تاريخ استخدام الاسفلت للطرق وطريقة استخدامه

رصف الأسفلت عبارة عن آلة تستخدم لتوزيع طبقة من الأسفلت وتشكيلها وضغطها جزئيًا على سطح طريق أو ساحة انتظار أو أي منطقة أخرى. تسمى أحيانًا آلة رصف الأسفلت. يتم سحب بعض الرصف بواسطة الشاحنة القلابة التي تنقل الأسفلت ، ولكن معظمها ذاتية الدفع. تتكون أرضيات الرصف ذاتية الدفع من مكونين رئيسيين: الجرار وذراع التسوية. يوفر الجرار الحركة الأمامية ويوزع الأسفلت. يشتمل الجرار على المحرك ، والمحركات الهيدروليكية وأدوات التحكم ، وعجلات القيادة أو المسارات ، وقادوس الاستقبال ، وناقلات التغذية ، ومثقب التوزيع. مستويات ذراع التسوية وتشكيل طبقة الإسفلت. يتم سحب ذراع التسوية بواسطة الجرار وتتضمن أذرع التسوية ، ولوحة التشكيل ، واللوحات الطرفية ، والشعلات ، والهزازات ،

أثناء التشغيل ، يتم تعبئة شاحنة قلابة مملوءة بالإسفلت حتى مقدمة الرصف وتقوم بتفريغ حمولتها ببطء في قادوس الرصف. عندما تتحرك آلة الرصف للأمام ، تقوم ناقلات التغذية بنقل الأسفلت إلى مؤخرة الرصف ، وتقوم مثاقب التوزيع بدفع الأسفلت للخارج إلى العرض المطلوب. ثم يضبط ذراع التسوية طبقة الإسفلت ويضغطها جزئيًا على الشكل المطلوب. تتبع الأسطوانة الثقيلة ذات العجلات الفولاذية الرصف لزيادة ضغط الإسفلت إلى السماكة المطلوبة.

تاريخ

يعود تاريخ الأسفلت كمواد رصف إلى عام 1815 ، عندما طور مهندس الطرق الاسكتلندي جون ماك آدم (أو ماك آدم) سطح طريق يتكون من طبقة مضغوطة من الحجارة الصغيرة والرمل الذي يتم رشه بالماء. أذاب الماء الأملاح الطبيعية على الحجارة وساعد في تماسك المواد معًا. سمي هذا النوع من سطح الطريق بالمكادام المائي تكريما له. في وقت لاحق ، تم استخدام قطران الفحم كمادة ملزمة بدلاً من الماء ، وأصبح الرصيف الجديد يعرف باسم القطران مكادام ، والذي نحصل منه على مصطلح مدرج المطار المختصر الذي يستخدم أحيانًا لوصف رصيف الإسفلت.

تم استخدام رصف تار مكادام في الولايات المتحدة حتى بداية القرن العشرين. تم تقديم رصيف الأسفلت المختلط الحديث ، والذي يوفر سطح طريق أكثر متانة ، في عشرينيات القرن الماضي. على عكس المكاديم ، حيث يتم وضع الركام الحجري والرمل على سطح الطريق قبل رشها بمواد الربط ، فإن الركام في الأسفلت المختلط يتم تغليفه بمادة الربط قبل وضعها. في البداية ، كان الإسفلت المختلط يُلقى ببساطة على الطريق ويمشط أو يتدرج المستوى قبل أن يتم دحرجته بسلاسة. في عام 1931 ، طور هاري باربر ، من شركة Barber-Greene ، أول مرصف أسفلت ميكانيكي في الولايات المتحدة. سارت على مجموعة من القضبان الفولاذية وتضمنت محملًا مدمجًا وخلاطًا لتناسب المكونات ومزجها قبل نشر الأسفلت بالتساوي على سطح الطريق. سرعان ما تم استبدال القضبان بمسارات مجنزرة ، وخرج أول رصف إنتاج من خط Barber-Greene في عام 1934. وسرعان ما أصبحت هذه الآلة الجديدة شائعة لدى بناة الطرق لأنها سمحت لهم بوضع الأسفلت بسرعة أكبر وبتوحيد أكبر. حلت المحركات الهيدروليكية محل المحركات الميكانيكية في الأرضيات خلال أواخر الخمسينيات من القرن الماضي لمنح المشغل تحكمًا أكثر سلاسة. اليوم ، يتم وضع الأسفلت بالكامل تقريبًا باستخدام ماكينات الرصف. عندما تفكر في أن 98٪ من الطرق في الولايات المتحدة عبارة عن أسفلت ، يمكنك فهم قيمة رصف الأسفلت. سرعان ما أصبحت هذه الآلة الجديدة شائعة لدى بناة الطرق لأنها سمحت لهم بوضع الأسفلت بسرعة أكبر وبتوحيد أكبر. حلت المحركات الهيدروليكية محل المحركات الميكانيكية في الأرضيات خلال أواخر الخمسينيات من القرن الماضي لمنح المشغل تحكمًا أكثر سلاسة. اليوم ، يتم وضع الأسفلت بالكامل تقريبًا باستخدام آلات الرصف. عندما تفكر في أن 98٪ من الطرق في الولايات المتحدة عبارة عن أسفلت ، يمكنك فهم قيمة رصف الأسفلت. سرعان ما أصبحت هذه الآلة الجديدة شائعة لدى بناة الطرق لأنها سمحت لهم بوضع الأسفلت بسرعة أكبر وبتوحيد أكبر. حلت المحركات الهيدروليكية محل المحركات الميكانيكية في الأرضيات خلال أواخر الخمسينيات من القرن الماضي لمنح المشغل تحكمًا أكثر سلاسة. اليوم ، يتم وضع الأسفلت بالكامل تقريبًا باستخدام ماكينات الرصف. عندما تفكر في أن 98٪ من الطرق في الولايات المتحدة عبارة عن أسفلت ، يمكنك فهم قيمة رصف الأسفلت.

مواد أولية

معظم مكونات ماكينة رصف الأسفلت مصنوعة من الفولاذ. تم تصنيع الإطار الرئيسي للجرار من صفيحة فولاذية ثقيلة المقاييس. إن ناقل التغذية مصنوع من سلسلة الخدمة الشاقة بأقسام فولاذية مطروقة تسمى قضبان الطيران. إن مثاقب التوزيع مصنوعة من الفولاذ المصبوب Ni-Hard. يتم تصنيع ذراع التسوية من الأنابيب الفولاذية والقناة واللوحة. غطاء المحرك وأبواب الوصول مصنوعة من ألواح الصلب.

تحتوي أرضيات الرصف المطاطية على إطارين كبيرين للدفع الخلفي وأربعة إطارات توجيه مطاطية صلبة أو أكثر. تحتوي أرضيات الرصف ذات المسار المطاطي على مسار مطاطي اصطناعي مصبوب مع عدة طبقات داخلية من الكابلات الفولاذية المرنة للتعزيز. يتم تحريك الجنزير بواسطة عجلة دفع احتكاك في الخلف ، ويتم توزيع الحمولة بين عدة عجلات وسيطة من الصلب المطلي بالمطاط. تضغط أسطوانة هيدروليكية على العجلة الأمامية للحفاظ على الشد في الجنزير.

تشمل المكونات المشتراة على الرصف المحرك ، والرادياتير ، والمكونات الهيدروليكية ، والبطاريات ، والأسلاك الكهربائية ، والأدوات ، وعجلة القيادة ، ومقعد المشغل. تشمل السوائل المشتراة السوائل الهيدروليكية ووقود الديزل وزيت المحرك ومضاد التجمد.

تصميم

تقدم معظم الشركات المصنعة لآلات رصف الأسفلت العديد من الأحجام والموديلات. عادة ما تكون قوة المحرك في نطاق 3-20 حصان (2-15 كيلوواط) للأرصفة الأصغر والمقطورة ، وقد تكون في نطاق 100-250 حصان (75-188 كيلوواط) للأرضيات الأكبر ذاتية الدفع. تستخدم معظم المحركات وقود الديزل لأن هذا هو الوقود الشائع استخدامه في معدات البناء الأخرى.

