Спецтехника в дорожном строительстве
Спецтехника в дорожном строительстве — это механизмы и машины, использующиеся для ремонта и укладки дорожного полотна. Существует несколько основных видов, которые отличаются рядом особенностей по применению.
Наиболее популярная спецтехника
Качество и скорость строительства дорожного полотна зависят не только от используемых материалов, но и от спецтехники. Существует множество машин, которые помогают снижать трудозатраты. К наиболее популярным относят:
- асфальтоукладчики;
- грейдеры;
- катки;
- экскаваторы;
- фрезы;
- кусторезы;
- виброплиты.
Всю специальную техники классифицируют в соответствии с типом выполняемых работ.
Для подготовительных работ
Разравнивать поверхности помогают экскаваторы, грейдеры и кусторезы. Техника делает природный ландшафт ровнее и сглаживает неровности.
Если требуется избавить почву от пней, то применяют корчеватели и рыхлители. Они могут быть в виде самостоятельной техники или использоваться на базе бульдозера. Универсальные машины с разным навесным оборудованием пользуются повышенным спросом.
Автокраны
В дорожных работах часто используют автокраны, так как машины мобильны и работают в ограниченном пространстве. Передвигаются на колесном шасси. Используют их для выгрузки и погрузки:
- монолитных блоков;
- фасованных строительных материалов;
- бревен;
- строительных вагончиков;
- кирпича.
Вид техники для работ выбирают в зависимости от производительности.
Телескопический погрузчик
Телескопический погрузчик — это техника, оснащенная колесным шасси и телескопической стрелой. Машины предназначены для перемещения в ограниченном пространстве. Чтобы повысить устойчивость, используют гидроуправляемые аутригеры, а также электронные системы, которые стабилизируют шасси на неровной поверхности.
Технику применяют для различных задач:
- поднятия людей;
- выравнивания основания;
- планирования территории под строительство объекта;
- перевалки грузов.
Основной рабочий орган машины — телескопическая стрела, которая приводится в движение при помощи гидравлической жидкости. Груз захватывается вилами или аналогичными устройствами. Особенность техники — высокая грузоподъемность и возможность доставать далеко расположенный объект.
Телескопический погрузчик — это отлично защищенная машина, которая оборудована кабиной, выдерживающей падение грузов и опрокидывание. Когда возникает максимально допустимая нагрузка, срабатывает сигнализация. Рабочее место оператора надежно защищено от:
- вибрации;
- ударной нагрузки;
- попадания влаги и пыли;
- шума.
В кабине оператора предусмотрена система отопления и кондиционер.
Грейдер
Грейдер предназначен для выполнения транспортировочных, строительных и земляных работ. Чаще всего используют при укладке асфальта. Особенно незаменима техника в непроходимых местностях:
- посадках;
- заболоченных участках;
- заброшенных локациях.
Машины активно применяют:
- при строительстве аэродромов и автомобильных дорог;
- в мелиорации земель;
- для очистки дорог и улиц от снега;
- при ремонте грунтовой и гравийной дороги.
При помощи грейдера планируют площади и откосы, послойно выравнивают грунт и прочие основания. Транспорт используют при создании:
- насыпей;
- обочин;
- водоотливных каналов;
- откосов.
Также технику используют для очистки территории от снега и мусора.
Грейдеры разделяют по видам. Бывают:
- Полуприцепные и прицепные. Их фиксируют на раме строительной техники или трактора. Отличаются компактными размерами.
- Самоходные. Выпускают на колесном шасси, которое дает возможность машине самостоятельно перемещаться.
Основной рабочий орган техники — отвал. Это стальной лист, который согнут по криволинейному профилю. В нижней части болтами закреплен нож, который режет грунт. По краям находятся боковые ножи. При дополнительной установке кирковщика оператор быстро разрушает старое дорожное полотно и рыхлит почву. На основную раму можно устанавливать снегоочиститель и рабочее оборудование бульдозера.
