Как асфальт уложишь, так он и будет служить. Устройство и работа асфальтоукладчика

Асфальтоукладчики — первая и основная спецтехника, которая используется при создании дорожного покрытия. Зачастую они отличаются высокой производительностью. Некоторые модели асфальтоукладчиков могут за час уложить материала больше, чем произведет асфальтобетонный завод.

В Украине твердое покрытие подавляющего числа дорог, тротуаров, автостоянок и парковок, дворовых площадок – из асфальтобетона. Хоть по соотношению компонентов и составу этот материал отличается от природного, его часто тоже называют асфальтом. О строении автомобильной дороги, технологиях укладки асфальтобетона ЗАПОВНЮВАЧІ уже писали в статье «Нужно быстро освоить современные технологии асфальтирования”.

Ответственная операция асфальтоукладка

Дорога получится гладкой, ровной, прочной, сможет выдержать большие нагрузки и прослужит долго, только если асфальт уложен правильно, а это значит:

• Смесь имеет однородный состав, без комков.
• Температура и плотность на момент уплотнения катками не ниже, чем установлено нормативами.
• Слой не имеет волн и перепадов плотности.
• Температура укладки стабильна, без перепадов по длине ковра. 
• Боковые стороны полосы ровные.

Соблюдение этих условий зависит от того, правильно ли выбран метод укладки и как справляется со своими задачами специализированная техника.

Асфальтоукладчики: между самосвалом и дорогой

Что такое асфальтоукладчик? Как становится ясно из общего названия, это машина для укладки верхних слоев дороги – асфальтового покрытия. Главная его задача – уложить горячий асфальтобетон правильно, чтобы он мог выдержать вес тяжелых катков при окончательном уплотнении и выравнивании.

Как работает асфальтоукладчик? Рассмотрим этот вопрос более подробно. Общее строение машины разработала фирма Barber Greene (США) еще в 1932 году. За 88 лет устройство и работа асфальтоукладчика принципиально не изменились.

Типы асфальтоукладчиков

Прицепной работает только в сцепке с самосвалом. Сначала его готовят: устанавливают требуемую ширину и толщину асфальтового слоя, прицепляют к автомобилю. В самосвал загружают асфальт, и тот едет к месту работ. Там поднимает кузов, и пересыпает материал в бункер укладчика. Затем неспешно движется по дороге, а прицепленный сзади укладчик укладывает асфальтобетон. Когда смесь заканчивается, агрегат перецепляют к другому самосвалу. Теперь этот автомобиль выгружает асфальт в емкость укладчика, и цикл повторяется. Достоинство такого способа – в простоте. Но есть и недостаток – за время остановки на смену самосвала смесь на дороге успевает остыть. На стыке нового (горячего) и остывшего асфальта возникает шов. Там полотно разрушается быстрее, чем на сплошной полосе. 

Полуприцепные асфальтоукладчики – это навесное оборудование к тракторам и грейдерам. Их производительность выше, чем прицепных, потому что не теряется время на смену тягача. Однако и они прекращают укладку, пока принимают материал из самосвала.

Самоходные асфальтоукладчики работают непрерывно. Поэтому высокопроизводительны и делают хорошее качество покрытий.

Устройство асфальтоукладчика

Теперь рассмотрим, из чего состоит асфальтоукладчик и как взаимодействуют его части.

По типу ходовой части машины делятся на гусеничные и колесные. Из-за большой опорной площади давление гусеничных на дорожное покрытие небольшое. Они могут укладывать полотно значительной ширины и выполнять огромные объемы работ. Применяются на больших по площади объектах (загородных автодорогах, аэродромах). 

У машин с колесным шасси ширина захвата меньше. Они за один проход создают не более двух полос движения. Их легче перегнать или перевезти с одного места работы на другое. Такие машины чаще применяют в городах.

В передней части асфальтоукладчика установлен бункер, в который тот принимает материал. На больших машинах применяют конвейер-перегружатель; он исключает колебания скорости движения при подходе и отходе самосвалов. Для стабильности процесса асфальтоукладки по американской технологии может применяться перегружатель асфальтобетонной смеси. 

Из него материал в бункер асфальтоукладчика подается при помощи поворотного конвейера. Также возможен вариант, когда смесь из самосвала высыпается на дорогу продольным валиком, а затем при помощи подборщика поднимается в бункер. Чтобы ширина бункера не препятствовала перевозке, асфальтоукладчики часто делают с раскладными бортами.

Далее смесь при помощи скребковых или пластинчатых питателей подается в шнековую камеру. Там она двумя шнеками – правым и левым – равномерно распределяется по ширине укладки. Скорость и направление вращения шнеков можно менять. Это позволяет не только регулировать подачу, но и перемешивать смесь, делать ее более однородной. 

Следует отметить, что название «шнековая камера» несколько условное. На самом деле это короб, у которого вместо днища – дорога. А шнеки работают непосредственно в призме асфальтовой смеси, насыпанной питателями: равномерно ее распределяют по ширине укладки. 

Можно ли изменить ширину асфальтоукладки?

Очевидно, что общая длина шнеков должна такой же, как и ширина укладываемой полосы. Но бывают случаи, когда надо увеличить ширину укладки. Не покупать же ради этого другую машину! Ответ на вопрос, можно ли регулировать ширину асфальтоукладчика, положительный. 

Производители большинства современных асфальтоукладчиков предлагают другое. Они создают технику с запасом мощности и прочности, достаточным для того, чтобы решить задачу с помощью дополнительных секций – уширителей. Сами же их и выпускают. 

Уширители механически прикрепляются к выглаживающей плите. Это простое и надежное решение. Но некоторые асфальтоукладчики снабжают гидравлическими раздвижными уширителями. Конечно же, это дороже, чем в стандартной комплектации. Но, зато не требует времени на остановку и переоборудование. Такой вариант особенно полезен, если ширину укладки приходится менять по нескольку раз за смену. 

Подготовленный асфальтобетон попадает под рабочие органы — трамбующий брус и выглаживающую плиту. Брус придает асфальтобетону необходимую для последующей укатки прочность. А плита выравнивает и дополнительно уплотняет. Иногда брус и плиту снабжают устройствами, которые заставляют их вибрировать с амплитудой 3-8 мм и частотой от 30 до 70 Гц. Кроме того, плиту оснащают подогревателями – газовыми или электрическими. Это повышает качество уплотнения и выравнивания уложенного слоя. Естественно, уширение шнековой камеры не имело бы смысла, не будь и других уширителей – для брусьев и плит. Конструкторы предусмотрели и это. Благодаря уширителям мощные машины могут сразу укладывать дорожное полотно шириной до 18 метров.  

Существуют и безбункерные асфальтоукладчики. Одни с помощью откосников, вертикальных щитков формируют валики из материала, предварительно уложенного на основание дороги. Другие обходятся без формирующих приспособлений. В последнем случае валик материала раскладывается по дороге специальным распределительным устройством, прицепленным к самосвалу. Общий недостаток безбункерных асфальтоукладчиков – трудности со строгой дозировкой материала. 

Управление асфальтоукладчиком 

Следующий вопрос: как управлять асфальтоукладчиком? За последние годы в этом процессе автоматика и телематика все более принимают на себя функции, которые раньше выполняли люди. Автоматические системы обеспечивают соблюдение поперечных и продольных уклонов машины и ее рабочих органов. Электроника поддерживает скорость и направление движения машины, скорость и направление вращения шнеков, регулирует количество смеси в шнековой камере, толщину укладываемого слоя, поддерживает постоянную температуру выглаживающей плиты. Следит за состоянием двигателя, гидросистемы машины и многими другими параметрами. Благодаря этому оператор может сосредоточить больше внимания на управлении движением асфальтоукладчика и его взаимодействием с другими машинами. Такая компьютеризация продиктована не альтруизмом. Интеллектуальные системы позволяют лучше произвести укладку асфальтобетона в соответствии с возросшими требованиями к ровности и текстуре поверхности покрытия. 

Именно на поле автоматизации и компьютеризации сейчас идет основная борьба между производителями. 

Кабины имеют далеко не все модели асфальтоукладчиков. Чаще – над креслом оператора просто устанавливают тент. Кресло защищено от вибрации. На пульте управления – кнопки выбора режимов, жидкокристаллические дисплеи, световые индикаторы. Некоторые тяжелые модели имеют слева и справа два равноценных поста управления или возможность перемещать один пост к одному или другому борту.

Асфальтоукладчик: технические характеристики — основное на что обращают внимание при его выборе. Асфальтоукладчики разных фирм различаются по типу приема смеси (бункерный, безбункерный), объему бункера, мощности мотора, скорости передвижения, массе, габаритам, ширине, толщине укладываемого слоя, скорости укладки. Последние три показателя непосредственно связаны с производительностью.

Производительность асфальтоукладчика

Показатель количества материала, который машина может уложить за час, объективно связан с ее габаритами и массой. Кроме того, важно понимать сколько весит асфальтоукладчик. Эта информация необходима, потому что вес асфальтоукладчика нужен, чтобы определить, как и на чем доставить его к месту работ.  

Мини-асфальтоукладчики весят до 6 т. Их, как правило, применяют в городах для укладки полотна шириной от 1 до 3,5 м. Производительность не превышает 250 т в час.

Масса асфальтоукладчиков среднего класса – от 6 до 10 т. Производительность 250-700 т в час. Ширина укладываемой полосы достигает 5 м. 

Тяжелые асфальтоукладчики весят более 10 т, ширина покрытия – от 3 до 12 м, а производительность – 700 – 850 т в час. Нужны при строительстве автомагистралей І и ІІ категорий.

Как можно определить производительность асфальтоукладчика исходя из класса модели. 

Обеспечить надежную работу асфальтоукладчиков, их гидравлических систем позволяют современные силовые установки и трансмиссия. Как правило, инженеры создают машины с достаточным запасом мощности. Именно это и позволяет технике эффективно использовать основное и дополнительное оборудование, в частности – уширители, о которых сказано выше.

Асфальтоукладчики комплектуются дизельными моторами, которые независимо от марки и мощности отвечают современным стандартам по выхлопу. Они оснащены электронными системами, которые контролируют обороты, нагрузки, расход топлива, не допускают длительного холостого хода. «Умная техника» выбирают оптимальные режимы работы трансмиссии, гидравлических исполнительных механизмов. Это обеспечивает минимальный расход топлива на работу асфальтоукладчика.

Чтобы сделать окончательный выбор, надо знать, сколько стоит новый асфальтоукладчик. Подобно другим строительным машинам асфальтоукладчики довольно дорогие. Например, цена компактного гусеничного CAT АP255E выше 4,5 млн. грн. Он укладывает полосу шириной от 1,4 до 3,4 м и толщиной от 10 до 200 мм. Скорость укладки – 33 м/мин. Тяжелый Bomag BF 700 C-2 стоит около 10 млн. грн. Под стать и производительность – 700 т в час. Машина укладывает полосу шириной от 2,5 до 9,0 м со скоростью 25 м/мин. Толщина слоя – до 300 мм. 

Но всегда надо знать, что эффективная эксплуатация асфальтоукладчиков возможна только при слаженной работе всех участников технологического комплекса – асфальтобетонного завода, самосвалов, и конечно же – сотрудников.