• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9
• часть 10
• часть 11

3. Толчкомер ТХК-2

3.1. Толчкомер ТХК-2 состоит из трех основных узлов: счетного механизма, подставки и системы соединения счетного механизма с задним мостом автомобиля. Измерение прибором производят на основе "Инструкции по оценке ровности дорожных покрытий толчкомером" ВСН 21-84 Минавтодора КазССР.

Диаграмма самописца при измерении:

а) ровности покрытия

б) коэффициента сцепления

Рис. 2.2

1 ¾ нулевая линия; 2 ¾ граница оценочного балла "отлично"; 3 ¾ граница оценочного балла "хорошо"; 4 ¾ граница оценочного балла "удовлетворительно"; 5 ¾ граница оценочного балла "неудовлетворительно"

3.2. При движении автомобиля сжатие рессор передается через гибкий трос, который поворачивает барабан, а он через храповую муфту производит отсчет величины сжатия рессор на счетных барабанах. В нужный момент нажатием кнопки приводится в действие магнитная катушка, которая с помощью ударника фиксирует отсчет на бумажной ленте. При этом перемещение бумажной и пишущей лент производится автоматически при каждом ударе ударника.

3.3. В основе определения ровности дорожных покрытий толчкомером лежит метод измерения амплитуды колебаний автомобиля под воздействием неровностей покрытия. Толчкомер характеризует ровность покрытий суммой сжатия рессор автомобиля в сантиметрах на контролируемом участке дороги (см/км).

3.4. При измерении ровности покрытий давление в шинах, состояние рессор и т.д. должны соответствовать паспортным данным используемого автомобиля.

3.5. В период измерения ровности нагрузка в кузове автомобиля не должна превышать:

¾ при использовании легковых автомобилей типа УАЗ, РАФ-2, 5 кН;

¾ при использовании грузовых автомобилей и автобусов типа ГАЗ-51, ЗИЛ-130, ПАЗ-651, КаВЗ-685 - 3,5 кН;

¾ при использовании базового автомобиля УАЗ-452 допускается проводить измерения с нагрузкой в кузове до 8 кН.

3.6. Измерение ровности производится при постоянной скорости движения автомобиля 50 км/ч. Скорость движения определяется по спидометру и контролируется двумя секундомерами, которые включаются последовательно против каждого километрового столба.

3.7. При измерении ровности проезд автомобиля должен осуществляться по полосам наката. Количество проездов на каждой полосе движения (в прямом и обратном направлении) принимается в зависимости от технической категории дороги:

I и II кат. - 3 проезда

III и IV кат. - 2 проезда

V кат. - 1 проезд

3.8. Измерение ровности покрытий в зимний период, а также в период выпадения дождя и сразу после его прекращения не допускается.

4. Передвижная многоопорная рейка ПКР-4М для контроля ровности дорожных покрытий

4.1. Рама передвижной многоопорной рейки изготовлена из листовой стали, разборная, состоит из трех частей. Длина между центрами крайних колес 3000 мм. Общий габарит рейки 3300 ´ 365 ´ 200 мм, общий вес ¾ 27кг. На раме смонтированы 12 опорных колес диаметром 150 мм со сплошными резиновыми шинами; расстояние между осями колес ¾ 250 мм.

4.2. Для записи показаний бумажная лента наматывается на основной барабан, откуда подается на записывающий барабан и далее через ведущий резиновый ролик, к которому она прижимается прижимным роликом, сматывается на приемный барабан. Во вращательное движение приемный барабан приводится ведущим роликом.

4.3. Измерительное колесо диаметром 150 мм со сплошной резиновой вулканизированной шиной установлено из двух шариковых подшипниках на горизонтальном валу вместе с червяком, храповиком и храповыми собачками, смонтированными в корпусе редуктора. Для обеспечения вертикального перемещения редуктора по отношению к корпусу прибора в наружной трубке помещена пружина для возврата редуктора в нижнее положение.