Экскаватор
Технику используют для:
- выравнивания поверхностей;
- копания котлованов;
- прокладывания коммуникаций;
- строительных работ;
- всех видов дорожных работ;
- погрузки и выгрузки материалов;
- планирования грунта;
- корчевания пней.
Экскаваторы выпускают на гусеничном ходу и колесной части. Каждый тип обладает своими преимуществами.
Машина на гусеничном ходу перемещается и сохраняет работоспособность даже на полном бездорожье. Она не боится грязи, камней и крутых косогоров. Технику используют в местах, где колесные модели не могут полноценно работать. Недостаток — машину требуется доставлять на объект при помощи специального транспорта.
Техника на колесной части может работать в болотистой местности. На объект доставляется самостоятельно.
Основные элементы машины — это экскаваторный и погрузочный ковш. Есть возможность использования дополнительного оборудования:
- гидромолота;
- специфических захватов;
- вилки для поддонов;
- нестандартного оборудования, изготавливающегося на заказ.
По типу управления бывают джойстиковые и рычажные модели. В первом варианте управление более легкое и точное.
Кусторез
Кусторезы используют во время подготовительных работ для расчистки строительной площадки от мелколесья и кустарников. Применяют их при:
- освоении новых земель;
- прокладке трассы;
- устройстве просеки в лесном массиве;
- мелиоративных работах.
Технику для выполнения работ используют в зимнее и летнее время.
Землеройные
Экскаваторы и бульдозеры выравнивают основание и снимают лишний грунт. Производительность машин и мощность техники бывает различной, так как работы проводятся на разных рельефах и типах почвы. Землеройные машины выносливы, долговечны и износоустойчивы. Бывают на гусеничном и колесном ходу.
Землеройная техника не может перемещаться на большой скорости, так как относится к тихоходным машинам. Для доставки их на удаленный объект применяют дополнительный автотранспорт, которые перевозит негабаритные грузы. Его также относят к машинам, которые используют в дорожном строительстве.
Скреперы
Скреперы — техника, которая срезает грунт послойно. Машины бывают самоходными и прицепными. Основной рабочий орган — ковш. Скрепер используют для:
- устройства насыпей и выемок;
- возведения плотин;
- обустройства дамб;
- отрывки котлована;
- уплотнения грунта.
По типу разгрузки техника бывает свободной, полупринудительной и принудительной.
Бульдозеры
Бульдозер — это самоходная техника с ножевым рабочим органом. Машину используют для земельно-транспортных работ. В дорожном строительстве применяют различные типы бульдозеров, которые подходят для всех этапов строительства:
- подготовки грунтового основания;
- устройства песчаного и щебеночного слоя;
- подготовки дорожного покрытия к асфальтированию.
Типовой бульдозер — это базовая машина, в которой спереди расположен навесной металлический отвал. Основная функция машины — послойное срезание грунта и перемещение его на расстояние до 150 м. Также техника:
- разрабатывает грунт;
- возводит насыпи, плотины и дамбы;
- засыпает траншеи после проведения коммуникаций;
- планирует строительные площадки;
- расчищает территорию от кустарников и растительного слоя;
- выкорчевывает пни;
- расчищает завалы на дорогах.
Гусеничный бульдозер создается на базе гусеничного трактора. Основное преимущество — большая проходимость и производительность. Недостаток — низкая скорость и необходимость использования специальной техники для транспортировки к месту работ.
Гусеничные модели чаще всего применяют при проведении землеройных работ. Для устройства слоев дорожного основания используют пневмоколесные бульдозеры, которые создают на базе колесного трактора или тягача. Они более маневренные, но по производительности уступают гусеничным моделям.
Укладывающая и обслуживающая техника
Когда подушка подготовлена, для стабильности основание утрамбовывают. Для этого используют разные технологии: от вибротрамбования до монолитной подушки. Поэтому в дорожном строительстве часто применяют бетоносмеситель.
После того, как основание полностью готово, используют катки и асфальтоукладчики. Они создают финишное покрытие. Для замены дорожного полотна применяют специальные фрезы. Они удаляют верхний слой, который пришел в негодность, выравнивают основание и создают условия для укладки асфальта.
