共振碎石化技術PPT課件

RubblizationbyResonantBreaker共振碎石化 WhatisRubblization 何謂碎裂技術 ProcessoffracturingPCCpavementintoAngularInterlockedpieces Highwaypiecesshallbefromsandsizeontopupto8inches 20cm onthebottom Airportsizesshallbeupto1 25timesthethicknessoftheslab Thesteelshallbedebondedfromallthepiecesofbrokenpavement 碎裂技術是指將舊的水泥混凝土路面一次碎化為緊密嵌鎖的礫石 其中公路的礫石尺寸從頂部的沙粒大小至底部的8英寸 20厘米 礫徑 機場的尺寸則高至路面厚度的1 25倍 并且原有鋼筋完全從破碎道路分離的技術 WhyRubblization 為何碎化 Full depthReplacement全深度更換Mostexpensive最昂貴的方法Timeconsuming工期長Disposalofrubbles鑿除的廢料處理難以處理Costlysolution seldomadoptedinUS代價太大 美國已經(jīng)很少采用 OverlayofasphaltorPCContopofexistingpavement在舊路面上覆蓋瀝青或者水泥混凝土Economicandpopularsolution比較經(jīng)濟適用 很受歡迎 TwoApproachesforHighwayRehabilitation 水泥混凝土道路改造兩類辦法 But 但是 WhyRubblization 為何碎化 World classprobleminPCCrehabilitation水泥混凝土路面改造的世界級難題 反射裂紋 ReflectiveCracking 為什么不能直接加鋪 反射裂紋層間結(jié)合不緊 導致表層脫層水滲透導致材料流失 此方法在美國已經(jīng)很少采用國內(nèi)很多項目也表明此方法的臨時性和局限性 每層要比下層有更高的強度 這樣才能避免反射裂紋 WhyRubblization 為何碎石化 彈性層狀體系理論ElasticLayerTheoryMaterialmodulus En shouldincreasewithsubsequentpavementlayersinordertopreventreflectivecracking路基各層彈性模量要上強下弱 方可避免反射裂紋的產(chǎn)生 E1 E2 E1 E3 E2 E4 E3 WhyRubblization 為何碎石化 ThemodulusofPCCishigher 水泥砼的彈性模量大于瀝青 theslabneedstobebrokensothatitcanserveasanelasticbasetopreventreflectivecracking因此在攤鋪瀝青前 需將原來的水泥砼碎化 令其變?yōu)槿嵝曰鶎?方可避免上面瀝青層產(chǎn)生反射裂紋 E水泥砼 E瀝青 WhyRubblization 為何碎石化 ThepurposeofrubblizationistoturntherigidPCCslabintoaflexiblelayerthroughfracturingitintopieces可見 碎化的目的就是通過破碎 將水泥砼由剛性層轉(zhuǎn)化為柔性層 WillPCCslabbeturnedintoagoodbaseonceitisbroken 問題是 水泥砼是否一經(jīng)破碎 就是合格的柔性路基 RequirementsthatRubblizationMustMeet什么是合格的碎石化工藝 Iftherubblesaretoolarge orsizesnotconsistent reflectivecrackingwillstilldevelop如果粒石尺寸太大 或者大小不均 反射裂紋仍然會產(chǎn)生Iftherubblesaretoosmall ornotinterlockedwitheachother thewholerubblizedstructurewillfail如果破碎的尺寸過小 或者相互沒有嵌鎖 整個破碎后的水泥砼層就會因缺乏強度而失效Allreinforcementmustbetotallyde bondedtopreventreflectivecracking如果水泥砼內(nèi)有鋼筋 則水泥砼和鋼筋必須完全脫離 RubblizationisNOTjustslabdestruction 碎石化不等于對水泥砼的簡單破碎 3 20cm1 8inch 反射裂紋ReflectiveCracking 結(jié)構(gòu)失效StructuralFailure 理想碎石尺寸范圍TargetZone RequirementsthatRubblizationMustMeet什么是合格的碎石化工藝 RequirementsthatRubblizationMustMeet什么是合格的碎石化工藝 