Ճանապարհային կառուցումների ժամանակ ճանապարհակատուկների օգտագործման առավելությունների ուսումնասիրություն

Ճանապարհակատուկների մասին հասկացողություն. գործառույթն ու դերը խտացման գործընթացում

Ինչ է ճանապարհակատուկը և ինչպես է այն աշխատում

Ճղփանիվները, որոնք երբեմն անվանում են նաև կոմպակտորներ, խոշոր մեքենաներ են, որոնք օգտագործվում են շինհրապարակներում՝ հող, շաղախ, ասֆալտ և բետոն նյութերը սեղմելու համար: Այս մեքենաներն ունեն հսկայական պողպատե անիվներ, որոնք կարող են լինել ինչպես հարթ, այնպես էլ թրթռացման համակարգ ունեցող: Երբ նրանք անցնում են հողի վրայով, կա՛մ սեղմում են իրենց սեփական քաշով, կա՛մ թրթռում, ինչը հեռացնում է մասնիկների միջև գտնվող օդային հեռավորությունները և ամբողջը ավելի խտացնում: Թրթռում անող տեսակները հատկապես արդյունավետ են ավազոտ կամ շաղախոտ հողերի համար, քանի որ թրթռման ազդեցությունը օգնում է մասնիկներին տեղաշարժվել այնքան ժամանակ, մինչև լավ կցվեն միմյանց: Որոշ փորձարկումներ ցույց են տվել, որ այս թրթռում անող ճղփանիվները 30 տոկոսով ավելի լավ արդյունքներ են տալիս սովորական թրթռում չանողների համեմատ: Այս ամբողջ սեղմման գործընթացը շատ կարևոր է ճանապարհներ կառուցելիս, հիմքեր տեղադրելիս կամ ծածկույթներ դնելիս, քանի որ ճիշտ սեղմումը կանխում է այդ կառույցների տեղաշարժը ապագայում:

Ճղփանիվների նպատակն ու գործառույթը հողի և ասֆալտի սեղմման ընթացքում

Ճնշիչ ռոլերը կատարում են երկու հիմնական աշխատանք՝ նյութերի սեղմման ժամանակ՝ հող և ասֆալտ: Երբ աշխատում են հողի պատրաստման վրա, այս մեքենաները իրոք խտացնում են ճանապարհների ներքևում գտնվող հողը՝ լրացնելով փոքր օդային ծոցերը, որոնք կարող են ապագայում խնդիրներ ստեղծել: Սա օգնում է կանխել հետագա ժամանակահատվածում հողի նստեցումները և էրոզիան: Ասֆալտապատման աշխատանքների դեպքում ճնշիչ ռոլերը սեղմում են տաք խառնուրդը մինչև այն հասնի ճիշտ խտությանը: Սա ապահովում է, որ ավարտված ճանապարհը հարթ կլինի և երկար կմնա առանց շուտ ճեղքեր առաջացնելու: Մոտավորապես 2025 թվականին կատարված որոշ հետազոտություններ ցույց են տվել, որ ճիշտ սեղմումը իրականում կարող է կրկնապատկել ճանապարհի շահագործման տևողությունը նորոգում պահանջվելուց առաջ, ինչը բավականին ակնառու է համեմատած այն ճանապարհների հետ, որտեղ սեղմումը ճիշտ ձևով չի կատարվել: Այս մեքենաների կողմից ճնշման և թրթռոցների կիրառումը ստեղծում է հզոր հիմքեր, որոնք ավելի լավ դիմադրում են ինչպես ծայրահեղ եղանակային պայմաններին, այնպես էլ անընդհատ տրանսպորտային շարժվածությանը:

Ենթաշերթի ամրության բարելավում ճիշտ սեղմման մեքենաների օգտագործմամբ

Ենթահիմքի աշխատանքներից լավ արդյունքներ ստանալը իրականում կախված է ճիշտ ռոլերների ընտրությունից՝ կախված հողի տեսակից և նրա խոնավությունից: Ճանապարհների ձախողումները հաճախ սկսվում են թույլ ենթահիմքերով, որոնք բաղկացնում են մոտ երկու երրորդ բոլոր խնդիրներից: Երբ մայրցամաքները կարողանում են սեղմման մակարդակը հասցնել 95%-ից մինչև գրեթե 98%՝ օգտագործելով թրթռացող ռոլերներ կամ ավանդական խոզանակավոր տեսակները, նրանք զգալիորեն կրճատում են այս խնդիրները: Սարքավորումները մեծ տարբերություն են կազմում սեղմման ճնշման հավասարաչափ բաշխման և անհանգստացնող ակոսների առաջացումը կանխելու հարցում, ինչը երկարացնում է ճանապարհների կյանքը: Եվ եկեք մի մոռանանք նաև ֆինանսական կողմը՝ ճիշտ սեղմված հիմքը կարող է կրճատել շահագործման ծախսերը գրեթե կեսով: Այդ իսկ պատճառով ճիշտ ռոլեր ընտրելը ոչ թե մի փոքր մանրամասնություն է, այլ կարևոր է, եթե մենք ցանկանում ենք, որ մեր ճանապարհները ժամանակի ընթացքում հաստատ մնան:

Ճանապարհային ռոլերների տեսակները և դրանց կիրառումը տարբեր նախագծերում

Ստատիկից մինչև թրթռացող՝ ռոլեր-սեղմիչների տեսակները

Այսօր շինարարությունը մեծ հիմնված է այնպիսի հատուկ ռոլիկների վրա, որոնք ճիշտ կատարում են աշխատանքը՝ մակերեսները սեղմելիս: Ստատիկ ռոլիկները սովորաբար կշռում են 8-ից 12 տոննա, գործադրելով հաստատուն ճնշում, որը լավ է աշխատում կավային փոշու նման կպչուն հողերի հետ: Այնուհետև կան թրթռացող մոդելները, որոնք իրենց զանգվածը համակցում են րոպեում 1500-ից 3000 թրթռումների հետ: Դրանք օգնում են ավելի լավ սեղմել նյութերը, ինչպիսին է խճը, և բարձրացնում են դրանց կրող ունակությունը մոտ 20-30 տոկոսով: Ասֆալտապատ ճանապարհների վրա աշխատելիս հաճախ օգտագործվում են պնևմատիկ ռոլիկներ՝ մեծ ռետինե անվադողերով: Այս սարքերը հիմնականում մեքենայական ձևով մասաժ են կատարում նյութի վրա, սեղմելով դուրս բոլոր անցակետերը՝ պահպանելով ճանապարհի մակերեսի ամբողջականությունը և տեսքը:

Ճկուն վերամշակման տեսակների համապատասխանեցում տարբեր ճանապարհային ծածկույթների հետ

Ճիշտ ռոլերը ընտրելը մեծ չափով կախված է այն նյութերից, որոնց հետ աշխատում են, և նախագծի ընդհանուր նպատակներից: Երբ գործ ունենք ավտոմայրուղու հիմքի շերտերի հետ, թրթռացող ռոլերը 40 տոկոսով ավելի արագ են կոմպակտացնում ազատ խճանմանը, քան դրանց ստատիկ համակիցները: Ասֆալտապատման ժամանակ օգտագործվում են հարթ թմբուկավոր ռոլերը, քանի որ դրանք օգնում են խուսափել այն անտեսելի դեֆորմացիաներից, որոնք կարող են վատացնել մակերեսի որակը: Կարևոր է նաև ջերմաստիճանի ճիշտ ընտրությունը: Մեծամասնություն մասնագետները ցանկացածին կասեն, որ ասֆալտային ռոլերի ջերմաստիճանը պետք է լինի 120 աստիճան Ցելսիուսից բարձր, որպեսզի ավելի լավ կոմպակտացում ստացվի՝ նույն տարածքով բազմակի անցումների կարիք չլինի: Այս խորհուրդները անմիջապես արտացոլված են արդյունաբերական ուղեցույցներում՝ տարբեր իրավիճակներում ճիշտ ճկուն վերամշակումներ ընտրելու համար:

Հարթ անիվներով ռոլերներ ասֆալտապատման և վերջնական մշակման համար

Շարունակական սեղմման միջոցով հարթ անիվներով ռոլերները ապահովում են ասֆալտի 92-95% խտություն: Նրանց պողպատե բարձրաքանդակները ստեղծում են համաչափ տեքստուրա, որը կարևոր է բարձր երթևեկությամբ ճանապարհների համար, որտեղ շփման գործակիցը պետք է լինի 0,4-0,6: Օպերատորները սովորաբար կատարում են 4-6 անցում 3-6 կմ/ժ արագությամբ՝ կարգավորելով արագությունը ըստ խառնուրդի ջերմաստիճանի՝ խուսափելով սեգրեգացիայից և ապահովելով համազանգված արդյունքներ:

Տատանվող ռոլերներ հիմքի շերտի և ամրացված հողի սեղմման համար

Բարձր լայնական տատանումներով ռոլերները (1,5–2,0 մմ) կարևոր են ամբարձիչների համար՝ նվազեցնելով հողի թափանցելիությունը 80%-ով ջրամբարների շինարարության ընթացքում: Դրանք երկաթուղային ենթակառուցվածքներում հասնում են 98% Պրոկտորի խտության 12-15 անցումների ընթացքում՝ ստատիկ ռոլերների 20-ից ավելի անցումների դեմ: Ուսումնասիրությունը շեշտում է դրանց դերը նստվածքից առաջացած անվանական անհաջողությունները կանխարգելելու գործում, որոնք կազմում են համաշխարհային ենթակառուցվածքների վերանորոգման ծախսերի 34%:

Ճանապարհային ռոլերներով հողի և ասֆալտի սեղմման գիտություն

Ճգնաժամի կոմպակտացումը կառավարվում է ինժեներական սկզբունքներով, որոնք որոշում են, թե ինչպես է սարքավորումը փոխազդում նյութերի հետ: Ժամանակակից ռոլերներն օգտագործում են քաշը, թրթռոցը և շարժումը՝ խտացում ստանալու համար, որը կարևոր է տևականության և բեռի կրող ունակության համար: Այս մեխանիկայի հասկանալը բարելավում է շինարարության բոլոր փուլերի արդյունքները:

Գետնի կոմպակտացման սկզբունքները և դրա ազդեցությունը ճանապարհի ամբողջականության վրա

Երբ հողը սեղմվում է, այն իրականում հեռացնում է մասնիկների միջև գտնվող փոքր օդային պարկերը՝ դարձնելով դրանք խիտ կերպով տեղավորված և ստեղծելով ամուր հիմք: Անցյալ տարվա որոշ հետազոտություններ ցույց տվեցին, որ եթե ճանապարհների ներքևում գտնվող հողը բավարար խտություն չունի, ճանապարհի նստեցման հետ կապված խնդիրների հավանականությունը մոտ 40%-ով ավելի բարձր է: Ուստի շինարարական թիմերն օգտագործում են այդ մեծ ճանապարհային ռոլերները՝ ամեն ինչ ճիշտ սեղմելու համար՝ համաձայն այն, ինչը կոչվում է Պրոկտորի խտության ստանդարտներ: Այս ստանդարտները օգնում են որոշել հողի խոնավության և անհրաժեշտ սեղմման միջև լավագույն հավասարակշռությունը: Սա կանխում է հողի անհավասար նստումը, որը հակառակ դեպքում կառաջացներ անհանգստացնող ճեղքեր և այն անտառենի խոռոչները, որոնց վրա անցնելը մեզ բոլորիս դուր չի գալիս:

Կառուցվածքային ամրության հասնելը արդյունավետ ասֆալտի սեղմման միջոցով

Ասֆալտը ճիշտ կոմպակցնելը կախված է ջերմաստիճանի, ճնշում գործադրելու ժամանակի և օգտագործվող ուժի ճիշտ հարաբերակցությունից: Եթե հարթակները չափազանց քիչ են սեղմվում, ապա ճանապարհի մակերևույթում առաջանում են ձանձրալի փոքրիկ օդային պղպուղներ, ինչը հանգեցնում է ավելի շուտ ճեղքերի առաջացմանը: Սակայն, եթե կոմպակցումը չափազանց ուժեղ լինի, ապա խառնուրդի մասնիկները սկսում են իրարից բաժանվել՝ փոխարեն հարմար կերպով միասին մնալու: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ ասֆալտային շերտերի խտությունը 92-ից գրեթե 98 տոկոսի սահմաններում պահելը կարող է ճանապարհների կյանքը 7-ից մինչև 12 տարով երկարաձգել նորոգումների անհրաժեշտությունից առաջ: Շատ մասնագետներ այս աշխատանքի համար նախընտրում են թրթռացող վալներ, քանի որ դրանք ունեն կարգավորումներ, որոնք թույլ են տալիս օպերատորներին կետրոնավորել հաճախականությունը՝ կախված այն խառնուրդի տեսակից, որի հետ աշխատում են, ինչը ներառված է շատ ժամանակակից ստանդարտներում նրանց ստանդարտ կոմպակցման ընթադարձում:

Վալի զանգվածի, թրթռման հաճախականության և լայնության ազդեցությունը արդյունքների վրա

Ավելի ծանր ստատիկ ռոլերները (10–20 տոննա) նախատեսված են խորը հողային շերտերի համար, իսկ 2500–4000 տատանում րոպեում աշխատող թեժային մոդելները օպտիմալ խտություն են ապահովում շաղախային նյութերի համար: Լայնական շեղման կարգավորումը օգնում է կանխել խճի կոտրումը ասֆալտում:

Ճնշման և շարժման հավասարակշռություն. Օպտիմալ սեղմման մեխանիկան

Ռոլերի արագությունը պետք է համակարգվի թեժային ցիկլերի հետ՝ թույլ չտալու անբավարար սեղմված «ստվերային գոտիներ»: Նվազագույն արագությունները (<4 կմ/ժ) թույլ են տալիս ալիքների լրիվ տարածում ասֆալտային շերտերում: 2023 թ.-ի տեղանքում կատարված փորձարկումը ցույց տվեց, որ 2,5 մմ լայնական շեղումը 30 Հց հաճախականության հետ միասին օդային անթափանց հատվածները 18%-ով կրճատում է ստատիկ սեղմման համեմատ:

Ճանապարհների կայունության և երկարաժամկետ աշխատանքի բարելավում ճիշտ սեղմմամբ

Ինչպես է արդյունավետ սեղմումը երկարացնում հատակի կյանքի տևողությունը

Ճիշտ կոմպակցումը ներկայացնում է հիդրոասֆալտի խտությունը 7–12%-ով, ստեղծելով ջրամերժ մակերևույթ՝ դիմադրելով ջրի վնասին և օքսիդային ծերացմանը: Սա կանխում է փոսերի 90%-ը, որոնք առաջանում են խոնավության ներթափանցման պատճառով (Ազգային ասֆալտապողոտի ասոցիացիա, 2023), թույլ տալով ճանապարհներին դիմակայել 100,000-ից ավել համարժեք մեկ առանցքային բեռին՝ մինչև խոշոր նորոգումներ:

Ճեղքերի, բլրակների և նստումների կանխումը ճիշտ տեխնիկայի միջոցով

Ամբողջական մակերևույթները կախված են երեք հիմնական պարամետրերի պահպանումից.

• Ռեզոնանսային հաճախականություն 25–35 Հց հատվածում՝ հիմքի շերտերի համար
• Կաթուղարկի արագությունը 3 մղոն/ժ-ից ցածր (4,8 կմ/ժ)՝ վերջնական անցումների ընթացքում
• Ասֆալտի ջերմաստիճանը 212°F-ից բարձր (100°C)՝ կոմպակցման ընթացքում

Վերջերս կատարված շինարարական հետազոտությունների համաձայն՝ այս տեխնիկաները 60%-ով կրճատում են մակերևույթի անհամասեռությունները համեմատած անվերահսկելի մեթոդների հետ:

Ուսումնասիրություն. Ճանապարհի առավելագույն երկարակեցության հասնելը ճիշտ կաթուղարկի օգտագործմամբ

2023 թվականին Միջին Արևմուտքում եղած մի ավտոմայրուղային նախագիծ օգտագործեց ինտելեկտուալ նեխման համակարգեր՝ հասնելու 98,6% խտության, ինչը 3,2%-ով բարձր է ստանդարտ պրակտիկայից: GPS-ով աշխատող նեխիչները ավտոմատ ձևով կարգավորում էին թրթռացման օրինաչափությունները 15 հողային գոտիներում, ինչի արդյունքում ստացվեց 40 տարվա ծառայողական ժամկետ՝ առանց առաջին հնգամյակում կապերի վերանորոգման կարիքի:

Խուսափելով թակարդերից՝ չափից ավելի և չափից պակաս նեխման ռիսկեր

Չափից պակաս նեխումը (92%-ից ցածր խտություն) թույլ է տալիս ջրի կուտակում, ինչը 37%-ով նվազեցնում է ծանրաբեռնվածության կրող ունակությունը: Չափից ավելի նեխումը (102%-ից բարձր) վնասում է խճի փոխադարձ կապը: Ժամանակակից նեխիչները, որոնք ունեն իրական ժամանակում խտությունը հսկելու հնարավորություն, օգնում են պահպանել 95–98% իդեալական միջակայքը, որտեղ հիմնապատը ցուցադրում է ինչպես ճկունություն, այնպես էլ կոշտություն:

Ճանապարհային նեխիչների օգտագործմամբ հիմնապատի նեխման փուլերն ու լավագույն պրակտիկաները