Каток
Каток — это крупная строительная техника, которая утрамбовывает и уплотняет основание из земли, асфальта, гравийно-песчаных смесей.
По типу рабочего органа выделяют:
- комбинированные;
- вальцовые;
- пневмоколесные.
Катки, содержащие внутри вибратор, усиливают степень уплотнения дорожного покрытия без увеличения массы техники. Существуют прицепные модели, использующиеся совместно с трактором.
Заливщик швов
Заливщик швов осуществляет санацию трещин и швов. Используют при мелком ремонте асфальтобетонного покрытия.
Заливщик швов — это одноосный прицеп, на котором установлена термоизолированная емкость, заполненная расплавленным битумом. Внутри постоянно поддерживается температура в пределах 130°-140°С.
Машина для ямочного ремонта
При помощи техники осуществляют ремонт асфальтобетонного полотна, заполняя ямы из смеси битумной эмульсии и щебня. Предварительную подготовку полотна проводить не надо. Отремонтированную дорогу разрешается эксплуатировать сразу после завершения работ.
Асфальтоукладчики
Технику используют для укладки асфальтовой и бетонной смеси на дорожное полотно. Машины выпускают на гусеничном и колесном ходу. Оснащают компьютеризованными устройствами, которые автоматизируют рабочий процесс.
Гусеничные модели массивные и применяются на автомагистралях. Колесная техника более легкая и мобильная. Поэтому используют ее чаще всего в городских стесненных условиях.
Электроника, при минимальном участии оператора, контролирует:
- скорость движения;
- температурный режим и ход подачи асфальтобетонного раствора;
- направление перемещения.
Также у асфальтоукладчика есть выглаживающая доска и трамбующий брус.
Гудронатор
Гудронатор — это автораспределитель битума, который техника в горячем или холодном состоянии равномерно распределяет по дорожному полотну. Устройство, независимо от скорости движения, автоматически поддерживает заданный оператором объем вяжущего вещества на метре квадратном дорожного полотна.
Виброплита
Часто спецтехнику для уплотнения грунта применяют при возведении тротуара. Работу проводят при помощи укатывания и вибрирования. В некоторых трамбующих машинах применяют два варианта.
Виброплита — это легкое устройство, которое используют в дорожном строительстве и ямочном ремонте дорожного покрытия. Механизм помогает трамбовать:
- песок;
- грунт;
- гравий;
- изношенное асфальтовое покрытие;
- гравий.
Модели отличаются по типу приводного двигателя. Бывают:
- Бензиновая виброплита — это наиболее востребованный, доступный по стоимости вариант. Подходит для средних по тяжести работ.
- Виброплита с электромотором. Удобный в использовании инструмент. Недостаток — привязанность к электросети.
- Дизельная виброплита — это мощная и дорогая техника, которую используют профильные предприятия.
Вид и вес виброплиты выбирают, ориентируясь на тип выполняемой работы.
Техника для очистки дорожного покрытия от снега
Технику для очистки дорог оснащают щетками и отвалами. Машины бывают:
- тротуароуборочные;
- снегоуборочные.
Техника очищает дорожное полотно от слежавшегося и свежевыпавшего снега. Используют машины для удаления снежных насыпей на взлетно-посадочных полосах аэродромов и шоссе.
Чаще всего применяют комбинированную технику на базе тракторов или грузовиков. Благодаря возможности смены навесного оборудования машины решают различные задачи. Тем самым заменяют несколько видов узкопрофильной техники.
