CZ36409U1 - Zařízení pro opravu asfaltových povrchů - Google Patents

Description

Zařízení pro opravu asfaltových povrchů

Oblast techniky

Technické řešení se týká mobilního zařízení pro opravu poškozených asfaltových povrchů všech typů komunikací, zejména mobilního zařízení pro opravy těchto komunikací „za tepla“.

Dosavadní stav techniky

Obrusné vrstvy všech typů komunikací jsou účinkem různých klimatických podmínek a zatížení, tj. pohybem vozidel, poškozovány a porušovány. Tato poškozování a porušování se vyskytují zákonitě a náhodně, lze je však výběrem stavebních materiálů, jejich složením a způsobem aplikace omezit a snížit tím pravděpodobnost výskytu poruch. Vozovky vykazují v průběhu své životnosti řadu poruch od porušení povrchu obrusné vrstvy, krytu, podkladu celé vozovky až po porušení podloží a zemního tělesa. Obvyklými poruchami, které se projevují na vozovkách, je ztráta drsnosti, ztráta hmoty z krytu a trhliny, např. mrazové trhliny, reflexní trhliny a mozaikové trhliny, dále pak to je deformace vozovky a hrboly. Obvykle porucha vzniká na povrchu vozovky a šíří se jak do všech stran, tak i do hloubky a zároveň v ploše. Přitom závažnost poškození vozovky je dána dobou, po kterou je porucha na vozovce ponechána. Hranice mezi porušení povrchu a konstrukce vozovky je dána hloubkou porušení obrusné vrstvy. Každá porucha má svou závažnost z hlediska provozních fúnkcí a únosnosti vozovky a negativně ovlivňuje bezpečnost silničního provozu, rychlost, plynulost, hospodárnost, pohodlí silničního provozu a porušuje konstrukci vozovky. Všechny tyto poruchy j sou nákladné, důsledkem toho je snížení hospodárnosti silničního provozu a zvýšení nákladů na údržbu, opravu a případně rekonstrukci vozovky. Náprava těchto poruch je závislá na množství finančních prostředků. V běžné praxi dochází k jejich opravám podle důležitosti komunikace, ceny opravy, výluky z provozu a řady dalších kritérií. Podstatným znakem doposud prováděných oprav je to, že jsou prováděny se zpožděním. Je-li porušení vozovky zachyceno a opraveno v prvním roce jsou náklady na 1 m² oprav nejnižší. S přibývajícími „sezónami“ rostou náklady na opravy zhruba v exponenciální úměře.

Vlasové, mozaikové, příčné, podélné a úzké trhliny se doposud odstraňují jednovrstvým nebo dvouvrstvým nátěrem, popř. kobercem. Oprava se většinou provádí celoplošně. Nevýhodou je skutečnost, že se nátěr nebo mikrokoberec pokládá na stávající poškozený povrch, který se očistí pouze tlakovým vzduchem nebo ocelovým kartáčem. Olejové kapky od motorů aut, nečistoty mezi kamenivem a v prasklinách, zbytky nátěrů od vodorovného značení nejsou beze zbytku odstraněny a působí negativně na přilnavost nového systému, což vede v budoucnu ke snížení jeho životnosti.

Hlavní nevýhodou současné formy opravy asfaltového povrchu je vznik nebezpečného odpadu (vyfrézovaný asfalt) a zejména všudypřítomná vlhkost, která zapříčiní opětovné narušení povrchu silnice.

Druhým postupem opravy je použití tzv. studené balené směsi, kdy je do vlhkého výtluku umístěna náhražka, která je však díky vlhkému podloží ovlivňována dilatací vody a po opětovném zamrznutí je tlačena rozpínajícím se ledem ven z výtluku.

Nedostatky dosavadních řešení spočívají zejména v tom, že okolí poškozeného místa v asfaltu se vyfrézovalo, aby vznikl prostor pro novou směs asfaltu nebo náhražky a přímo na nevysušenou a obvykle vlhkou vzniklou díru je nanesena nová hmota. Jednak pod novou hmotou vždy zůstane vlhkost, která vždy ovlivní novou hmotu svými fyzikálními vlastnostmi vlivem teplot. Vyfrézováním také vznikne okraj, který se nemůže propojit s novou hmotou, vznikne tak spára, kde se objeví vlhkost a při dešti se zde kumuluje voda, která v zimě zmrzne a zvětšením objemu rozšiřuje spáru. Někdy se používá speciální hmota, kterou se spáry zalévají, ale i tato je aplikována za studená a popsanému jevu příliš nezamezí. Při použití jiných krycích metod je hlavním

- 1 CZ 36409 UI problémem fakt, že poškození povrchu se jen překryje řádově centimetrovou vrstvou náhradní hmoty, původ poškození však neodstraní.

