Основные сведения о катках для укладки асфальта: конструкция, принцип работы

Строительство дорог – многоступенчатый технологический процесс, одной из ключевых операций которого является уплотнение дорожного полотна. Согласно статистическим данным, собранным в разных странах мира, более половины дефектов и разрушений автодорог обусловлены низкой плотностью подушки и самого покрытия. Именно поэтому, уделяется большое внимание технологиям и технике, призванной уплотнить все слои автомобильных магистралей.

Общая информация о дорожном катке

Виброкаток уплотняет покрытие

Автомобильная дорога – это не только асфальт или бетон. Она представляет собой многослойный пирог, в состав которого входит песок, щебень, другие нерудные строительные материалы, асфальтобетонное покрытие. При укладке их необходимо уплотнить. Для этого используется специальная техника. В частности, строительный каток – асфальтный, дорожный, грунтовой.

Каток дорожный – это специализированная машина для уплотнения насыпных грунтов, щебня, асфальта и асфальтобетона при строительстве и ремонте дорожного покрытия. На рынке дорожно-строительной техники представлено достаточное количество марок и моделей в широком ценовом диапазоне. В России и СНГ предлагаются как отечественные, так и импортные варианты.

Катки российских производителей нередко предпочитают из-за относительно невысокой первоначальной стоимости. С учётом амортизационных отчислений (код ОКОФ-2: 330.28.92.24), их эксплуатация обходится дешевле импортных, в т.ч. за счёт дешевизны запчастей.

Классификация дорожных катков

Одновальцовый каток уплотняет грунт

Говоря о том, какие бывают катки, используют несколько видов классификации. В частности, по: назначению, массе, принципу действия, способу передвижения, типу рабочего органа и числу вальцев.

По назначению

По назначению машины для уплотнения дорожных материалов подразделяются на:

  • асфальтовые катки с гладкими вальцами;
  • механизмы для уплотнения насыпных материалов. Такие модели как правило оснащены вальцами со спецпрофилем.

Обратите внимание! Каток асфальтовый можно использовать для уплотнения насыпного грунта, хотя эффективность его работы будет ниже, чем у специализированного.

По способу передвижения

Каток прицепной кулачковый

Уплотнительная техника классифицируется по способы передвижения. Основных категорий две:

  • прицепные;
  • самоходные.

Для перемещения прицепных используется различная техника, чаще всего трактора. Они используются в основном на подготовительном этапе дорожного строительства. Также их применяют в сельском хозяйстве.

Каток ручной двухвальцовый

Существует ещё подкатегория ручных дорожных катков. Но полностью ручные встречаются очень редко. Из-за незначительного веса они мало эффективны и применяются в основном в садово-парковых зонах для уплотнения грунта под газон. При строительстве дорог и тратуаров им на замену пришли виброплиты.

Те же, которые управляются идущим позади оператором относят к разряду самоходных. Потому что оператор лишь задаёт направление, а не приводит каток в движение.

По массе

Лёгкие катки с дистанционным управлением

В зависимости от того, сколько весит каток для асфальта, различают пять групп.

Название

Вес, тонн

Удельное линейное давление, кг/см

Назначение

тротуарные или ремонтные

0,5 – 2,0

8-20

уплотнение тротуаров и ямочный ремонт асфальта и асфальтобетонного покрытия. В основном это ручные катки

лёгкие

3 – 5

20 - 40

укладка покрытия на тротуарах, парковых аллеях, стадионах; внутрицеховые работы по обустройству полов

средние

6 – 10

40 – 60

предварительное уплотнение гравийно-щебеночных, асфальтовых и асфальтобетонных покрытий городской проезжей части и автомобильных дорог

тяжёлые

10 – 14

40 – 60

окончательное уплотнение гравийно-щебеночных, асфальтовых и асфальтобетонных покрытий

сверхтяжёлые

10 – 20

80 – 120

уплотнение тяжелых каменных оснований и покрытий, рассчитанных на большую нагрузку

По принципу действия

Катки Bomag на выставке

Машины для уплотнения материалов используют два метода воздействия рабочего органа на рабочую поверхность:

  • статический;
  • динамический.

К статическим методам относится укатка. При этом рабочий орган – уплотняющий барабан – перемешается по материалу, воздействуя на него собственным весом. Все остальные методы уплотнения являются динамическими, т.к. применяют вибрацию.

При вибрационном воздействии уплотняемому материалу через рабочий орган сообщаются кратковременные частые импульсы небольшой амплитуды.

Дорожные катки могут использовать либо метод укатки (воздействие на уплотняемый материал за счет статического веса катка), либо комбинированный метод, когда в один или несколько вальцев встраивают вибратор.

Каток вибрационный оказывает на поверхность комбинированное воздействие, которое относится к динамическому методу. В зависимости от характеристик, вибратор может осуществлять большую часть воздействия на поверхность, чем вес катка.

По количеству вальцев

Каток Раскат RC24SS с пнемокатками

Катки также различаются по типам и количеству рабочих органов. Различают катки:

  • с одним,
  • двумя;
  • тремя вальцами.

Одновальцевые катки могут быть прицепными и самоходными. При этом весовая категория у них бывает разная. Самые легкие – ручные. Они себя изжили и на смену им пришло оборудование, управляемое оператором, идущим рядом и поворачивающим каток рукой с помощью дышла.

Это интересно! В некоторых моделях двигатель и привод помещаются внутри вальца.

Тяжелые одновальцевые – прицепные или самоходные – катки обычно оснащают кулачковыми или решетчатыми вальцами. Самоходные имеют опорные пневматические колеса.

Двух- и трёхвальцевые машины имеют различные схемы расположения вальцев. Двухвальцевые катки тандемного типа оснащаются двумя ведущими вальцами, которые имеют одинаковую ширину и диаметр. Привод осуществляют с помощью гидромоторов.

Передний валец, как правило, управляемый. Для исключения дефектов покрытия при вращении катка ширина вальца должна быть менее 1300 мм. В ведущих вальцах секции связаны между собой через межколесный дифференциал подобно ведущим колесам автомобиля.

Каток ДУ 49 с тремя гладкими вальцами

Трехвальцевые двухосные катки бывают двух типов: среднего и тяжелого. Диаметр задних ведущих вальцев в 1,5 больше чем у передних. В основном, материал уплотняют задние вальцы, на которые приходится 70% массы катка.

Трехвальцевые трехосные катки относятся к среднему или тяжёлому типу. Все вальцы, расположенные вдоль катка, имеют одинаковую ширину. Конструкция этого механизма обеспечивает безволновое покрытие за счёт снижения нагрузки на раму. Это становится возможным ввиду того, что передний валец в транспортном положении может двигаться в вертикальном направлении.

По типу и виду рабочего органа

Катки HAMM кулачковым и гладким вальцом

Рабочим органом дорожного катка являются вальцы или барабаны. Существует восемь разновидностей этих устройств:

  • пневмоколёсные;
  • гладкие;
  • кулачковые;
  • компакторные;
  • ребристые;
  • решетчатые;
  • пластинчатые;
  • вальцы из многоугольных дисков.

Такой широкий выбор обусловлен различным применением техники. Это позволяет подобрать метод уплотнения для разных материалов.

Пневмоколесные вальцы могут иметь гладкую и профилированную рабочую поверхность. В результате упругой деформации поверхности вальца, наряду с уплотнением под действием собственного веса, появляется сдвиговый эффект. Он способствует удалению жидкости и воздуха из грунта.

Каток Sakai с гладким вальцом

Гладкие вальцы, представляющие собой барабан цилиндрический формы, используются для уплотнения асфальта и асфальтобетона. Кроме того, могут применяться для работы с насыпными дорожными материалами. Уплотняющее воздействие обеспечивается весом самого катка.

Обратите внимание! Многие катки позволяют увеличивать нагрузку за счет добавления балласта.

Каток траншейный Ammann ARR 1575с кулачковыми вальцами

Кулачковые вальцы получили своё название от кулачков – выступов, расположенных на поверхности. При работе они одновременно эффективно уплотняют его внутренний комковатый слой и разрыхляют верхний слой грунта. Обычно его трамбуют только после завершения отсыпания ещё одного слоя грунта.

Компакторные вальцы, внешне похожи на кулачковые. Их конструкция представляет собой цилиндрический барабан с расположенными на нём в несколько рядов симметричными кулачками.

Эти машины работают на высокой скорости, что позволяет использовать их на больших площадях. При работе они создают высокие ударные нагрузки на грунт, поэтому вибраторами вальцы такого типа не оснащают.

Обратите внимание! Нередко компакторные катки, оснащают отвалами, как бульдозеры. Поэтому их часто используют для работы на мусорных полигонах.

Ребристые вальцы по принципу работы аналогичны кулачковым. В отличие от последних, на поверхности барабана находятся не отдельные выступы, а сплошные ребра. Используются для уплотнения различных грунтов.

Решетчатые вальцы представляют собой своеобразную конструкция, в которой на гладкой цилиндрической поверхности закреплена металлическая решетка. В некоторых случаях сама решетка – литая или сварная – выполняется в идее цилиндра.

Вес катка с балластом варьируется от 15 до 30 тонн. Такие механизмы применяют для уплотнения различных грунтов: песков, глин, супесей и др.

Дополнительная информация! Машины с решетчатыми вальцами способны уплотнять грунты, имеющие включения валунов до 40 см и мерзлые зимние грунтов с включениями комьев до 60 см.

Дополнительное оборудование дорожных катков

Барабан катка с гладким вальцом

Помимо основных рабочих органов дорожные катки оснащаются дополнительными устройствами. Катки для укладки асфальта оснащаются:

  • системой для смачивания вальцев водой, что предотвращает налипание на поверхность барабана частиц уплотняемого материала;
  • кромкообразователем, представляющим собой режущий диск, назначение которого – формирование чистого края (обрезка кромки) уплотняемой полосы асфальта.

Некоторые производители выпускают для катков транспортные колеса. Их установка позволяет перевозить каток с места на место при помощи автомобиля-буксировщика.

Для катков с гладкими вальцами поставляют дополнительные бандажи для переоборудования их в кулачковые.

Это интересно! В 2019 году на bauma в Мюнхене компания Bomag представила роботизированный дорожный Robomag.

Популярные производители дорожных катков

Гладковальцовые катки HAMM HD 110

Как это не печально, но отечественные производители на рынке занимают чуть больше 18%. Основной спрос удовлетворяют иностранные компании. Самые популярные среди дорожников – продукция Wirtgen Group и FAYAT Group – катки HAMM и Bomag соответственно.

В России только два предприятия производят специализируются на производстве дорожных катков. Оба они располагаются в Рыбинске, Ярославской области. Кроме того, есть несколько заводов, выпускающих отдельные виды уплотнителей.

Автор: Геннадий Петров

Поделиться
Подпишись на Я.Н