Idealrangeoftherubblesshouldbe3 20cmResonantrubblizationcanpreventbothstructuralfailureandreflectivecracking Microprocessorimpactadjustment consistencyinparticlesizeThoroughde bondingofsteelfromtheslabs 最佳碎石尺寸應該在3 20cm間共振碎化確保既無反射裂紋 又避免結(jié)構(gòu)失效 電腦瞬時調(diào)節(jié)以便控制碎石尺寸鋼筋完全同混凝土脫離 RequirementsForAGoodRubblization合格的碎石化應該滿足的要求 Rubblesizerangesfrom3 20cmtoavoidbothReflectiveCrackingandStructuralFailure碎石尺寸在3 20厘米之間 方可既避免反射裂紋 又防止結(jié)構(gòu)失效NoRoughRiding Faulting破碎后沒有斷層 保證行駛的舒適度PreventMoistureDamage防止水害Maintainsintegrityofbase保持路基的完好無損UtilitiesunderneathareNOTdamagedafterrubblization碎石后保持路基及路基下設施完好無損PresentAlkaliSilicaReaction ASR stops防止混凝土內(nèi)酸 硅 堿反應 ResonantRubblizingCan 共振碎化技術能夠滿足以上所有要求 緊密嵌鎖的結(jié)構(gòu)均勻的礫石尺寸絕不傷害地基消除酸堿反應 Provideproperlyfracturedslabswithtightlyinterlockedpieces ProduceconsistentrubblesizeNodamagetobasesMigrationofASRiseliminated ResonantBeam振動梁工作原理 Resonantbeamvibratesat44Hz振動梁以44赫茲的速度振動Amplitudeis2cm振幅只有2公分左右Twosupportingpointsarestill兩個支點靜止Sensorsensethepavementconditionsandtransmittomicrocomputer錘頭傳感器感應路面狀況 并傳遞給電腦Microcomputerwilladjustthefrequencyaccordingly thuskeepingtherubblesizeconsistent電腦自動調(diào)整振動頻率 改變力度 從而控制碎石尺寸保持均勻 Breakingshoe破碎頭 Resonantbeam共振梁 Counterweights配重塊 Flotationtires加寬輪胎 PrincipleComponentsofResonantPavementBreaker共振破碎機的主要組件 HowDoesResonantRubblizingWork共振碎化工作原理 Speciallymaderesonantbeamgenerateharmonicwavebetween42 46Hz特制振動梁在偏心軸的驅(qū)動下 在42 46赫茲頻率下產(chǎn)生振動諧波Amplitudeatsupportingpointandcounterweightpointiszero支點和配重點振幅為零Breakingshoestrikesthesurfaceoftheconcretewithhighfrequencyandlowamplitudeimpacts破碎頭以高頻低幅 2厘米 敲擊混凝土路面Facturesgenerateundershearforcesandexpandatcertainpatternuntiltheyreachtheedgeofthematerial混凝土內(nèi)部因剪切力而產(chǎn)生裂紋 并隨著振動迅速有規(guī)律地擴展 直到材料邊界Nodamagetothebaseduetolowimpactforceanddissipationoftheenergyattheboundaryofslabs由于沖擊力很小 且裂紋只擴展到邊界 所以對基層沒有任何損害 高頻 44Hz 低幅 2cm 混凝土完全碎裂 路基完好無損 碎塊相互嵌鎖使承載均勻分布 混凝土層沒有錯位 不會壓入路基 混凝土碎石層底部平整 整體承載能力巨大 HowDoesResonantRubblizingWork共振碎石化工作原理 基層空陷 基層的完整性遭到破壞 承載力隨機削弱 高幅 24 42 高壓沖擊錘 高幅低頻沖擊錘的破碎效果 普通高壓沖擊錘 共振碎石化 受力不能分散形成壓轍 受力均勻分布 個別點集中受力造成底基損壞 缺少排水設施造成底基存水 整個路面得到支撐 不存在車轍 碎石效果比較 破碎后 碾壓前 表面比原路面高0 6cm 而采用多錘式破碎方式則破碎表面下沉5厘米 