Η επιστροφή της εθνικής οδού της Αριζόνα στο σκυρόδεμα τσιμέντου του Πόρτλαντ μπορεί απλώς να αποδείξει το πλεονέκτημα της χρήσης της λείανσης των διαμαντιών ως εναλλακτική λύση στην τυπική λείανση και την πλήρωση. Οι προοπτικές δείχνουν ότι σε διάστημα 30 ετών, το κόστος συντήρησης θα μειωθεί κατά 3,9 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.
Αυτό το άρθρο βασίζεται σε ένα webinar που πραγματοποιήθηκε αρχικά κατά τη διάρκεια της Διεθνούς Τεχνικού Συνδέσμου Grooving and Grinding Association (IGGA) τον Δεκέμβριο του 2020. Παρακολουθήστε το πλήρες demo παρακάτω.
Οι κάτοικοι στην περιοχή του Φοίνιξ θέλουν ομαλούς, όμορφους και ήσυχους δρόμους. Ωστόσο, λόγω της εκρηκτικής αύξησης του πληθυσμού στην περιοχή και των ανεπαρκών κεφαλαίων για τη διατήρηση, οι οδικές συνθήκες στην περιοχή μειώνονται κατά την τελευταία δεκαετία. Το Υπουργείο Μεταφορών της Αριζόνα (ADOT) μελετά δημιουργικές λύσεις για τη διατήρηση του δικτύου αυτοκινητοδρόμων και παρέχει τους τύπους δρόμων που αναμένει το κοινό.
Το Phoenix είναι η πέμπτη πιο πυκνοκατοικημένη πόλη στις Ηνωμένες Πολιτείες και εξακολουθεί να αυξάνεται. Το δίκτυο 435 μιλίων της πόλης των δρόμων και των γέφυρες διατηρείται από την κεντρική περιοχή του Υπουργείου Μεταφορών της Αριζόνα (ADOT), οι περισσότερες από τις οποίες αποτελούνται από τετραπλές οδούς με επιπλέον διαδρομές υψηλού οχήματος (HOV). Με έναν προϋπολογισμό κατασκευής ύψους 500 εκατομμυρίων δολαρίων ετησίως, η περιοχή συνήθως πραγματοποιεί 20 έως 25 κατασκευαστικά έργα σε οδικό δίκτυο υψηλής κυκλοφορίας κάθε χρόνο.
Η Αριζόνα χρησιμοποιεί πεζοδρόμια από σκυρόδεμα από τη δεκαετία του 1920. Το σκυρόδεμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δεκαετίες και χρειάζεται μόνο συντήρηση κάθε 20-25 χρόνια. Για την Αριζόνα, 40 χρόνια επιτυχημένης εμπειρίας επέτρεψαν να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της κατασκευής των μεγάλων αυτοκινητοδρόμων του κράτους στη δεκαετία του 1960. Εκείνη την εποχή, το άνοιγμα του δρόμου με σκυρόδεμα σήμαινε να κάνουμε ένα συμβιβασμό όσον αφορά τον θόρυβο του δρόμου. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η επιφάνεια του σκυροδέματος τελειώνει με κασσίτερο (τραβώντας μια μεταλλική τσουγκράνα στην επιφάνεια του σκυροδέματος κάθετη προς τη ροή της κυκλοφορίας) και τα ελαστικά που οδηγούν στο κονσερβοποιημένο σκυρόδεμα θα παράγουν ένα θορυβώδες, συνεκτικό κλαψούρισμα. Το 2003, προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα θορύβου, ένα 1-in. Το στρώμα τριβής από καουτσούκ ασφάλτου (AR-ACFC) εφαρμόστηκε πάνω από το τσιμέντο Portland Cemrete (PCC). Αυτό παρέχει μια συνεπή εμφάνιση, ήσυχο ήχο και άνετο ταξίδι. Ωστόσο, η διατήρηση της επιφάνειας του AR-ACFC έχει αποδειχθεί πρόκληση.
Η διάρκεια του σχεδιασμού του AR-ACFC είναι περίπου 10 χρόνια. Οι αυτοκινητόδρομοι της Αριζόνα έχουν ξεπεράσει τώρα τη ζωή τους και γερνάει. Η διαστρωμάτωση και τα σχετικά θέματα δημιουργούν προβλήματα στους οδηγούς και το Υπουργείο Μεταφορών. Αν και η αποκόλληση συνήθως οδηγεί μόνο σε απώλεια περίπου 1 ίντσας βάθους δρόμου (επειδή η ασφάλτη από καουτσούκ πάχους 1 ιντσών έχει διαχωριστεί από το σκυρόδεμα παρακάτω), το σημείο αποκόλλησης θεωρείται ως λακκούβα από το ταξιδιωτικό κοινό και θεωρείται σοβαρό ως σοβαρό πρόβλημα.