В таблице указаны типы навесных агрегатов, предназначенных для очистки дорог:
|
Тип навесных агрегатов |
Описание |
|
Плужный |
Снежный отвал устанавливают на любую дорожную технику. В летнее время используют для очистки аэродромов и дорог от опавшей листвы, мусора. |
|
Щеточный |
Предотвращают накапливание снега и увеличение его слоя. В теплое время года щетки применяют для очищения дорожного полотна от грязи и пыли. |
|
Шнекороторный |
Устройство измельчает снег и подает его к вращающемуся ротору. Обладает большой дальностью отбрасывания. Показывает высокую производительность при уборке сильно слежавшегося и глубокого снега. |
|
Ветродуйный |
Данный тип используется крайне редко на дорогах и тротуарах, но незаменим для аэродромов. Из техники на высокой скорости выходит холодный поток воздуха, сдувающий весь снег. В теплое время года при помощи устройства очищают территорию от грязи, пыли и опавшей листвы. |
|
Тепловой |
Тепловое навесное устройство применяют на аэродромах. Благодаря мощному потоку раскаленных газов поверхность полотна быстро высушивается. Остатки снега и льда испаряются. |
|
Поливальный |
Обрабатывают дорожное полотно жидкими реагентами, которые растворяют лед. |
Техника для производства и транспортировки растворов
Смеси для дорожного полотна изготавливают на заводе. Транспортировку асфальтобетона на объект осуществляют грузовые автомобили, оснащенные специальными кузовами. Чаще всего используют самосвалы.
Бетонные смеси доставляют миксеры. Во время движения в бетономешалке раствор постоянно перемешивается, что дает возможность перевозить его на дальнее расстояние, не теряя качество.
Техника для нанесения дорожной разметки
Техника для нанесения дорожной разметки бывает:
- Универсальной. Отличается большими габаритами. Одновременно наносит несколько линий практически любыми материалами.
- Компактной. Используют для нанесения разметки на небольшой площади.
Машины оснащены приборами, которые автоматически контролируют ширину и толщину наносимой линии. Обладают высокой маневренностью, простотой управления, высоким качеством осуществляемых работ.
Спецтехника существенно упрощает работы и помогает обеспечивать максимальное качество дорожного полотна. В результате частичный или полный ремонт дороги приходится проводить гораздо реже.
Jet-grouting как он есть
По просьбе «Строительного Еженедельника» руководитель проектов АО «Нью Граунд» Светлана Рубцова рассказала о струйной цементации — одной из современных технологий, все больше завоевывающих популярность на строительном рынке.
— Jet-grouting, или технология струйной цементации, или струйная геотехнология, заключающаяся в разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора, позволяет получать практически любой формы и размеров грунтоцементный массив, который обладает достаточно высокими прочностными и деформационными показателями, более чем на порядок превышающими характеристики грунта. Эта технология решает множество задач и делает возможным улучшать естественные основания, усиливать фундаменты. Кроме того, она эффективно используется для ограждения котлованов и создания противофильтрационных завес, в том числе в стесненных условиях работы.
Руководитель проектов АО «Нью Граунд» Светлана Рубцова
Струйная цементация применима практически в любых видах грунта. Jet-grouting активно используется при реконструкции зданий и сооружений, в том числе памятников архитектуры. Сегодня это эффективный способ повысить несущую способность здания при увеличении нагрузки и незаменимое средство для сохранения исторических зданий посредством усиления старых фундаментов.
Спектр представленного на российском рынке оборудования достаточно широк и включает в себя как малогабаритные машины, типа УКБ, весом всего до 500 кг, так и большие установки, весом до 20–25 тонн. Существующее оборудование позволяет проводить работы на любых строительных площадках и при новом строительстве, и из подвалов существующих зданий и в производственных помещениях.
В России не так много специалистов по технологии струйной цементации, но они есть, поскольку популярность технологии растет. Большая часть компаний располагает 1–3 установками. В нашей компании сейчас работает 21 действующий комплекс для струйной цементации. Можем с уверенностью заявить, что на сегодняшний день компания «Нью Граунд» является самым крупным игроком на рынке этих услуг.
География нашей работы включает множество регионов — от Мурманска до Владивостока. Наши специалисты — настоящие профессионалы своего дела, с профильным образованием и большим опытом работы в этой сфере. Мы предоставляем полный комплекс услуг от инженерно-геологических изысканий до проектирования и реализации строительно-монтажных работ.
К сожалению, все еще не все строительные компании на рынке знакомы с технологией струйной цементации, но интерес к ней явно растет. Мы считаем, что в будущем она будет развиваться все активнее.
К примеру, технология может быть эффективно использована в районах, где строительство проводилось на вечномерзлых грунтах. В связи с повсеместным изменением климата и растеплением грунтов здания могут начать давать неравномерную осадку, и как раз для стабилизации осадок может прийти на помощь jet-grouting. Кроме того, в современных мегаполисах плотность застройки постоянно возрастает и все чаще необходимо оборудование, позволяющее работать в стесненных условиях, что опять-таки характерно для струйной цементации.
Новые СП — новая эффективность
Модернизация нормативной базы — одна из застарелых проблем строительной отрасли, что находит отражение и в критике со стороны руководства страны. Тем более важно появление каждого нового нормирующего документа, особенно в столь важной сегодня сфере, как развитие транспортной инфраструктуры.
С 1 июля 2021 года вступили в действие актуализированные СП 35 «Мосты и трубы» и СП 122 «Тоннели железнодорожные и автодорожные», регламентирующие проектирование и строительство транспортных сооружений.
Работа по актуализации стандартов организована ФАУ «ФЦС» и выполнена АО «ЦНИИС» и ООО «Мастерская Мостов» при участии специалистов ООО «ИЦ "МИТ"», АО «Дороги и мосты», «Мостотреста».
Актуализация Сводов правил стала очередным шагом в модернизации нормативной базы. Еще в 2010 году вместо устаревших СНиПов были, в частности, разработаны СП35 по проектированию мостов и водопропускных труб и СП122 по проектированию железнодорожных и автодорожных тоннелей. «Вобрав все самое фундаментальное из СНиПов Своды правил во многом улучшили ситуацию в проектировании мостов и тоннелей и дали возможность проектировщикам разрабатывать в том числе уникальные сооружения, как вантовый мост на о. Русский (с пролетом 1 км!), тоннели Московского метрополитена, Лефортовский тоннель и Строгинские тоннели в Москве», — вспоминает заместитель генерального директора АО «ЦНИИТС» по научной работе Юрий Новак.
При этом он отмечает: практика показала, что документы такого уровня должны пересматриваться на регулярной основе. «Был выбран срок пересмотра СП — пять лет, который позволял пройти для утверждения той или иной инновационной продукции весь путь от идеи через эксперимент, опытное проектирование и строительство до массового применения. В 2012–2015 годах, в 2020 году были подготовлены вторая и третья редакции этих СП», — говорит эксперт.
СП 35
Работа по актуализации нормативных документов велась при активном участии Минтранса России, Росавтодора, ТК 418 «Дорожное хозяйство». «Пересмотру нормативов предшествовало проведение нескольких прикладных научных исследований, а также аккумуляция результатов опытного проектирования и строительства целого ряда объектов, например, Крымского моста», — со своей стороны отмечает замглавы Минстроя РФ Сергей Музыченко.
«Основные задачи, которые решались при разработке изменений в СП 35, это: актуализация взаимосвязей с обновляемой нормативной базой в части новых материалов и разработанными новыми нормативными документами, уточнение методов расчета и конструирования железобетонных элементов, а также учет разработанных ранее специальных технических условий», — рассказывает заместитель технического директора ООО «Мастерская Мостов» Николай Новак.
По его словам, прежде всего следует отметить большую группу изменений, связанных с расчетом и конструированием железобетонных конструкций, в том числе добавлено приложение по расчету сечений с учетом диаграмм деформирования материала. Также обновились требования к габаритам, тротуарам, к проектированию водоотвода и мостового полотна, а также иные крайне важные положения.
Юрий Новак перечисляет следующие ключевые новации СП 35:
- Включены требования по современным методам расчета конструкций мостов на основе нелинейного подхода учета работы материалов, что даст возможность более грамотно проектировать мосты.
- Разрешено применение фибробетона в мостовых конструкциях. Фибробетон в отдельных элементах мостовых сооружений весьма важен, несмотря на его повышенную стоимость в сравнении с обычным гидротехническим (мостовым) бетоном.