4.4. Ровность поверхности без записи показаний оценивается с помощью шкалы со стрелкой. Перемещения измерительного колеса передаются на стержень, а затем через систему блоков ¾ на стрелку и подвижную иглу. Деления на шкале нанесены в увеличенном масштабе 3:1.

4.5. Для проверки правильности установки опорных колес рейка выставляется на тарировочную площадку. Каждое опорное колесо должно прокручиваться с одинаковой силой.

4.6. Тарировочная площадка представляет собой либо кусок проката (швеллер, тавр, двутавр) длиной 3,5 м шириной 20 - 25 см, либо другую ровную поверхность, где неровности не превышают 0,5 мм на длине 3,5 м. При установке рейки на тарировочной площадке стрелка должна совпадать с нулевым делением. Если под измерительное колесо подкладывать тарировочные бруски высотой 3, 5, 7, 10 и 15 мм, то стрелка должна отклоняться вверх в соответствии с таким же числом делений по шкале. При подкладывании таких же брусков под переднее или заднее опорное колесо стрелка должна отклониться вверх, причем число делений на шкале должно соответствовать половине высоты бруска.

4.7. Для выявления единичных неровностей на поверхности оснований и покрытий рейку перемещают за рукоятку со скоростью 3 - 4 км/ч. В этом случае делают 2 - 3 проезда и с помощью индикатора (шкалы со стрелкой) фиксируют места с максимальными значениями показаний.

5. Ровномер ШИЛ-Р-5

5.1. Ровномер является разновидностью измерительной рейки и предназначен для контроля ровности дорожных и аэродромных покрытий при их строительстве, приемочных работах и в период эксплуатации.

5.2. Прибор состоит из следующих узлов:

Разборной рамы с соединительным устройство; опорных колес рукоятки с пультом управления; блока питания; каретки, с установленными на ней: измерительным колесом; механизмом перемещения каретки с электроприводом; записывающего устройства для графического воспроизведения неровностей на диаграммной ленте устройством световой индикации неровностей.

Питание прибора осуществляется от блока питания (аккумулятора) напряжением 12 в. Масса устройства ¾ 15 кг. Габариты ¾ 3300 ´ 240 ´ 300 мм.

5.3. В процессе контроля ровности покрытий устройство перемещается со скоростью 3 - 4 км/ч и визуально, с помощью устройства световой индикации оценивается ровность покрытия. В этом случае каретка устанавливается посередине рамы устройства. Вертикальные перемещения измерительного колеса по неровностям преобразуются в перемещения пера самописца и в световые сигналы верхних и нижних индикаторов зеленого, желтого и красного цвета, что соответствует выступам или впадинам величиной 5, 10, 15 и более мм. Для более детальной оценки ровности покрытий, устройство устанавливается на покрытие, освобождается тормозное устройство каретки и с помощью механизма перемещения каретка перемещается вдоль рамы прибора, фиксируя неровности по его длине. В этом случае, при необходимости документирования результатов контроля включается записывающее устройство.

6. Прибор ППК-2

6.1. Назначение и устройство прибора.

6.1.1. Прибор предназначен для оценки коэффициента сцепления колеса автомобиля в определенном месте дорожного покрытия.

6.1.2. Принцип действия прибора основан на оценке потерь кинетической энергии при трении имитаторов колеса автомобиля о покрытие при стандартизованной величине начальной потенциальной энергии.

6.1.3. Прибор состоит из следующих конструктивных элементов (рис. 6.1):

¾ несущего элемента ¾ штанги, состоящей из трех труб, внутри которой располагается центральная пружина, которая является измерительным силовым звеном прибора;

¾ муфты скольжения ¾ которая скользит вдоль штанги и служит для восприятия удара падающего груза и для передачи механического импульса резиновым имитатором;

¾ привода имитаторов ¾ который состоит из трубы и шарниров, при помощи которых труба соединена с муфтой скольжения имитаторами;

¾ груза (общей массой 9 кг) ¾ который при работе прибора перемещается по наружной поверхности трубы на подшипниках скольжения. Груз удерживается в исходном положении и в нужный момент сбрасывается при помощи механизма сбора груза, который монтируется в верхней трубе штанги;

¾ подставки прибора ¾ которая служит для его установки на дорожном покрытии в вертикальном положении и состоящая из трех лап, которые крепятся с помощью кронштейна к нижнему концу штанги.

