Фрезерование асфальтобетонного покрытия – эффективный способ ремонта дорог. Бывает горячее и холодное фрезерование.
Удаление поврежденного слоя дорожного покрытия с предварительным разогревом поверхности называется “горячее фрезерование”, без разогрева – “холодное фрезерование”. Основное преимущество горячего фрезерования – меньшее усилие, затрачиваемое на разрушение снимаемого покрытия. У этого метода есть и недостатки: разрушенный материал склеивается, его сложно использовать повторно или транспортировать, при эксплуатации машин существует риск возгорания и др., а потому наиболее популярны у дорожников машины холодного фрезерования.
Холодные фрезы имеют дополнительное преимущество: при фрезеровании старый асфальтобетон превращается в сыпучий строительный материал – гранулят, состоящий из кусков строго определенного размера, который можно применять повторно. Как раз в 1960-1970-е годы набирало популярность вторичное использование материалов, и полезное использование строительного мусора оказалось как нельзя кстати. Министерства транспорта и автомобильных дорог многих стран сразу обратили внимание на данный тип техники, и в скором времени появились модификации машин, которые были способны осуществлять холодное фрезерование старого дорожного покрытия, смешивать полученный материал со свежим вяжущим и укладывать подготовленную смесь на фрезерованную поверхность, завершая таким образом процесс восстановления дорожного полотна.
По мере износа дорожное покрытие становится гладким и скользким, отчего резко увеличивается вероятность аварий. Холодные фрезы позволяют создавать поверхность с шероховатой текстурой.
В современных машинах холодного фрезерования также усовершенствована конструкция крепления резцов. На первых машинах резцы крепились к барабану сваркой, поэтому для их замены требовалось много времени. В современных машинах резцы закрепляются болтами в резцедержателях разной конструкции, благодаря чему значительно сократилось время, необходимое для их замены. Однако на некоторых барабанах, предназначенных для холодного фрезерования сравнительно мягких асфальтовых покрытий, сохранились привариваемые резцедержатели. Позже появилась техника со сменными фрезерными барабанами разной ширины, что позволяло изменять ширину полосы холодного фрезерования дорожного полотна.
Постоянно шел поиск путей сделать машины более производительными. Один из таких методов – увеличение глубины фрезерования. Следует заметить, что увеличение глубины фрезерования обеспечивает рост производительности, но, конечно, до определенного предела. Например, переход с глубины 30 мм на глубину 60 мм лишь немного замедляет рабочую скорость машины, зато удваивает объем перерабатываемого материала. По мере увеличения глубины фрезерования свыше величины, соответствующей максимальной производительности, снижение рабочей скорости делает холодное фрезерование менее выигрышным. Так, производительность при глубине фрезерования 170 мм и медленной рабочей скорости машины может оказаться не выше, чем при глубине фрезерования 90 мм и намного большей рабочей скорости. Пока машина сохраняет высокую скорость движения, увеличение глубины резания будет обеспечивать рост производительности и снижение затрат на резцы.
Износ резцов зависит от твердости материала и объема работы. С увеличением глубины фрезерования объем работы для резцов растет непропорционально. Резцы устанавливаются на круглом барабане и режут материал по дуге. Холодное фрезерование на глубину 102 мм связана с длиной траектории резца, в два раза большей, чем при меньшей глубине фрезерования, – 25 мм (разница по глубине в 4 раза).
Дорожное полотно должно иметь боковой уклон для надежного отвода воды, одинаковую толщину по всей ширине дороги. Чтобы эти условия обеспечивались, профиль подготовленной для укладки материала базовой поверхности должен быть очень точно выдержан. Поэтому далее производители стали работать над увеличением точности процесса фрезерования. Разрабатывались системы контроля поперечного и продольного уклона фрезеруемой поверхности, глубины и скорости холодного фрезерования. К настоящему времени большинство этих систем автоматизировано. Мощность, надежность, долговечность и точность – результат упорных поисков и разработок – вот что характеризует современные машины.
В основном холодные фрезы подразделяются на малые и большие. Ширина фрезеруемой зоны у малых моделей составляет от 300 до 1 200 мм, глубина фрезерования – до 100 мм. Они отличаются небольшими размерами и высокой маневренностью. Особенность этих машин – расположение фрезерного барабана между колесами заднего моста.
Большие холодные фрезы обладают шириной фрезерования от 1 300 до 4 200 мм, максимальная глубина фрезерования – от 150 до 300 мм. Они осуществляют холодное фрезерование с большей (по сравнению с малыми) производительностью. Характерные их особенности – наличие отгрузочного транспортера и расположение барабана между передним и задним мостами.
Пожалуй, наибольшее развитие в современных машинах получили органы и системы управления. В их конструкциях теперь применяются достижения современной микроэлектроники, и холодные фрезы не являются здесь исключением. Сегодня холодные фрезы – не просто механизмы для разрушения изношенного дорожного полотна, это высокотехнологичное оборудование, каждая функция которого не случайна. За сорок лет развития эта техника революционно изменила технологию обновления дорожных покрытий, но, по всей видимости, впереди нас ждут не меньшие открытия.
Компания Wirtgen (Германия) выпустила 12 моделей данного типа техники. В их конструкции используется ряд новых технических разработок, повышающих точность работы. Одна из самых интересных новаций – система круиз-контроля Tempomat. Она встроена в электронную систему управления, “запоминает” скорость, с которой двигалась машина, и автоматически устанавливает ее снова после смены самосвала под ленточным конвейером, когда оператор нажимает кнопку выключателя. Затем автоматическая система выравнивания рабочих органов устанавливает заданную глубину фрезерования. Обрабатываемая зона сканируется датчиками, которые регистрируют отклонения от заданной глубины, и машина сразу же исправляет отклонения.
Еще одна интересная система – WIDIS 32 (Информационно-диагностическая система Wirtgen). Она непрерывно контролирует состояние двигателя и гидравлических систем и в случае обнаружения неисправностей предупреждает оператора звуковым и световым сигналами. На мониторе указываются текущие рабочие параметры.
Помимо электронных систем, контролирующих точность работы, совершенствуются рабочие органы машин. Наиболее значительной находкой последнего времени стали конструкции, позволяющие быстро заменять фрезерные барабаны для того, чтобы изменять ширину обрабатываемой полосы. Это весьма выгодно: используя одну машину, можно выполнять холодное фрезерование различного типа и в разных условиях. Специалисты Wirtgen разработали систему FCS (Система замены фрезерных барабанов). Компания утверждает, что эта конструкция позволяет заменять фрезерные барабаны всего за 2…3 ч.
Независимо от того, какова ширина зоны холодного фрезерования, базовая кромка всегда располагается с правой стороны по ходу движения. В настоящее время предлагается восемь фрезерных барабанов разной ширины: от 300 до 2 000 мм. Предельная глубина фрезерования у всех барабанов равна 300 мм.
В состав системы FCS также входит зачистной отвал, состоящий из двух частей. Правая часть располагается позади фрезерного барабана и очищает рабочую зону, а левая часть движется поверх существующего дорожного покрытия во время фрезерования. Положение отвала регулируется в зависимости от ширины зоны холодного фрезерования, которая в свою очередь зависит от типоразмера установленного барабана. Конструкция системы позволяет поднимать с помощью гидравлического механизма обе части отвала независимо друг от друга, регулируя, таким образом, количество загружаемого на транспортер материала.
«ДОРОГА КАК ИСКУССТВО»