Cílem řešení je úprava konstrukce mobilního zařízení pro opravu poruch obrusné vrstvy vozovky, zahrnující rozvod plynu, regulační a manipulační prvky. Zařízení prostřednictvím usměrněné směsi plynu a vzduchu nahřívá soustavu keramických destiček uspořádaných v rámu, přičemž keramické destičky následně generují sálavé teplo, jež v místě opravy ohřívá asfalt.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro opravu asfaltových povrchů, zahrnujícím, kryt, jenž je uspořádán na rámu, který je opatřen pojezdovými otočnými kolečky s aretací, kde k rámuje upevněno přední madlo a zadní madlo a dále přední kryt a boční kryt, přičemž k rámuje dále pevně připojena horizontální základní deska opatřená zapalováním a hořákem, jež jsou připojeny k horizontální základní desce, která je dále opatřená výřezy pro umístění soustavy keramických destiček, opatřených otvory, nad nimiž jsou umístěny směšovací komory, k nimž jsou připojeny trubice opatřené na vstupní části tryskami, jehož podstata spočívá v tom, že má trysky spojené s druhým potrubím přívodu plynu, které je spojeno s potrubím manometru, přičemž na druhé potrubí přívodu plynuje připojen ventil, opatřený regulačním knoflíkem, kde plynový ventil je dále napojen na první potrubí přívodu plynu, které je spojeno s plynovou hadicí, k níž je připojen regulátor plynu, který je připojen na zásobník plynu, přičemž trubice jsou zaústěny do prostoru směšovacích komor, které jsou v místě výstupu trubic opatřeny usměrňovacími přepážkami, z nichž je směs plynu a vzduchu usměrněna do otvorů soustavy keramických destiček.

Pro rovnoměrnější rozložení plynuje výhodné, jsou-li směšovací komory v místě, pod vyústěním trubice pro přívod plynu opatřeny usměrňovači přepážkou. Pomocí této přepážky se docílí rovnoměrnějšího rozložení směsi plynu v prostou směšovacích komor. To má příznivý vliv na celkovou výhřevnost zářiče, protože směs plynu nejde primárně do středu, aleje rozprostřena po celé ploše. Tudíž je výhřevnost stejná na všech místech pod zařízením.

Výhodou je i zapuštění zásobníku plynu, např. plynové lahve, do rámu zařízení. Plynová láhev je uspořádána v zadní části rámu zařízení v držáku, který je upevněn na rámu směrem ke komorám. V zimních obdobích se stávalo, že zbytek plynu v plynových lahvích (1 až 2 kg) zůstával. Díky mírnému ohřevu lahve se plyn spotřebuje všechen a nejsou žádné ztráty.

Zařízení pro opravu asfaltových povrchů komunikací s porušenou obrusnou vrstvou podle tohoto technického řešení podstatně zjednodušuje a výrazně optimalizuje technologii opravy poškozených asfaltových povrchů komunikací v průběhu celého roku. Prioritní výhodou je skutečnost, že oprava probíhá „za tepla“, tzn. že se spojuje prohřátý původní a prohřátý nový asfalt v rámci obrusné vrstvy působením sálavého tepla, čímž je zaručeno, že nevznikne prostor pro dilataci vody, která při dosavadním postupu oprav zatéká do vyfrézovaných spár, když působením sálavého tepla nedochází k trvalému poškození asfaltu přítomného v obrusné vrstvě, tzn. vyhoření bitumenu a živičné složky. Technologickou výhodou zařízení je zejména skutečnost, že opravy lze provádět i v zimě do teploty -7 °C, a to díky naprostému vysušení a odvlhčení podkladu vozovky pro nový asfalt. Nezanedbatelnou výhodou je i rychlost opravy poruchy, když lze opravu komunikace realizovat během 15 až 20 minut.

Objasnění výkresů

Konstrukce mobilního zařízení pro opravu asfaltových povrchů komunikací s porušenou obrusnou vrstvou podle tohoto technického řešení bude blíže vysvětlena pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje celkový podhled na zařízení, obr. 2 znázorňuje řešení kompletní plynofikace zařízení, obr. 3 znázorňuje čelní pohled na řešení rozvodu plynu se směšovací komorou, zapalováním,

-2CZ 36409 UI přítlačnými lištami a zapalovacím prvkem, obr. 4 znázorňuje konstrukci rámu s horizontální základní deskou a obr. 5 a obr. 6 znázorňují detail keramické destičky s vertikálními otvory, obr. 7 znázorňuje detail usměrňovači přepážky uvnitř směšovací komory a obr. 8 znázorňuje upevnění usměrňovači přepážky v místě vyústění trubice.

Příklady uskutečnění technického řešení

Uspořádání zařízení pro opravu asfaltových povrchů komunikací s porušenou obrusnou vrstvou podle tohoto technického řešení bude objasněno pomocí výkresů.

Zařízení pro opravu asfaltových povrchů komunikací s porušenou obrusnou vrstvou je znázorněno na obr. 1 až obr. 8. Zařízení sestává z krytu 2 opatřeného otvory 19, jenž je uspořádán na rámu 23, který je spojen s horizontální základní deskou 24, v níž jsou vytvořeny dva výřezy 25, ve kterých jsou uspořádány sestavy keramických destiček 17. jak je patrné z obr. 4. Sestava keramických destiček 17 je uložena mezi těsněním 15 a k horizontální základní desce 24 je upevněna přítlačnými lištami 18, jak je patrné z obr. 3. Jak dále vyplývá z obr. 5 a obr. 6 jsou keramické destičky 17 opatřeny vertikálními otvory 26 pro rozvod směsi plynu a vzduchu do prostoru spalování směsi plynu. Nad výřezy 25 základní desky 24 jsou uspořádány směšovací komory 14, do nichž ústí trubice 27 opatřené na vstupní části tryskami 12, jak je patrné z obr. 2. V místě zaústění trubic 27 do vnitřního prostoru komor 14 jsou tyto opatřeny usměrňovacími přepážkami 28 pro rovnoměrný rozvod plynné směsi, jak je patrné z obr. 7 a obr. 8. Trysky 12 jsou spojeny s druhým potrubím 30 přívodu plynu k trubicím 27, které je dále propojeno s potrubím 29 manometru 9. Druhé potrubí 30 přívodu plynu k trubicím 27 je spojeno s plynovým ventilem 10, opatřeným regulačním knoflíkem 20, přičemž plynový ventil 10 je dále napojen na první potrubí 22 přívodu plynu, které je spojeno s plynovou hadicí 31. k níž je připojen regulátor 11 plynu nasazený na zásobník 3 plynu, který je uspořádán na výztuze 13, jež je upevněna k základní desce 24. Pro snadnou manipulaci se zařízením, je rám 23 opatřen pojezdovými otočnými kolečky 6 s aretací. K rámu 23 je dále upevněno přední madlo 4 a zadní madlo 1 a přední kryt 5 a boční kryt 8, jak je patrné z obr. 1.

Funkce zařízení je následující. Plyn ze zásobníku 3 plynu je přiváděn k směšovacím komorám 14 přes první potrubí 22 přívodu plynu, které je napojeno na plynový ventil 10. jenž je opatřen knoflíkem 20. Plynový ventil 10 je připojen na druhé potrubí 30 přívodu plynu k trubicím 27. Po otočení knoflíkem 20 začne plyn proudit druhým potrubím 30 přívodu plynu přes trysky 12 do trubic 27, ve kterých je míšen se vzduchem. Tato směs plynuje vedena do prostoru směšovacích komor 14. které jsou v místě výstupu trubic 27 opatřeny usměrňovacími přepážkami 28. Ve směšovacích komorách 14 se směs plynu rovnoměrně rozvádí pomocí usměrňovači přepážky 28. Po naakumulování plynné směsi ve směšovacích komorách 14 plynná směs prostupuje přes vertikální otvory 26, které jsou vytvořeny v keramických destičkách 14 a je v jejich spodních částech spalována. Zapalování plynné směsi se uskutečňuje pomocí piezoelektrického zapalovaní 7. Toto je spojeno zapalovacím kabelem 21 s hořáky 16 a umožní zapálení věčného plamínku, který hoří v hořáku 16. Keramické destičky 17 po nahřátí následně generují sálavé teplo, jež v místě opravy ohřívá původní asfaltovou obrusnou vrstvu komunikace na požadovanou teplotu a umožní tak její dokonalé spojení s novým materiálem použitým pro opravu této komunikace. Požadovaná teplota a výkon zařízení se reguluje tlakem plynu, pro tento účel je zařízení opatřeno manometrem 9 a regulačním ventilem 10 tlaku plynu. Regulace plynu probíhá otáčením knoflíku 20 s označením poloh. Knoflík 20 celkem má tři polohy.