يبلغ طول معظم الأرصفة الأكبر حجمًا ذاتية الدفع حوالي 19-23 قدمًا (5.8-7.0 مترًا) وعرضها 10 أقدام (3.1 مترًا) وارتفاعها 10 أقدام (3.1 مترًا). تزن حوالي 20.000-40.000 رطل (9090-18180 كجم) اعتمادًا على سعة القادوس وحجم المحرك ونوع نظام القيادة. المعدل النموذجي لوضع الأسفلت هو 100-300 قدم / دقيقة (31-92 م / دقيقة). يبلغ عرض الرصف القياسي من 8 إلى 12 قدمًا (2.4-3.7 مترًا) وعرضه الأقصى 40 قدمًا (12.2 مترًا) باستخدام امتدادات ذراع التسوية في بعض الماكينات. الحد الأقصى لسمك الرصف في ممر واحد هو 6-12 بوصة (152-305 ملم).

تشمل الخيارات مجموعات الإضاءة ، وامتدادات ذراع التسوية اليدوية والأوتوماتيكية ، ومستشعرات وأدوات تحكم متنوعة لتغيير الدرجة (الأبعاد الأمامية للخلف) والانحدار (الأبعاد الجانبية) لطبقة الإسفلت.

عملية التصنيع

يتم تجميع رصف الأسفلت من الأجزاء المكونة. يتم تصنيع بعض هذه الأجزاء في مصنع التجميع ، بينما يتم تصنيع البعض الآخر في مكان آخر ويتم شحنها إلى المصنع. يتم إعطاء جميع الأجزاء طبقة طلاء أولية. يتم تخزين الأجزاء في المستودع ويتم إحضارها إلى محطات العمل المختلفة أو المناطق حسب الحاجة.

يتم تجميع الجرار وذراع التسوية بشكل منفصل. تبدأ عملية تجميع الجرار حيث يتم وضع الإطار الرئيسي على منصة نقالة ذات تعويم هوائي. مع استمرار التجميع ، يتم تحريك الجرار يدويًا عن طريق توصيل خط هواء مضغوط بمنصة التعويم. هذا يسمح للجرار الثقيل بالطفو على وسادة هوائية رقيقة ، ويمكن دفعه بسهولة من محطة عمل إلى أخرى بمساعدة قضبان التوجيه في الأرضية. يتم تجميع ذراع التسوية في منطقة واحدة ولا تنتقل من محطة عمل إلى أخرى.

فيما يلي تسلسل نموذجي للعملية لتجميع ماكينة رصف الأسفلت:
تصنيع الجرار المركزي
1 يتم قطع القطع الفردية للإطار الرئيسي من لوح فولاذي بمناشير شريطية أو عن طريق القطع باللهب. يتم حفر الثقوب المطلوبة أو ثقبها.
2 يتم تثبيت القطع في موضعها بالنسبة لبعضها البعض باستخدام الرقص والتركيبات. يتم لحامها بعد ذلك مع أجهزة لحام تلقائية يتم تغذيتها بالأسلاك والتي تمت برمجتها للحام على طول محيط الوصلات. عند الانتهاء ، يبدو الإطار الرئيسي مثل الحرف “H” مع وجود ساق طويلة على كل جانب لدعم الإطارات أو الجنزير ورجل متقاطعة في المنتصف لدعم المحرك المركب بشكل جانبي.
3 بعد أن يتم لحام الإطار الرئيسي معًا ، يتم إطلاق النار عليه بتيار عالي

تجميع الجرار

4 يتم وضع الإطار الرئيسي على منصة نقالة ذات تعويم هوائي ويتم نقله إلى محطة العمل الأولى. يتم تثبيت سلاسل ناقل التغذية ورحلات الطيران أولاً ، متبوعة بمحركات تشغيل وحدة التغذية الهيدروليكية وخراطيم تزييت وحدة التغذية. إذا كان للجرار محركًا متتبعًا ، يتم تثبيت محاور القيادة اليمنى واليسرى. في بعض الطرز ، يتم تثبيت خزان الوقود أيضًا في هذا الوقت.
5 أثناء وجود الإطار الرئيسي في محطة العمل الأولى ، يتم تحضير المحرك في منطقة منفصلة. يتم وضع المحرك على حامل دعامة متدحرجة ويتم تثبيت المروحة وفلاتر الزيت وأجهزة استشعار مختلفة في هذا الوقت. يتم تثبيت صندوق تروس فصل القابض ومحرك المضخة بمسامير ملولبة في الجزء الخلفي من المحرك. صندوق التروس على شكل مثلث وله مواقع تركيب لثلاث مجموعات من المضخات الهيدروليكية. توفر المجموعة العلوية من المضخات الطاقة لإطارات القيادة أو المسارات. توفر المجموعتان السفليتان من المضخات الطاقة لمغذيات الناقل اليسرى واليمنى ، ومثاقب التوزيع ، وهزازات ذراع التسوية. تتكون كل مجموعة من المضخات من مضختين أو أكثر محصورة من طرف إلى طرف وتعمل من نفس العمود المركزي.
6 يتم نقل الكمبيوتر الرئيسي إلى محطة العمل التالية. يتم رفع المحرك عن حامله الداعم برافعة علوية ويتم إنزاله إلى موضع تقاطع الطرق على الإطار الرئيسي. يتم تثبيته في مكانه على عدة حوامل مطاطية صلبة ، والتي تعمل على عزل اهتزاز المحرك. يتم تثبيت المبرد في مكانه ويتم تشغيل خراطيم سائل التبريد بين المحرك والرادياتير.
7 يتم تثبيت مجموعتي مثقاب التوزيع الأيمن والأيسر في مكانهما ، كما يتم تثبيت محركات تشغيل المثقب الهيدروليكي وسلاسل القيادة. 

أثناء التشغيل ، يتم تعبئة شاحنة قلابة مملوءة بالإسفلت حتى مقدمة العمود وتقوم بتفريغ حمولتها ببطء في قادوس الرصف. عندما تتحرك آلة الرصف للأمام ، تقوم ناقلات التغذية بنقل الأسفلت إلى مؤخرة الرصف ، وتقوم مثاقب التوزيع بدفع الأسفلت للخارج إلى العرض المطلوب.أسلحة. يتم توجيه خراطيم هيدروليكية مختلفة وأسلاك كهربائية بين المكونات.
8 إذا كان للجرار محركًا متتبعًا ، يتم تثبيت محركات الدفع الهيدروليكي متغيرة السرعة اليمنى واليسرى والتروس الكوكبية ذات السرعتين بمحاور القيادة. إذا كان للجرار محركًا متعبًا من المطاط ، يتم تثبيت محور القيادة ، وعلبة تروس ثنائية السرعة ، ومحرك هيدروليكي ثنائي السرعات.
9 في محطة العمل التالية ، يتم تركيب الصندوق الكهربائي الرئيسي ، وتركيب الخزان الهيدروليكي والصمامات وتوصيلها بخراطيم ، وتوجيه أسلاك ذراع التسوية ومصابيح الجرار.
10 عندما يتحرك الجرار لأسفل خط التجميع ، يتم تثبيت الأغطية الجانبية للمحرك ومنظف الهواء الداخل ، ويتم وضع المنصة الخلفية وسطح الشبكة المفتوحة في مكانهما ، ويتم تثبيت وحدة التحكم الخاصة بالمشغل. تحتوي بعض أنواع الرصف على وحدتي تحكم للمشغل ، واحدة على كل جانب ، لمنح المشغل رؤية أفضل عند الرصف بالقرب من الرصيف أو أي عوائق أخرى. تحتوي أرضيات الرصف الأخرى على وحدة تحكم متحركة يمكن أن تنزلق إلى جانب أو آخر. يتم إجراء أي توصيلات كهربائية نهائية في هذا الوقت.
11 يتم تثبيت البطاريات وكاتم صوت المحرك بعد ذلك ويتم إضافة السوائل المختلفة حسب الحاجة. إذا كان للجرار محرك مجنزر ، يتم تثبيت عجلات العربة السفلية في هذه المرحلة.
12 يتم الانتهاء من تجميع الجرار من خلال إرفاق أذرع تسوية ذراع التسوية وجوانب القادوس وأبواب الوصول إلى المحرك والمصابيح والمكونات الخارجية الأخرى. تم تثبيت الإطارات أو المسارات أخيرًا. يتم تشغيل المحرك ويتم إعطاء الجرار النهائي فحصًا أوليًا للتشغيل السليم.

اختبار الجرار

13 يتم غسل الجرار لإزالة أي شحم أو زيت قد يكون قد تراكم على الأسطح أثناء التجميع. تتم إضافة صبغة الفلورسنت إلى الزيت الهيدروليكي للمساعدة في اكتشاف أي تسرب. ثم يتم توصيل الجرار بآلة اختبار أوتوماتيكية ، والتي تقوم بتدويره من خلال وظائف كهربائية وهيدروليكية مختلفة. يسجل الكمبيوتر نتائج هذه الاختبارات للرجوع إليها في المستقبل. يستخدم “ضوء أسود” فوق بنفسجي لاكتشاف التسريبات في النظام الهيدروليكي.
14 بعد اختبار الدورة ، يتم دفع الجرار للخارج وإخضاعه لاختبار وظيفي قصير لفحص تشغيله بصريًا. إذا كانت التعديلات مطلوبة ، يتم إجراؤها في هذا الوقت. ثم يتم إيقاف الجرار في انتظار طلب الزبون.

تجميع ذراع التسوية

15 يتم تجميع ذراع التسوية في منطقة منفصلة عن الجرار. أجزاء الإطار ملفقة وملحومة معًا. يتم تثبيت مجموعات الموقد ومحركات الهزاز الهيدروليكي وتوصيلها بخراطيم. توفر الشعلات الحرارة على طول ذراع التسوية لمنع الأسفلت من الالتصاق به. تساعد الهزازات على توفير الضغط الجزئي للأسفلت أثناء وضعه. يتم توجيه الأسلاك الكهربائية إلى المكونات المختلفة. يتم تثبيت المشغلات الهيدروليكية للتحكم في المنحدر من جانب إلى جانب ذراع التسوية أخيرًا.

اختبار ذراع التسوية

16 يتم توصيل ذراع التسوية النهائي بآلة اختبار تكرر وظائف وأدوات تحكم الجرار. يتم بعد ذلك اختبار وظائف ذراع التسوية المختلفة – اشتعال الموقد وتشغيل الهزاز والتحكم في المنحدرات وغيرها.

تشطيب الرصف

17 عندما يطلب أحد العملاء رصفًا ، يجوز له / العميل تحديد واحد من عدة نماذج للجرارات ليتم مطابقتها مع أحد تصميمات ذراع التسوية العديدة. يتم الآن تنظيف الجرار ، الذي يحتوي فقط على طبقة من الطلاء التمهيدي ، وإعطائه طبقة نهائية من الطلاء. يتم بعد ذلك تثبيت أي ملصقات تحذيرية أو خطوط زخرفية أو لوحات أسماء. عادة ما يتم طلاء ذراع التسوية باللون الأسود لأنه يتلامس مع الأسفلت الأسود الزيتي.
18 ذراع التسوية متصل بالجرار. IO تم ربط الأسلاك الكهربائية وخطوط وقود الموقد والخراطيم الهيدروليكية. يتم بعد ذلك إجراء اختبار وظيفي نهائي للرصف النهائي. تم تثبيت مقعد المشغل أخيرًا.

مراقبة الجودة

يتم فحص جميع موردي المكونات واعتمادهم بدقة قبل أن يبدأوا في شحن الأجزاء. بشكل دوري ، يتم إجراء فحص شامل للأبعاد والمعدن للأجزاء الواردة لضمان استمرار الجودة العالية. يتم فحص مفاتيح الربط التي تعمل بالهواء والمستخدمة في إحكام التثبيت وإعادة معايرتها للتأكد من أنها توفر عزم الدوران المناسب. يتم اختبار الجرار وذراع التسوية آليًا بشكل منفصل بالإضافة إلى العديد من عمليات الفحص البصري بواسطة المشغلين البشريين ، ثم يتم فحصها مرة أخرى بمجرد اقتران الجرار وذراع التسوية معًا للتسليم.