Ճանապարհաշինական նախագծերում նեխման հիմնական փուլերը

Խտացման գործընթացը, սովորաբար, ընթանում է երեք հիմնական փուլերով՝ առաջին խտացում, միջանկյալ և այն, ինչը շինարարները կոչում են վերջնական խտացում: Սկզբում աշխատողները, սովորաբար, օգտագործում են մեծ թրթռացող ռոլերներ՝ հիմքի նյութը խտացնելու համար, որը հաճախ կոտրված քար կամ շաղախ է: Այս առաջին փուլը գործընթացն է սկսում, սակայն այն չի ավարտում ամբողջ աշխատանքը: Հաջորդը միջանկյալ փուլն է, երբ պնևմատիկ անվադողերով ռոլերները մի քանի անգամ անցնում են մակերեսի վրայով: Այս մեքենաները ինչ-որ տեսակի «մասաժ» են կատարում նյութի վրա, հեռացնելով օդային պարկերը և ամրացնելով նյութը: Վերջին քայլը ներառում է ստատիկ պողպատե թմբուկներով ռոլերներ՝ վերջնական խտացման համար: Այս վերջնական անցումը հարթեցնում է մնացած բոլոր անհարթությունները և համոզվում է, որ կշիռը հավասարաչափ է բաշխված ճանապարհի մակերեսին: Ինչպես նշված է 2023 թվականի Երկաթուղային շինարարական սարքավորումների վերլուծության վերջերս հրապարակված զեկույցում, այս փուլերը ճիշտ իրականացնելը շատ կարևոր է, քանի որ դրանց հերթականությունը խախտելը կարող է հանգեցնել նոր կառուցված ճանապարհների շատ շուտ ճեղքվելու:

Ռոլերի կիրառում հիմքից մինչև վերին շերտի սեղմում

Հիմքային շերտերի համար բարձր լայնական թափանիշ ունեցող թրթռացող ռոլերները (1,5–2,0 մմ) առավելագույնի հասցնում են ենթահիմքի կայունությունը՝ խորապես թափանցելով խճային նյութերի մեջ: Ասֆալտը սեղմելիս օպերատորները փոխանցում են ստատիկ ռոլերների կամ ցածր հաճախականությամբ թրթռացող ռեժիմների (2000–3000 VPM), որպեսզի խուսափեն խառնուրդի վնասման հարցից: Սարքավորումների կարգավորումները շերտերի միջև փոխելը ապահովում է 95–98% թիրախային խտություն՝ առանց չա excessապական սեղմման բարակ վերին շերտերում:

Ճիշտ ճանապարհային ռոլերի ընտրություն՝ կախված հատակի տեսակից և նախագծի պահանջներից

Համապատասխանեցրեք գլանի քաշը (8–20 տոննա) և բաղադրիչի լայնությունը նյութի խորությանը և նախագծի մասշտաբին՝ նեղ բաղադրիչները ավելի բարձր ճնշում են գործադրում տեղային վերանորոգումների համար, իսկ լայն բաղադրիչները բարձրացնում են արդյունավետությունը խոշոր մասշտաբի ավտոմայրուղային նախագծերում:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞րն են ճանապարհային գլանների հիմնական տեսակները:

Ճանապարհային գլանները կարող են լինել ստատիկ, թրթռացող և ավտոտափակներ: Յուրաքանչյուր տեսակ ունի տարբեր նշանակություն՝ կախված կոմպակտացվող նյութից և նախագծի բնույթից:

Ինչպե՞ս է ճանապարհային գլանի թրթռումը օգնում կոմպակտացման մեջ:

Թրթռացող գլանները կիրառում են թրթռում քաշի հետ միասին՝ հողի կամ խճի մասնիկները ավելի խիտ դասավորելու համար, ինչը հասնում է ավելի բարձր խտության, քան ստատիկ գլանները: Սա հատկապես օգտակար է այնպիսի նյութերի համար, ինչպիսիք են ավազը և խիճը:

Ինչո՞ւ է կոմպակտացումը կարևոր շինարարության մեջ:

Ճիշտ խտացումը օգնում է վերացնել օդային կորույթները, ստեղծել հզոր հիմք, կանխել նստումը և նվազեցնել ճանապարհների էրոզիայի ու ճեղքերի առաջացման վտանգը: Սա երկարաձգում է ենթակառուցվածքային նախագծերի կյանքը:

Ո՞րն են չափից ավելի խտացման հնարավոր ռիսկերը:

Չափից ավելի խտացումը կարող է վնասել ասֆալտում խառնուրդի փոխադարձ կապը, ինչը նվազեցնում է ճանապարհի տարբեր բեռներ կրելու ունակությունը՝ ազդելով դրա ճկունության և կոշտության հավասարակշռության վրա: