Közlekedési pályák Útépítőgépek Budapest 2010. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőgépek, Anyagmozgatógépek és Üzemi Logisztika Tanszék Közlekedési pályák Útépítőgépek Összeállította: Gyimesi András Budapest 2010.

Aszfaltburkolatú útpálya Betonburkolatú útpálya Burkolat típusok Aszfaltburkolatú útpálya Betonburkolatú útpálya

Talajstabilizáció A talajstabilizáció lényege: A talaj „teherbírásának” növelése különböző anyagok hozzákeverésével. Talajstabilizációs technológiák: Mész stabilizáció Cement stabilizáció Mész-cement stabilizáció

Talajstabilizációs géplánc Munkaműveletek: – a talaj fellazítása bontófoggal ( 1 ) – a talaj aprítása marótárcsával ( 2 ) – a hiányzó szemszerkezetű anyag, vagy a cement ( 3 ) és a víz ( 4 ), vagy a bitumen kiszórása, ill. elterítése. – a kiszórt anyagok és az eredeti talaj összekeverése marótárcsával ( 5 ) – a stabilizált réteg betömörítése felületi vibrátorokkal ( 6 ) és tömörítő hengerekkel ( 7 )

Talajstabilizáló gép felépítése Vontató Vázszerkezet Maróhenger Kezelőállás

Talajstabilizáló gép felépítése Hátsó ajtó Maróhenger Törőelem Első ajtó

Burkolat-terítőgépek (finiserek) ASZFALT BETON 30 - 300 mm, Több réteg, rétegenként terítve 180 - 600 mm, Egy menetben bedolgozva Terített réteg Előzetes Végleges finiserrel (nagyobb hatékonyságú vibrátorok) Előzetes Végleges   finiserrel hengerléssel Tömörítés Kiegészítő egy- ségek, gépek A finiser aszfalttal kapcsolatban lévő részei fűthetőek A finiser után: érdesítő és utókezelő berendezések Közvetlen adagolású, kis telje- sítményű aszfaltfiniser 1. billenőplatós gépkocsi 2. adagolótartály 3. tolólemez 4. Szintezőlap 5. döngölőpalló 6. vibrációs tömörítőlap 7. támasztógörgő Aszfaltfiniser munka közben

Kaparószalagos aszfaltfiniserek 1. aszfalt szállító jármű 2. adagolóbunker 3. kaparószalag 4. tolólemez 5. szintezőlap 6. vázszerkezet 7. elosztócsiga 8. döngölőpalló 9. tömörítőlap 10. támasztógörgő Kötelékben dolgozó finiserek Adagolóbunker töltése

Kaparószalagos aszfaltfiniser felépítése

Kaparószalagos aszfaltfiniser felépítése Fogadóbunker Kaparószalag és a terítőcsigák Járómű típusok: Lánctalpas Gumikerekes Gumihevederes Lánctalpas járszerkezet Gumikerekes járszerkezet

Kaparószalagos aszfaltfiniser terítőpadjának felépítése Terítőpad elemei: Vonókeret Döngölő [1] Vibrációs simítólap(ok) {Dynapac} [4] Nyomóléc(ek) {Vögele} [2, 3] Padfűtő berendezés: -gázos -villamos 1

Kaparószalagos aszfaltfiniser terítőpadjának működése A leterített rétegvastagság beállítása a padkeret elején lévő két darab munkahengerrel történik. A keret elejének emelésével növeljük, süllyesztésével csökkentjük a leterített anyag vastagságát. • Húzóerő, amely a vontatási ponton hat (F1) • Az aszfalt keverék ellenállása (F2) • A simítóegység súlya (F3) • A simítóegység által kifejtett tömörítő erő (F4) • A simítóegység alja és az alatta lévő anyag közti súrlódási erő (F5) • A tömörítés alatt lévő anyag által kifejtett függőleges ellenállási erő (F6)

Önjáró hengerek Jellegzetes szerkezeti változatok a. acélköpenyű b. gumiköpenyű henger Gumikerekes henger kerék- elrendezése Feszültség-eloszlás a tömörített anyagban

A tömörítési folyamat sajátosságai Az aszfaltfiniser által terített aszfalt tömörítése három részfolyamatra bontható: Az első fázis során az adalékanyag szemcséinek mozgatása történik, azaz a nagyobb szemcsék kialakítják a burkolat szerkezetét meghatározó kővázat. Ennél a folyamatnál a kétdobos vibrációs, vagy gumikerekes hengert alkalmazzák. A gumihenger kerekei nyomot hagynak a pálya felszínén, emiatt csak az alsóbb rétegeknél használják. A vibrációs henger alkalmazása jobb, mert a vibráció miatt nagyobb rétegvastagságot mozgat át. Figyelni kell a vibrációs paraméterek helyes beállítását, nehogy a nagy frekvencia és amplitúdó hatására összetörjön az adalékanyag. Sokszor kis tömegű acéldobos hengert használnak az első fázis hengerlésekor. A második fázis során kismértékű tömörítés történik, erős adalékanyag váz jön létre, erősödik a szemcsék közti kapcsolat. Ennél a fázisnál a gumihenger előnyös, mivel a kerekek nagyobb felületen érintkeznek a tömörítendő aszfalttal, mint az acéldobos henger, ezen kívül „gyúró” hatást fejtenek ki, ami előnyös. Az utolsó fázis során az esztétikus, sima felszín kialakítása a cél. Itt már statikus acélköpenyes hengereket alkalmaznak. A tömörítési folyamat során a hengernek a finiser felőli dobja legyen hajtott, hogy irányváltáskor a keletkező anyaggyűrődéseket a távolabbi dob elsimítsa. Fontos, hogy az aszfalt hőmérséklete ne legyen túl magas, mert akkor nagy viszkozitású anyagként viselkedik és nem tömöríthető megfelelően a kúszás miatt, ha túl hideg, akkor pedig nem alakítható.

Intelligens tömörségmérés 2 1 4 3 Intelligens tömörségmérés 7 1. vibrációs henger 2. gerjesztőegység 3. vezérlőegység 4. monitor 5. gyorsulásérzékelő 6. központi rádióadó-vevő (adatbázis + irányító- ellenőrző rendszer) 5 7. műhold 8. irányítási szög beállítása 6 8 Szabályzó paraméter : A tömörített anyag dinamikai rugalmassági modulusa (rez- gyorsulás mérésén keresztül) Fg y = MAX Fg y Fg y = 0 w Szabályzott paraméterek : w w - függőleges irányú gerjesztőerő - rezgés szögsebessége - a gép haladási sebessége

„IN-LINE paving” technológia Előnyei: erősebb kapcsolat az aszfaltrétegek között, kevesebb hengerjárat kell, nagy termelékenység. Hátrányai: költséges a gépek speciális átalakítása miatt, precíz munkaszervezést igényel, nagyon nagy szerepet kap a géplánc megfelelő beállítása (tömörítő hatás).

„IN-LINE paving” technológia

Beton-bedolgozógépek (betonfiniserek) Rúdvibrátor szerkezete 1. haladómű 2. csúszózsaluzat 3. betonelosztó csiga 4. rúdvibrátor 5. felületi vibrátor 6. lengő simítógép 7. motor 8. gerjesztő tömeg 9. tápkábel 10. hidraulikus munkahenger 11. billentő tengely 12. laprugó Burkolat terítése Útpálya szegély készítése betonfiniserrel

Hézagbetét adagolóval ellátott betonfiniser Hézagbetét: a tágulási hézagokba beépített, tapadásgátló anyaggal bevont acélrudak Feladata: a betontáblák függőleges irányú elmozdulásának megakadályozása. 3. lánctalpas haladómű 4. magassági állítás 5. vázszerkezet 6. elosztócsiga 7. rúdvibrátor-sor 8. lehúzó zsaluzat 9. hézagbetét adagoló 10. házagbetét vibrátor 11. keresztirányú simító 12. hosszirányú simító 13. szintérzékelők 14. vezetőhuzal 1. laza betonkeverék 2. tömör betonburkolat Több sávban épített burkolat keresztirányú hézagbetétei Hosszirányú hézagbetét adagoló

A burkolat építés szervezési feladatai  A keverék megrendelésekor rögzíteni kell: – az anyag minőségét, pontos összetételét (szemcseméret, hőmérséklet, stb..), – anyagmennyiséget, beépítési helyet, szállítási útvonalat, – a szállítás ütemezését napi-, ill. óránkénti bontásban.  Szállításnál folyamatos kapcsolattartás szükséges az építéshely és a aszfaltkeverő-telep között.  Átvételkor minőség vizsgálat (rendszeres mintavétel, hőmérséklet mérés, vizuális minősítés). Aszfaltkeverék vizuális minősítése Jellemző MEGFELELŐ TÚL HIDEG MELEGKÁROSULT Szín fekete, gyengén csillogó barnás, tompa fényű Gőzölgés szürkés színű nem gőzölög sárgás színű Önthetőség jól önthető darabos szóródik Tapadás jól tapad kérgesedés a felületen kicsi, vagy nincs  Bedolgozásnál: – a finiser haladási sebességéhez megfelelő a szállítási kapacitást és tömörítő henger kapacitást kell választani. – a környezet hőmérsékletét, és az időjárási viszonyokat is figyelembe kell venni.

