления минеральных фракций между собой и образуют своего рода упругую прослойку, которая защищает минеральный материал от динамического воздействия проезжающих автомобилей. Специфическое свойство битумов - твердение при температуре ниже 30-50° и превращение в жидкое состояние при более высоких температурах. Пользуясь этим свойством, производят подогрев битума в битумоварочных котлах, доставляют его в жидком виде к месту постройки черной дороги и здесь разливают поверх россыпи щебня или гравия. Если эта россыпь была заранее уплотнена и розлив битума вместе с россыпью высевок по разлитому слою производился на небольшую толщину (3-4 см), то черную дорогу строят методом поверхностной обработки. Поверхностной обработке часто подвергают существующее щебеночное шоссе, реконструируя его в черное.
Поверхностная обработка обычно производится по четырем этапам (рис. 48):
Рис. 48. Схема последовательных этапов поверхностной обработки щебеночного шоссе:
а) 1-й этап; с) 2-й этап; в) 3-й этап; г) 4-й этап
а) 1-й этап; с) 2-й этап; в) 3-й этап; г) 4-й этап
1-й этап - подготовка основания перед розливом битума (текущий ремонт, тщательная очистка);
2-й этап - розлив битума (1,5-2 кг/м2);
3-й этап - россыпь каменных высевок (0,01-0,02 м3/м2);
4-й этап - укатка, выполняемая преимущественно катками легкого веса за 3-4 прохода по одной полосе.
Другим распространенным способом устройства черных дорог является так называемая пропитка, осуществляемая в два слоя, причем общая норма розлива битума достигает 7-8 кг/м2.
При пропитке первый розлив осуществляется по рыхлой россыпи, а второй, сводящийся к поверхностной обработке,- по уплотненному первому слою.
Машинно-дорожный отряд, формируемый для постройки дорог методом поверхностной обработки, обычно состоит из следующих машин (рис. 49):
49. Схема расстановки машин во время работы машинно-дорожного отряда, занятого поверхностной обработкой
1 - механическая щетка; 2 - автогудронатор; 3 - распределитель высевок (в совокупности с несколькими автомобилями-самосвалами, работающими по подвозу высевок); 4 - один-два моторных катка.
При ширине проезжей части дороги 6-7 м такой отряд сначала обрабатывает одну половину проезжей части, затем вторую.
При сопоставлении состава отряда с рассмотренной выше схемой последовательных этапов поверхностной обработки можно убедиться в том, что каждому из этапов соответствует определенная машина из состава отряда.
Центральной фигурой отряда, определяющей его производительность, является автогудронатор (рис. 50). Автогудронатор выполняет следующие функции:
б)
Рис. 50. Автогудронатор:
а) внешний вид: б) схема в двух проекциях: 1 - цистерна для горячего битума;
2 - битумный насос; 3 - распределитель битума под давлением
1) набор горячего битума из битумоварочного котла;
2) транспортировка битума в жидком состоянии к месту работ по сооружению черной дороги;
3) розлив битума по поверхности проезжей части дороги, подвергаемой поверхностной обработке или пропитке.
Основные элементы автогудронатора: цистерна большой емкости (3000-5000 л), смонтированная на автомобильном шасси; система внутреннего подогрева битума горячим дутьем от форсунок (через жаровые трубы); битумопроводящая система и шестереночный битумный насос. Благодаря действию насоса обеспечиваются засасывание битума в цистерну из битумохранилища и розлив горячего битума под давлением на строительном участке. Кроме того, при пробеге автогудронатора от места набора до места розлива насос обеспечивает внутреннюю циркуляцию битума, препятствующую его загустеванию в битумопроводе.
Норма розлива битума (р кг/м2) регулируется скоростью движения автогудронатора во время розлива (Vр м/мин). При определении скорости учитывают ширину розлива (b м), соответствующую длине распределительной трубы.автогудронатора, и производительность насоса (q кг/мин)
За последнее время органические вяжущие вещества довольно широко применяются не только для обработки щебеночных и гравийных покрытий, но и для укрепления грунтовых оснований и улучшения грунтовых дорог. При сооружении дороги со стабилизированным (укрепленным) покрытием промежуточный слой этого покрытия толщиной примерно 12-15 см представляет собой грунт, обработанный вяжущими веществами. Сверху устраивают защитный слой толщиной 2-2,5 см в виде поверхностной обработки.
По транспортной характеристике указанное покрытие сходно с черным щебеночным шоссе, но отличается от последнего значительно более низкой (в 2-3 раза) строительной стоимостью и несколько более высокими (на 10-15%) расходами на содержание и ремонт.
Рис. 51. Самоходная машина для стабилизации грунтовых дорожных покрытий
Для осуществления работ по стабилизации грунта создана универсальная грунтосмесительная машина Д-391 (рис. 51). Следуя по полосе грунта шириной 2,4 м, эта машина за один проход выполняет все технологические операции по обработке грунта битумом на глубину до 25 см.
Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.