只有共振碎石化能夠滿足以上所有要求 高頻低幅破碎錘板塊完全破碎 尺寸一致緊密嚙合的碎石和斜向裂紋鋼筋完全分離 防止反射裂紋 破碎錘不會對基層產(chǎn)生任何影響 保持基層板結(jié)完好破碎力度和碎石尺寸能夠通過電腦自動調(diào)整 ReliefTrench 35 至40 AngularFracturePatternforGreaterModulus斜向的嵌鎖結(jié)構(gòu)保證更大的路面模量 FracturePatternRB500用RB500破碎的破裂形狀 CementStabilizedBase水泥穩(wěn)定基層 MemphisInternationalAirport 15 ConcreteSteelDebondedMemphis國際機場 15 鋼筋分離現(xiàn)場 SteelMustBeDe bonded鋼筋必須完全分離 WhyOtherSlabDestructionMethodsNotGoodEnough 為什么其他水泥砼破碎方法不夠理想 其他方法均采用自上而下的 強大的外部物理沖擊力 造成 破碎不均勻 無法避免反射裂紋路基破壞路基下面設施的傷害噪音擾民 周邊建筑物震動 Allothermethodsapplylowfrequency highamplitudeandheavyimpacttobreaktheslabsapart resultingin LargeandinconsistentrubblesleadingtoreflectivecrackingDamageofsubbaseDamageoffacilitiesunderneathornearbyNoisesandimpactwilldisturbresidentsandbuildingsnearby ResonantRubblizationisYourBestSolution共振碎裂技術是水泥砼路面改造的最佳方案 EliminatepossibilityofreflectivecrackingKeepintegrityofthebaseNoharmtotheutilitiesunderneathNodisturbancetoneighborhoodTheloudestnoiseisfromthedieselengine NoRoughRiding FaultingPreventMoistureDamagePresentAlkaliSilicaReaction ASR stopsNoneedforanotherrehabilitationformanyyearstocome 杜絕反射裂紋絕不傷害路基碎裂后保持路基及路基下設施完好無損噪音低 不擾民工作時最大的噪音來自柴油發(fā)動機 沒有斷層 保證行駛的舒適度防止潮濕水氣的侵害防止混凝土內(nèi)酸 硅 堿反應改造后很多年內(nèi)都無須再次修復 RubblizationisgaininggreaterandgreatermarketinUSandtheWorld在美國及全球的市場份額越來越大 RubblizationProjectsinUS碎裂技術在美國的應用 五年前 RubblizationProjects碎裂技術 現(xiàn)在 JacksonvilleNASTaxiway A Rubblized1997 Picturein2003JacksonvilleNAS滑道 A 1997年用碎石化技術建設 攝于2003年 WrightPattersonAFB26 InchPCCWrightPattersonAFB26英寸水泥混凝土 JaxNAS6 罩面C5 s P3V s 用于戰(zhàn)斗機 民用客機 HistoricalTimeline歷史進程 1986 JohnBrizzell NYDOTMaterialsEngineer firstusedresonantbreakerfor Rubblizing 1986 JohnBrizzell 紐約州運輸部的工程師 首次使用Resonant破碎機械進行道路破碎1991 PCLawEngineeringstudydetermines Rubblizing bestmethodtorehabilitatePCCpavement 1991 PCLawEngineering通過研究確認 碎化 是進行水泥混凝土路面修復的最好方法 HistoricalTimeline歷史進程 Foundedin1986 asacontractorspecializedinrubblization成立于1986年 是從事碎石化工程承包商Startedwithbuyingresonantbreakingmachinesandnowownallresonantmachinesinthemarket 26units公司創(chuàng)建之初開始購買別人制造的共振破碎機 最終擁有了市場中全部26臺設備RMIgraduallystartedrenovationandbuildingitsownmachines 繼而 RMI開始進行技術改造 于兩年前推出自己制造的性能和穩(wěn)定性大大提高的設備 