Zapalovací poloha označená jako jiskra. V této poloze dochází k zaplynování hořáku 16 a zapálení věčného plamínku díky jiskře, kterou vyprodukuje piezoelektrické zapalování 7 a přenese ji přes zapalovací kabel 21 k hořáku 16, který je zapálen.

Pracovní poloha značená jako velký plamen. Po otočení knoflíku 20 s označením do polohy velkého plamene dojde k zaplynování směšovacích komor 14 a zapálení plynné směsi od hořáku 16 přes keramické destičky 17. které posléze generují sálavé teplo.

-3 CZ 36409 UI

Udržovací poloha označená jako malý plamen. Je to poslední poloha na knoflíku 20, jedná se o polohu, která se využívá při krátkodobém odstavení infrazářiče. Výkon i spotřeba plynu klesne zhruba o 1/3. Infrazářič s tímto výkonem nahřívá pomaleji asfaltový povrch a obsluha může 5 provádět jiné úkony potřebné k opravě výtluku, aniž by musela vypínat a poté znovu zapínat infrazářič.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro opravu asfaltových povrchů komunikací s porušenou obrusnou vrstvou podle tohoto technického řešení je pro svou vysokou mobilitu použitelné pro menší opravy všech komunikací prakticky po celý rok s výjimkou teplot pod -7 °C.

Claims (6)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení pro opravu asfaltových povrchů, zahrnující kryt (2), jenž je uspořádán na rámu (23), který je opatřen pojezdovými otočnými kolečky (6) s aretací, kde k rámu (23) je upevněno přední madlo (4) a zadní madlo (1) a dále přední kryt (5) a boční kryt (8), přičemž k rámu (23) je dále pevně připojena horizontální základní deska (24) opatřená zapalováním (7) a hořákem (16), jež jsou připojeny k horizontální základní desce (24), která je dále opatřená výřezy (25) pro umístění soustavy keramických destiček (17), opatřených otvory (26), nad nimiž jsou umístěny směšovací komory (14), k nimž jsou připojeny trubice (27) opatřené na vstupní části tryskami (12), vyznačující se tím, že má trysky (12) spojené s druhým potrubím (30) přívodu plynu, které je spojeno s potrubím (29) manometru (9), přičemž na druhé potrubí (30) přívodu plynu je připojen ventil (10) opatřený regulačním knoflíkem (20), kde plynový ventil (10) je dále napojen na první potrubí (22) přívodu plynu, které je spojeno s plynovou hadicí (31), k níž je připojen regulátor (11) plynu, který je připojen na zásobník (3) plynu, přičemž trubice (27) jsou zaústěny do prostoru směšovacích komor (14), které jsou v místě výstupu trubic (27) opatřeny usměrňovacími přepážkami (28), z nichž je směs plynu a vzduchu usměrněna do otvorů (26) soustavy keramických destiček (17).

2. Zařízení pro opravu asfaltových povrchů podle nároku 1, vyznačující se tím, že zásobník plynu (3) je uspořádán v držáku (13), který je upevněn na rámu (23).

3. Zařízení pro opravu asfaltových povrchů podle nároku 1, vyznačující se tím, že kryt (2) je opatřen otvory (19) pro proudění vzduchu.

4. Zařízení pro opravu asfaltových povrchů podle nároku 1, vyznačující se tím, že sestava keramických destiček (17) je k horizontální základní desce (24) s výřezy (25) fixována přítlačnými lištami (18).

5. Zařízení pro opravu asfaltových povrchů podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že zásobníkem (3) plynuje přenosná tlaková láhev.

6. Zařízení pro opravu asfaltových povrchů podle nároku 1, vyznačující se tím, že zapalovaní (7) je provedeno jako piezozapalování.