Μετά τη δοκιμή της λείανσης των διαμαντιών, των επιφανειών του σκυροδέματος επόμενης γενιάς και της ολοκλήρωσης της επιφάνειας σκυροδέματος με μύλο ολίσθησης ή μικρο-εκτίμησης, η ADOT διαπίστωσε ότι η διαμήκη υφή που λαμβάνεται από τη λείανση με διαμάντια παρέχει μια ευχάριστη εμφάνιση corduroy και καλή απόδοση οδήγησης (όπως φαίνεται από χαμηλό IRI) αριθμοί) ) και τις εκπομπές χαμηλού θορύβου. Τμήμα Μεταφορών Randy Everett και Αριζόνα
Η Αριζόνα χρησιμοποιεί τον Διεθνή Δείκτη Τραυματισμού (IRI) για τη μέτρηση των οδικών συνθηκών και ο αριθμός μειώνεται. (Το IRI είναι ένα είδος στατιστικών δεδομένων τραχύτητας, τα οποία χρησιμοποιούνται σχεδόν καθολικά από τους εθνικούς θεσμούς ως δείκτης απόδοσης του συστήματος διαχείρισης του πεζοδρομίου τους. Όσο χαμηλότερη είναι η τιμή, τόσο μικρότερη είναι η τραχύτητα, η οποία είναι επιθυμητή). Σύμφωνα με τις μετρήσεις IRI που διεξήχθησαν το 2010, το 72% των διακρατικών αυτοκινητοδρόμων στην περιοχή είναι σε καλή κατάσταση. Μέχρι το 2018, το ποσοστό αυτό είχε μειωθεί στο 53%. Οι εθνικές διαδρομές συστήματος αυτοκινητοδρόμων παρουσιάζουν επίσης μια καθοδική τάση. Οι μετρήσεις το 2010 έδειξαν ότι το 68% των δρόμων ήταν σε καλή κατάσταση. Μέχρι το 2018, ο αριθμός αυτός είχε μειωθεί στο 35%.
Καθώς αυξήθηκε το κόστος - και ο προϋπολογισμός δεν μπορούσε να διατηρήσει - τον Απρίλιο του 2019, η ADOT άρχισε να αναζητά καλύτερες επιλογές αποθήκευσης από ό, τι στην προηγούμενη εργαλειοθήκη. Για τα πεζοδρόμια που εξακολουθούν να βρίσκονται σε καλή κατάσταση εντός του παραθύρου ζωής των 10 έως 15 ετών και γίνεται όλο και πιο σημαντικό για το τμήμα να διατηρεί το υπάρχον πεζοδρόμιο σε καλές συνθήκες, περιλαμβάνουν σφράγιση ρωγμών, σφράγιση ψεκασμού (εφαρμόζοντας ένα λεπτό Το στρώμα του φωτός, σιγά -σιγά στερεοποιήθηκε το γαλάκτωμα ασφάλτου) ή επισκευάστε μεμονωμένες λακκούβες. Για τα πεζοδρόμια που υπερβαίνουν τη ζωή του σχεδιασμού, μια επιλογή είναι να αλέσει την επιδείνωση της άσφαλτου και να βάλει μια νέα επικάλυψη ασφάλτου από καουτσούκ. Ωστόσο, λόγω του πεδίου εφαρμογής της περιοχής που πρέπει να επισκευαστεί, αυτό αποδεικνύεται πολύ δαπανηρό. Ένα άλλο εμπόδιο σε οποιαδήποτε λύση που απαιτεί επαναλαμβανόμενη άλεση της επιφάνειας άσφαλτου είναι ότι ο εξοπλισμός λείανσης θα επηρεάσει αναπόφευκτα και θα βλάψει το υποκείμενο σκυρόδεμα και η απώλεια υλικού σκυροδέματος στις αρθρώσεις είναι ιδιαίτερα σοβαρή.
Τι θα συνέβαινε εάν η Αριζόνα επέστρεψε στην αρχική επιφάνεια PCC; Η ADOT γνωρίζει ότι οι αυτοκινητόδρομοι σκυροδέματος στην πολιτεία έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν δομική σταθερότητα μακράς διάρκειας ζωής. Το τμήμα συνειδητοποίησε ότι εάν μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το υποκείμενο PCC για να βελτιώσουν την αρχική του οδοντωτή επιφάνεια για να σχηματίσουν έναν ήσυχο και κατευθυνόμενο δρόμο, ο επισκευασμένος δρόμος μπορεί να διαρκέσει περισσότερο και να απαιτήσει συντήρηση. Είναι επίσης πολύ μικρότερο από την άσφαλτο.