Szállítási idő hatása a burkolatépítési munkákra Az aszfalt beépíthetőségének időtar- tama a hőmérsékletétől, és a réteg- vastagságtól függően Az aszfalt lehülésének időtartama, a réteg- vastagságtól, és a kezdeti hőmérsékleté- től függően Rétegvastagság [cm] 135 oC 150 oC Beépíthetőség ideje [perc] tkörny = 10 oC Aszfalt hőmérséklet [ oC] Lehülési idő [óra] tkörny = 10 oC A beton eltarthatósága a szállítási módtól és a környezeti hőmérséklettől függően Szállító jármű Billenőplatós gépkocsi Mixerkocsi Hőmérséklet [ oC ] 30 - 20 19 - 10 9 - 5 Szállítási idő [óra] 1,0 1,5 1 0,75 0,5 Bedolgozási idő [óra] 0,5

Időjárás hatása az aszfaltozási munkákra Fagypont körüli hőmérséklet:  Megfagyott alapzatra nem szabad burkolatot fektetni. Megengedett beépítési léghőmérséklet, a burkolat típusától függően Burkolat típus ALAPRÉTEG KÖTŐRÉTEG KOPÓRÉTEG Hőmérséklet > ( 3 … 6 ) oC vastagságtól függően > - 3 oC > 0 oC  A burkolat fektetése előtt az alapról a havat, és a jeget el kell távolítani.  A tömörítő hengereknek közvetlenül a finiser után kell dolgozniuk . Nyári forróság:  A szállítási hőmérsékletnél a környezeti hőmérsékletet is figyelembe kell venni.  Gumikerekes hengereket nem célszerű alkalmazni (szétosztályozódás).  A forgalmat legalább 40 oC-ra lehűlt burkolatra szabad csak ráengedni. Csapadékos időjárási viszonyok:  Záróréteget, esőben, vagy vizes alapra nem szabad építeni..  Eső után, a terítés folytatása előtt el kell távolítani az alapon összegyűlt csapadékot.

Időjárás hatása a betonozási munkákra A beton kötési ideje függ a környezeti hőmérséklettől:  +20 oC-on a végszilárdságát 28 nap alatt éri el  + 5 oC-on a végszilárdságát 35-50 nap alatt éri el  ha a betonban lévő víz a kötési folyamat elején fagy meg, amikor a beton szilárdsága még nem éri el a víz állapotváltozásakor bekövetkező térfogat-növekedés okozta fe- szültséget, a beton megrepedezik, ezért a szilárdsága soha sem éri el a kívánt értéket. Fagypont körüli hőmérséklet:  „Meleg beton” készítése (kiszállítás: 40 - 45 oC)  „Fagyásgátló” adalékszerek alkalmazása Betonburkolat készítésnél csak korlátozottan alkalmazható Nyári forróság: Probléma: a keverővíz gyors elpárolgása Védekezés:  kis hőfejlesztésű cementek alkalmazása  keverési hőmérséklet csökkentése  párolgás csökkentése (takarással, párazáró bevonatokkal)  kötéskésleltető, ill. vízadagolás csökkentő adalékszerek alkalmazása Csapadék:  megváltoztathatja a frissen elterített beton víztartalmát  tönkreteheti a betonfelület minőségét

Burkolatfelújítás 1 2 4 3 Aszfaltutak tönkremenetelének típusai: Nyomvályúsodás Kátyúképződés Hálós repedésképződés Alépítmény tönkremenetele 1 2 4 3

Burkolat felújítás Meghibásodott aszfaltutak javításának módszerei: Kátyúk kitöltése Bitumen és zúzottkő szórás Nyomvályúk szintbe marása Új aszfaltréteg terítése Károsodott réteg felmarása és új réteg(ek) terítése Helyszíni újrahasznosítás (remix technológiák)

Aszfaltmarók Aszfaltmarók feladata: Aszfalt útpályák felbontása és a bontott anyag szállító járműre juttatása.

Aszfaltmarók

Hideg remix A géplánc részei: Talajstabilizáló géppel burkolatfelújító célgép víz, vagy cementtej szállító tartálykocsi bitumen szállító- és melegítő gépkocsi gumi és acélköpenyes vibrohengerek A géplánc részei: Talajstabilizáló géppel

Talajstabilizációs és burkolatfelújító géplánc

Meleg remix Munkafolyamat: Aszfalt felmelegítése Aszfalt felbontása Újrakeverés Tömörítés

Hideg- meleg remix Munkafolyamat: (Aszfalt felmelegítése) Aszfalt felmarása Újrakeverés Tömörítés

Meleg remix Munkafolyamat: Aszfalt felmelegítése Aszfalt felmarása Újrakeverés új anyag hozzáadásával Tömörítés

Meleg remix Munkafolyamat: Aszfalt felmelegítése Aszfalt felmarása Újrakeverés Új aszfalt terítése Tömörítés