СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к области строительства, и может быть применено для определения износа покрытий дорожных одежд.

Износ процесса уменьшения толщины слоя покрытия - результат потери материала под истирающим воздействием колес транспортных средств в сочетании с погодными факторами. Кроме того, под износом понимают и собственно величину этого уменьшения, измеряемую в миллиметрах.

Известен способ определения износа дорожных покрытий, основанный на использовании ультразвуковых или радиоизотопных методов [1].

Недостатком данного способа являются необходимость квалифицированного персонала и неточность способа, так как он основан на косвенных методах оценки износа дорожных покрытий.

Известен способ определения износа дорожного покрытия путем периодической съемки точек поперечника автодороги относительно контрольного репера и сравнения отметок точек с отметками при первоначальной съемке [2].

Недостатком данного способа является то, что в период между первоначальным и последующим нивелированием происходит естественная осадка земляного полотна автодороги, что в конечном итоге влияет на достоверность и точность данных об износе покрытия дорожной одежды.

Известен способ определения износа дорожного покрытия, по которому индикатор износа заделывают в покрытие, а об износе судят по изменению его геометрических размеров [3].

Известен способ измерения износа дорожного покрытия [4], заключающийся в том, что в покрытие параллельно его поверхности заделывают два электрода один над другим, соединяют их с измерительным прибором и измеряют электростатическую емкость материала покрытия, по которой судят об износе покрытия.

Однако известные технические решения обладают недостаточной точностью измерения износа, что обусловлено влиянием уплотнения материала на результаты измерения.

Износ также определяют с помощью пластин (марок) трапецеидальной формы из известняка или мягкого металла, заделываемых в покрытие и истирающихся совместно с ним. Полуразность между длиной ребра пластины L1 на поверхности покрытия, измеренной после истирания, и первоначальной длиной L и характеризует износ [5].

Истирание покрытия за данный отрезок времени определяется по формуле:

Нп = h - h0,  

Где: h – первоначальная толщина;

        h0 - оставшаяся толщина покрытия.

Недостатком этого метода является неустойчивость пластины к просадкам дорожных одежд.

Известен способ определения износа дорожных покрытий с помощью укладывания в покрытие бетонных образцов реперов на уровне верхнего слоя [6]. Образцы репера в процессе эксплуатации дороги должны истираться равномерно и одновременно с асфальтобетонным открытием. По мере одновременного износа дорожного покрытия и бетонных образцов – реперов происходит уменьшение толщины покрытия и высоты репера – h, мм. На момент определения величины износа покрытия измеряют диаметр d1 образца – репера конусовидной формы, и зная первоначальный диаметр d0 и угол  заложения i = 1 : 1, можно определить износу покрытия Δh(мм) за определенный период времени  по формуле: 

где d1 – верхний диаметр образца репера на момент измерения износа, мм;

d0 – то же фиксированный первоначальный диаметр реперa.

В качестве наиболее близкого аналога выбран способ определения износа дорожных покрытий при помощи реперов [7]. При осуществлении данного способа реперы - стаканчики закладывают в толщу дорожного покрытия, и износомера в покрытие предварительно закладывают стаканчики-реперы (5) из латуни, дно стаканчика служит поверхностью, от которой выполняют отсчет по индикатору. Во избежание засорения стаканчик закрывают резиновой пробкой. Износ определяют как разность значений данного и предыдущего замеров.

Однако приведенные существующие способы не позволяют наглядно отразить изменение фактического износа покрытия по ширине проезжей части, а также определять износ покрытий с одновременным учетом движения потока в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является повышение точности измерения износа дорожных покрытий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу в покрытии дороги предварительно приготавливают места отверстия на дороге для закладки реперов-стаканчиков. Металлические стаканчики устанавливались по полосам наката в каждом направлении по 2 шт., по следам колес автомобиля в зависимости от числа полосы движения. Дном стаканчика служит поверхность, от которой выполняют отсчеты при определении для данного репера положения стрелки индикатора. Потом закладываются реперы-стаканчики из латуни. Затем устанавливают индикатор. Во избежание засорения стаканчик закрывают резиновыми пробками. При выполнении отсчета предыдущего замера используется формула 1. где:

 – значение отсчета исходного замера

, , ....  – значение отсчета из исходных образцов

При выполнении отсчета в момент измерения используется формула 2.

 где:

– значение отсчета в момент измерения

, , ....  – значение отсчета в момент измерения каждого образца

 Износ покрытия определяют, как разность значений замеров предыдущего и проведенного в данный момент мониторинга по формуле 3. Пример 1. Определение износа асфальтобетонного покрытия при эксплуатации с помощью прибора износомера, который представлен на фиг. 1, был применен на участке автомобильной дороги Душанбе – Курган -Тюбе. Металлические стаканчики прибора «Износомер» из латуни для определения износа покрытия устанавливались на участке 94+000 данной автомобильной дороги. Металлические стаканчики устанавливались по полосам наката в каждом направлении по 2 штуки. Схема установки стаканчиков из латуни на участке 94+00 автомобильной дороги показана на фиг. 

Результаты замеров износа верхнего слоя покрытия на участке км 94+000 международной автомобильной дороги Душанбе – Курган-Тюбе приведены в таблице 1.Таблица 1.

Результаты замеров износа покрытия на дороге  Душанбе - Курган-Тюбе

По результатам натурных измерений выявлено, что износ покрытий на участке дороги Душанбе – Курган-Тюбе км 94+00 за период с апреля 2021г. по сентябрь 2021г. составил в среднем 0.30мм (таблица 1). Износ покрытия за период с апреля 2021г. по апрель 2022г. на том же участке дороги на обеих полосах движения составил 0,79мм, и за период с апреля 2021г. по ноябрь 2022г. при общей среднесуточной годовой интенсивности движения 11651 авт./сут составил в среднем 1,09.

Пример 2. С целью получения достоверной информации износа покрытий автомобильной дороги провели полевое исследование на некоторых эксплуатируемых участках дороги Канибадам-Дехмой (от 65км до 75км). Для определения износа дорожных покрытий использовали прибор «Износомер».

Измерение проводили по следующему порядку.

Схема установки стаканчиков из латуни на участке ПК65-00 до ПК75-00 автомобильной дороги Канибадам-Дехмой показана на фиг. 2Таблица 2.

Результаты замеров износа покрытия на дороге Канибадам-Дехмой (от 65км до 75км)

 По результатам натурных измерений выявлено, что износ покрытий на участке дороги за период с июня 2021г. по сентябрь 2021г. составил в среднем 0.28мм. За период с сентября 2021г. по март 2022г. на том же участке составил 0,77 мм, и за период с июня 2021г. по июнь 2022г.  составил в среднем 1,05.