Принципиальная схема прибора ППК-2

Рис. 6.1

1 ¾ имитаторы; 2 ¾ шарниры; 3 ¾ толкающие штанги; 4 ¾ подвижная муфта; 5 ¾ опорная штанга; 6 ¾ сбрасывающее устройство; 7 ¾ подвижный груз; 8 ¾ пружинная шайба; 9 ¾ стягивающие пружины; 10 ¾ регулировочные винты; 11 ¾ шкала; 12 ¾ центральная пружина

6.2. Подготовка прибора к работе

6.2.1. Прибор собирают, устанавливают на дорожное покрытие и с помощью регулировочных винтов производят окончательную его установку таким образом, чтобы нижняя плоскость резиновых имитаторов находилась на расстоянии 10 ± 2 мм от дорожной поверхности. После перемещения измерительного кольца в верхнее положение, прибор готов к работе.

6.2.2. Перед первичным измерением данным прибором, а также в случае длительной эксплуатации прибора необходимо проверить его работоспособность и правильность показаний. Для этого вместо резиновых имитаторов на концы толкающих штанг устанавливают шариковые подшипники, под которые подкладываются стальные шлифованные пластины. После сбрасывания груза регистрирующая шайба прибора должна отсчитывать на штанге отсчет, равный 0. В противном случае в зависимости от полученного значения отсчет с помощью специального винта следует изменить натяжение центральной пружины.

6.3. Проведение измерений

6.3.1. Для измерения коэффициента сцепления дорожное покрытие необходимо увлажнить непосредственно под имитаторами и в направлении их скольжения. Размер полосы увлажнения при этом не должен быть менее 15 ´ 30 см. Для этого достаточно израсходовать 100 - 150 см³ воды.

Не позднее, чем через 3 с после увлажнения покрытия необходимо нажать на кнопку сброса груза и произвести измерение коэффициента сцепления.

6.3.2. Величина конечного перемещения имитаторов, характеризующая коэффициент сцепления фиксируется на измерительной шкале передвижной регистрирующей шайбой, сдвигаемой муфтой по опорной штанге.

6.3.3. Получаемое на одном и том же месте значение коэффициента сцепления не остается постоянным, а несколько меняется при повторении измерений. Это явление объясняется не погрешностью прибора, а изменением вязкости водной пленки, находящейся на покрытии. В том случае, когда измерения проводятся на чистом предварительно промытом дорожном покрытии, эти изменения незначительны.

6.3.4. Для получения устойчивых значений коэффициента сцепления на любых типах покрытий достаточно произвести от трех до пяти измерений.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

МЕТОДИКА ВИЗУАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

1.1. Визуальная оценка состояния дорожной одежды является способом получения предварительной информации, позволяющей выявить места, подлежащие детальной инструментальной оценке прочности.

1.2. Визуальную оценку производят один раз в год ранней весной до начала периода ослабления дорожной одежды.

1.3. Оценку выполняет группа в составе: инженер (руководитель группу), техник и водитель автомобиля.

1.4. Группа должна иметь следующие оборудование и инвентарь:

1) легковой автомобиль или микроавтобус;

2) дорожные знаки: "Дорожные работы" и "Объезд препятствия слева";

3) деревянные рейки длиной 1 и 2 м и линейку с миллиметровыми делениями для измерения глубины колей;

4) журнал визуальной оценки;

5) желтые жилеты безопасности.