- Разрешается применение арматуры классов А500 и А600 по ГОСТ 34028, а также арматуры с периодическим профилем поверхности, имеющим многорядное расположение поперечных ребер, классов А500СП, Ау500СП и Ав500П как имеющую повышенные характеристики сцепления с бетоном, арматура указанных типов давно (более 30 лет) применяется в промышленно-гражданском строительстве, теперь ее можно использовать в мостах.
- Разрешается применение высокопрочных болтов, гаек и шайб из атмосферостойкой стали марки 40ХГНМДФ. Мосты строят сегодня и в морских условиях, поэтому атмосферостойкость очень актуальна сегодня для России.
- Для свайных фундаментов опор допускается применение стальных свай, погружаемых с открытым концом без выемки грунта из цилиндрической электросварной прямошовной трубы диаметром до 3000 мм. Эту возможность и экономическую целесообразность доказало строительство моста на полуостров Крым.
«В целом разработанные изменения позволят более гибко вести проектирование и сократить сроки прохождения органов экспертизы», отмечает Николай Новак. «Новые требования дадут возможность улучшить качество проектирования мостов, что позволит повысить надежность и долговечность сооружений. Кроме того, нововведения за счет повышения уровней безопасности при строительстве и эксплуатации сооружений в соответствии с требованиями закона № 384-ФЗ обеспечат снижение затрат на ремонт на 5–10% за счет увеличения межремонтных сроков. Модернизация мостовой строительной отрасли путем внедрения передовых и отмены устаревших технологий даст повышение темпов строительства за счет применения прямошовных труб в фундаментах на 15% (исключительно для больших мостов)», — дает более развернутую оценку Юрий Новак.
СП 122
Одним из наиболее важных результатов изменения СП 122 «Тоннели железнодорожные и автодорожные» является повышение уровня безопасности при строительстве и эксплуатации транспортных тоннелей и сохранность окружающей застройки.
Юрий Новак называет следующие основные новеллы норматива:
- Приведены дополнительные требования по определению нормативных и расчетных характеристик грунтов при поведении инженерно-геологических изысканий, составу данных для выполнения геотехнических расчетов, что важно особенно применительно к сложным геологическим условиям современного тоннелестроительства.
- Введены положения по видам и выбору ограждающих конструкций котлованов, в том числе современных методов крепления строительных котлованов в условиях плотной городской застройки и интенсивного уличного движения, что отработано в крупных городах-миллионниках.
- Введены требования по сооружению тоннелей с опережающей крепью в виде экрана из труб и современной технологии микротоннелирования, что актуально для пересечения дорог со строительством тоннелей под насыпью.
- Введены новые положения по использованию специальных способов работ при сооружении транспортных тоннелей в условиях неустойчивых водонасыщенных и нарушенных скальных грунтов, укреплении оснований и фундаментов зданий, попадающих в зону строительства, ликвидации аварийных ситуаций, возникающих в процессе строительства.
- Определены требования по устройству притоннельных сооружений способом опускных секций, что является новым словом в проектировании и строительстве тоннелей.
- Уточнены ссылки на нормативные документы по противопожарной защите тоннелей и тоннельных переходов, добавлены требования к пожарной безопасности строительных конструкций.
Внесенные изменения упрощают и ускоряют процессы проектирования, а также во многих случаях позволяют отказаться от разработки специальных технических условий. Внесенные изменения также ориентированы на гармонизацию нормативных требований с европейскими и международными стандартами.
«Обобщенные технико-экономические показатели по применению новых материалов и технологий при проектировании и строительстве тоннелей ориентировочно составляют: сокращение стоимости строительства на 15–20%, сроков строительства на 15–25%, эксплуатационных расходов — на 30%», — отмечает Юрий Новак.
По его словам, принятие и широкое внедрение новых нормативных документов позволит строить новые и ремонтировать уже действующие сооружения транспортной инфраструктуры более надежно, быстро и экономично. «Все нововведения в СП35 и СП122 прошли общественные слушания и получили одобрение у ведущих специалистов-практиков — как проектировщиков, так и строителей», — добавляет эксперт.