RubblizingThicknessofPCC碎石化技術的破碎厚度 10inch25cm 12inch30cm 26inch66cm 0 5 10 15 20 25 30 1986 1994 1995 2001 2002 Current IncreasesinProductivity生產(chǎn)率的增長 AchievementsofRMIRMI公司業(yè)績 TheonlyresonantrubblizationcontractorintheWorld全世界唯一的共振碎裂承包商Rubblizedconcreteof66cm破碎深度達到66厘米LargestInterstateprojecteverintheUnitedStates 276milesoffour lanehighway 美國迄今最大的州際公路改造項目 440公里 4車道 SuccessfullycompletedrubblizationprojectsinCanada Russia BelarusandChina在加拿大 俄羅斯 白俄羅斯和中國等國家成功開展碎化工程Successfullycompletedeveryprojectwestarted所有工程全部成功 WhenToRubblize 什么時候需要碎化 WhenMoreThan12 to15 ofSlabsRequireCPR當多于12 到15 的道路需要混凝土路面修復 CPR 時CostOverRunsof50 orGreaterAreTypicalonCPR當50 以上的建設成本用于CPR時CostofRubblizationFavoredon15YearDesignLife當期望路面改造的設計使用壽命在15年以上時 CPR ConcretePavementRehabilitation i e slaborjointreplacement jacking grouting grinding etc CPR 混凝土路面修復 如 更換水泥板或接縫 破碎 灌漿 打磨等 TORUBBLIZE YOUMUSTHAVE4ELEMENTS 應用碎石化技術之必備四要素 AProperlyDesignedEdgeDrainSystem良好的側(cè)排水系統(tǒng)AResonantFractured InterlockedSlab以共振破碎機械碎裂且緊密嚙合的水泥板塊AProperlyRolledSurface路面合理壓實AProperlyDesignedOverlay設計恰當?shù)拿鎸痈采w ConstructionProcess施工程序 InstalledgedrainsystemtwoweekspriortorubblizationRubblizethePCCpavementRoll2coverageswith10 tonvibratoryrollerUsehighfrequency lowamplituderollerUsewatertoaidrollingprocessClosetotrafficuntilfirstliftofHMAisplaced 碎石化前兩周安裝側(cè)排水系統(tǒng)對路面實行共振碎化施工用10噸振動壓路機碾壓2遍用高頻低幅壓路機壓實少量灑水配合壓實瀝青攤鋪前道路封閉 FinishedSurfaceAfterRolling碾壓后的路面 TrafficControl交通管制 CrossOvers HeadtoHead SafestandMostProductive 交叉作業(yè) 安全而高效 Singlelaneconstructionzone GoodShouldersRequired LaneOverlapMethod 單車道施工 需要堅實的路肩 車道合并 Bothhavebenefits交通及施工均不受影響 ThreeMostDamagingThingstoaHighway公路的三大殺手 Water水Water水WATER水 Sub grade底基層 PermeableZone可滲透碎化層 RubblizedPCC不可滲透碎化層 57號石礫過濾層 2 dense graded2 高密度材料 57Stone 57石料 FilterFabric過濾材料 BaseCourse基層 ShoulderArea路肩 RubblizationSideDrainage碎化施工的側(cè)排水系統(tǒng) Permeable Crack relief可滲透 消除裂紋 Semi solid Interlocked半封閉 嚙合 3 SlopeOutlet3 傾斜排管 Fabricoutlet可透水排管 IntegralCurb GutterRubblizationSideDrainage路緣石盲溝一體化排水系統(tǒng) FullDepthSawCut全深度切割 Backfill回填 Permeable Crack relief滲入 防止裂紋 Semi solid Interlocked半固態(tài) 嚙合 BaseCourse基層 Sub grade底基層 Rubblize