1.5. До начала визуальной оценки необходимо подготовить журнал с ведомостями дефектов, убедиться в исправности автомобиля и указанного в п. 1.4 оборудования, установить на автомобиле дорожные знаки "Дорожные работы" и "Объезд препятствия слева", провести инструктаж всех членов группы, обратив особое внимание на важность соблюдения всех требований безопасности работ. До проведения обследования проводят обучение пользованием данной методикой с целью приобретения необходимых навыков.

1.6. Визуальную оценку производят в процессе проезда автомобиля со скоростью, позволяющей фиксировать имеющиеся на покрытии дефекты (10 - 20 км/час). Для удобства осмотра специалист, производящий этот осмотр (инженер) садится рядом с водителем, а ведущий записи (техник) располагается сзади.

1.7. При необходимости более подробного осмотра отдельных участков (уточнение характера дефекта) или проведения измерений (измерение глубины колеи) автомобиль проезжает вперед от места дефекта на 5 - 10 м, инженер и техник выходят из автомобиля и двигаются по обочине в направлении, обратном движению. В случае выхода на проезжую часть работу следует производить под защитой автомобиля, располагающегося так, чтобы знаки "Дорожные работы" и "Объезд препятствия слева" были обращены навстречу движения.

1.8. Результаты осмотра заносят в журнал. Форма которого приведена в табл. 1.1. Состояние дорожной одежды оценивают в баллах:

Без дефектов и отдельные трещины .........................5 - 4,5

Редкие трещины .........................................................4,5 - 3,5

Частые трещины.........................................................3,5 - 2,5

Сетка трещин, небольшая келейность .....................2,5 - 1,5

Просадки, значительная келейность, проломы ......1,5 - 0,5

Таблица 1.1

Журнал визуальной оценки состояния дорожной одежды

Наименование дороги _______________________

Оценка состояния дорожной одежды дана в соответствии с инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа ВСН 46-83, но с некоторым укрупнением показателей.

Показатели дефектов дорожной одежды могут быть охарактеризованы следующим образом:

Отдельные трещины ¾ трещины разного направления, обычно расположенные друг от друга на значительном расстоянии (не менее 10 м);

Редкие трещины ¾ поперечные и косые, не связанные между собой трещины (среднее расстояние между соседними трещинами 4 - 10 м);

Частые трещины ¾ поперечные и косые трещины с ответвлениями, иногда связанные между собой, но, как правило, не образующие замкнутых фигур (среднее расстояние между соседними трещинами 1 - 4 м).

Сетка трещин ¾ трещины произвольного очертания, образующие замкнутые фигуры, расположенные в разных местах проезжей части.

Келейность ¾ плавное искажение поперечного профиля покрытия, локализованное на полосах наката.

Просадки ¾ резкие искажения профиля покрытия, имеющие вид впадин с округлыми краями, на асфальтобетонном покрытии часто сопровождаются сеткой трещин.

Проломы ¾ полное разрушение дорожной одежды с резким искажением профиля покрытия, на асфальтобетонном покрытии сопровождаются сеткой трещин в прилегающих зонах покрытия.

Для более полного учета состояния того или иного дефекта дорожной одежды следует применять дробные значения баллов в соответствии с табл. 1.2.

1.9. В процессе визуальной оценки состояния дорожной одежды ее делят на однотипные участки длиной от 100 до 1000 м, границы которых назначают по близким состояниям одежды. Расстояния устанавливают по спидометру автомобиля. Внутри каждого участка в соответствии с табл. 1.2 назначают частные участки с практически одинаковым состоянием одежды в баллах. В случае наличия нескольких дефектов балл назначают по дефекту, дающему наиболее низкое его значение.

Таблица 1.2

Дробные значения баллов для оценки состояния дорожной одежды

1.10. На каждом однотипном участке в камеральных условиях вычисляют средний балл по формуле:

Б_ср = (1.1)

где Б_j и L_j ¾ соответственно балл и протяженность частных участков j с практически одинаковым состоянием одежды в баллах;

n ¾ число частных участков.

Средний балл частного участка (графа 4 в табл. 1.1) вычисляют как среднее арифметическое (полусумма баллов по правой и левой полосам движения).

1.11. В табл. 1.1 заносят также тип покрытия (графа 6) по внешнему виду с уточнением в камеральных условиях по паспорту дороги. В графу 7 вносят дополнительные соображения, например, наличие загрязнения на отдельных участках, затрудняющих установление балла, наличие пучин и т.п. В случае загрязнения балл уточняют после очистки участка.

1.12. По величине среднего балла устанавливают целесообразность детального обследования с использованием специального оборудования на участке:

¾ для дорог I категории ¾ Бср £ 3,5

¾ то же II категории ¾ Бср £ 3,0

¾ III - IV категории ¾ Бср £ 2,5

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

МЕТОДИКА ДИАГНОСТИКИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД НЕЖЕСТКОГО ТИПА ПО ПРОЧНОСТИ В ПРОЦЕССЕ ДЕТАЛЬНОЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ

1. Основные положения

1.1. Прочность дорожной одежды представляет собой один из важнейших показателей транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог. Снижение прочности связано с появлением остаточных деформаций дорожной одежды, вызывающих ухудшение ровности проезжей части, уменьшение средней скорости движения автомобилей; снижение безопасности движения, ухудшение условий движения.

1.2. Прочность дорожной одежды, ее сопротивляемость многократному динамическому воздействию нагрузок от движущихся автомобилей зависит от следующих факторов:

¾ общей жесткости дорожной одежды, характеризуемой ее модулем упругости или упругим прогибом под нагрузкой;

¾ прочности по сдвигу грунта земляного полотна и слабосвязных материалов конструктивных слоев;

¾ прочности на растяжение при изгибе слоев из монолитных материалов;

¾ прочности по сдвигу слоев из асфальтобетона.

Последний фактор непосредственно связан с качеством верхнего слоя дорожной одежды и на общую ее прочность влияет мало.

Общая прочность одежды, обеспечение которой требует наибольших затрат, связана с первыми тремя факторами.

1.3. Из трёх факторов, определяющих общую прочность одежды, указанных в п. 1.1.2, первый фактор (упругий прогиб или вычисляемый по его величине модуль упругости) имеет обобщающий характер, относительно просто поддается измерению, и его обычно применяют в качестве показателя прочности дорожной одежды при ее оценке в полевых условиях.

1.4. Дорожная одежда в процессе эксплуатации на перегонах подвержена, главным образом, воздействию динамических нагрузок от движущихся автомобилей; на остановках, пересечениях в одном уровне с автомобильными и железными дорогами характерно статическое, ограниченное несколькими минутами, действие нагрузок и действие автомобилей, движущихся с малой скоростью; на стоянках характерно статическое действие нагрузок, как правило, более 10 мин., а нередко в течение ряда часов.

1.5. Поскольку дорожная одежда под воздействием автомобильной нагрузки, не превышающей расчетную, работает главным образом в упруго-вязкой стадии, ее вертикальные перемещения (прогибы) с увеличением длительности нагружения возрастают. Соотношения между величинами прогибов при различной длительности нагружения зависят от вязких свойств грунта и слоев дорожной одежды, особенно содержащих органическое вяжущее.

1.6. В процессе испытаний дорожной одежды для оценки ее прочности измеряют упругий прогиб от расчетной нагрузки, вычисляют общий фактический модуль упругости Е_ф , применяя зависимость:

Е_ф = Па(МПа) (1.1)

где Р ¾ среднее удельное давление, передаваемое испытательной нагрузкой, ПА (МПа);

D ¾ диаметр круга, равновеликого отпечатку площадки, передающий расчетную нагрузку, м;

l ¾ прогиб дорожной одежды, м;

m ¾ коэффициент Пуассона ( m » 0,3).

1.7. Цель оценки прочности дорожных одежд состоит в получении объективных данных о ее тактической прочности, соответствии этой прочности условиям движения и получении объективных данных для научно-обоснованного планирования ремонтных мероприятий.

1.8. Оценка прочности дорожной одежды осуществляется следующим образом:

¾ предварительное визуальное обследование дорожной одежды на всем ее протяжении для выявления участков, требующих детального инструментального испытания прочности (см. приложение 4);

¾ на выявленных участках, требующих детальных испытаний, проанализировать результаты инструментальных измерений ровности (см. приложение 3);

¾ участки, на которых визуальная оценка прочности дает неудовлетворительный результат и измеренный показатель ровности выходит за допустимые пределы, необходимо в обязательном порядке произвести инструментальные измерения прочности.

Результатом инструментальной оценки прочности должны быть следующие показатели ¾ средние расчетные модули упругости по каждому участку, коэффициенты вариации модулей упругости, характеризующие однородность дорожной одежды по прочности. При необходимости разрабатывают рекомендации по усилению дорожной одежды.

2. Требуемые расчетные модули упругости для инструментальной оценки прочности дорожной одежды

2.1. Для оценки прочности дорожной одежды ее фактические модули упругости (Е_a ), вычисленные по формуле 1.1 в процессе испытаний (см. подраздел 1.5), обрабатывают статистически, после чего сопоставляют с требуемым расчетным модулем (Е_тр.р ), зависящим от требуемого модуля упругости Е_тр . В зависимости от условий действия расчетной нагрузки (см. п. 1.1.4) следует применять требуемые динамические модули упругости (Е_тр.д ), требуемые модули упругости при малой скорости нагружения (Е_тр.ос ), и требуемые статистические модули упругости (Е_тр.с ). В табл. 1.1 приведены значения требуемых модулей упругости (Е_тр ) при коэффициенте прочности, равном единице (К_пр = 1) для различной перспективной интенсивности движения на полосу, приведенной к нагрузке группы А (статистическое усилие 100 КН на ось), на которую следует рассчитывать дорожную одежду при ее усилении.

2.2. По величине требуемого модуля упругости (Е_тр ) вычисляют требуемый модуль упругости с учетом условий ровности (Е_тр.s ) по формуле:

Е_тр.s = е_тр × к_пр × К_s (1.2)

Величину коэффициента прочности (К_пр ) определяют по табл. 1.2 в зависимости от типа дорожной одежды, покрытия и категории дороги. Величина коэффициента прочности в табл. 1.2 установлена с учетом рационального уровня надежности дорожной одежды.

Таблица 1.1

Значения требуемых модулей упругости

Таблица 1.2

Величины коэффициента прочности (К_пр ) в зависимости от типа дорожной одежды, покрытия и категории дороги

Примечание: табл. 1.2 с небольшими сокращениями заимствована из Инструкции ВСН 46-83.

К_s ¾ коэффициент, учитывающий необходимость обеспечения требуемой ровности дорожной одежды, его величину определяют по табл. 1.3 в зависимости от перспективной интенсивности движения, приведенной к расчетному автомобилю (N_p ) и требуемой ровности дорожной одежды (S _тр ).

Таблица 1.3

Коэффициент, учитывающий необходимость обеспечения требуемой ровности (К_s )

2.3. Величину требуемого расчетного модуля упругости определяют с применением зависимости:

Е_тр.р = (Е_тр.s + D ) × К_к × К_м (1.3)

где D ¾ поправка, введение которой обеспечивает требования прочности грунта земляного полотна по сдвигу (табл. 1.4);

К_к ¾ коэффициент, учитывающий условия прочности песчаного слоя по сдвигу (табл. 1.5);

К_м ¾ коэффициент, который учитывает условия прочности верхних слоев из асфальтобетона на растяжение при изгибе (табл. 1.6).

Климатические и грунтово-гидрологические условия в табл. 1.6 следует принимать:

Тяжелые ¾ II дорожно-климатическая зона, 3-й тип местности по характеру и степени увлажнения, земляное полотно сложено из пылеватых супесчаных и суглинистых грунтов.

Таблица 1.4

Численные значения поправки D

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9
• часть 10
• часть 11