Στο πλαίσιο του έργου στο SR 101 βόρεια του Phoenix, το στρώμα AR-ACFC έχει αφαιρεθεί, οπότε η ADOT εγκατέστησε τέσσερα τμήματα δοκιμών για να διερευνήσει μελλοντικές λύσεις που θα χρησιμοποιούν το υπάρχον σκυρόδεμα, εξασφαλίζοντας παράλληλα την ομαλότητα, την ήσυχη ιππασία και την καλή εμφάνιση του δρόμου. Το τμήμα επανεξέτασε την λείανση με διαμάντια και την επιφάνεια σκυροδέματος επόμενης γενιάς (NGCS), μια υφή με ελεγχόμενο προφίλ εδάφους και συνολική αρνητική ή προς τα κάτω υφή, η οποία έχει αναπτυχθεί ως ένα ιδιαίτερα χαμηλό σκυρόδεμα σκυροδέματος. Η ADOT εξετάζει επίσης τη χρήση ενός συρόμενου μύλου (μια διαδικασία στην οποία ένα μηχάνημα καθοδηγεί τα ρουλεμάν στην επιφάνεια του δρόμου για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών τριβής) ή την μικρο-γέμιση για να τελειώσει η επιφάνεια του σκυροδέματος. Μετά τη δοκιμή κάθε μεθόδου, η ADOT διαπίστωσε ότι η διαμήκη υφή που λαμβάνεται από το Diamond Grinding παρέχει μια ευχάριστη εμφάνιση corduroy καθώς και μια καλή εμπειρία ιππασίας (όπως υποδεικνύεται από την χαμηλή τιμή IRI) και χαμηλό θόρυβο. Η διαδικασία λείανσης με διαμάντια έχει επίσης αποδειχθεί ότι είναι αρκετά ευγενής για να προστατεύσει τις περιοχές σκυροδέματος, ειδικά γύρω από τις αρθρώσεις, οι οποίες προηγουμένως υπέστησαν ζημιές από άλεση. Η λείανση των διαμαντιών είναι επίσης μια οικονομικά αποδοτική λύση.
Τον Μάιο του 2019, η ADOT αποφάσισε να διαμαρτυρηθεί με ένα μικρό τμήμα του SR 202 που βρίσκεται στη νότια περιοχή του Φοίνιξ. Ο 15χρονος δρόμος AR-ACFC ήταν τόσο χαλαρός και στρωματοποιημένος που οι χαλαροί βράχοι ρίχτηκαν στο παρμπρίζ και οι οδηγοί παραπονέθηκαν για το ότι το παρμπρίζ ήταν ζημιές κάθε μέρα. Το ποσοστό των απαιτήσεων απώλειας στην περιοχή αυτή είναι υψηλότερο από ό, τι σε άλλες περιοχές της χώρας. Το πεζοδρόμιο είναι επίσης πολύ θορυβώδες και δύσκολο να οδηγήσει. Η ADOT επέλεξε φινίρισμα με διαμάντια για τις δύο δεξιές λωρίδες κατά μήκος του SR 202 μισού μιλίου. Χρησιμοποίησαν έναν κάδο φορτωτή για να αφαιρέσουν το υπάρχον στρώμα AR-ACFC χωρίς να καταστρέφουν το σκυρόδεμα παρακάτω. Το τμήμα εξέτασε επιτυχώς αυτή τη μέθοδο τον Απρίλιο, όταν είχαν καταιγίδες ιδεών για να επιστρέψουν στην οδό PCC. Μετά την ολοκλήρωση του έργου, ο εκπρόσωπος της ADOT παρατήρησε ότι ο οδηγός θα μετακομίσει από τη λωρίδα AR-ACFC στη λωρίδα σκυροδέματος Diamond Ground για να βιώσει τα βελτιωμένα χαρακτηριστικά διαδρομής και ήχου.
Παρόλο που δεν έχουν ολοκληρωθεί όλα τα πιλοτικά έργα, τα προκαταρκτικά ευρήματα σχετικά με τα έξοδα υποδεικνύουν ότι οι αποταμιεύσεις που σχετίζονται με τη χρήση σκυροδέματος και λείανσης διαμαντιών για τη βελτιστοποίηση της εμφάνισης, της ομαλότητας και του ήχου θα μπορούσαν να μειώσουν τη συντήρηση κατά 3,9 δισεκατομμύρια δολάρια σε ένα έτος κόστους. Σε περίοδο 30 ετών. Randy Everett και το Υπουργείο Μεταφορών της Αριζόνα
Γύρω από αυτό το χρονικό διάστημα, η Ένωση Κυβερνήσεων της Maricopa (MAG) δημοσίευσε μια έκθεση που αξιολογεί τον τοπικό θόρυβο και την οδηγικότητα. Η έκθεση αναγνωρίζει τη δυσκολία διατήρησης του οδικού δικτύου και επικεντρώνεται στα χαρακτηριστικά θορύβου του δρόμου. Ένα βασικό συμπέρασμα είναι ότι επειδή το πλεονέκτημα θορύβου του AR-ACFC εξαφανίζεται τόσο γρήγορα, "η θεραπεία με το έδαφος διαμαντιών πρέπει να ληφθεί υπόψη αντί της επικάλυψης ασφάλτου από καουτσούκ". Μια άλλη ταυτόχρονη ανάπτυξη είναι ένα συμβόλαιο προμηθειών συντήρησης που επιτρέπει τη λείανση του διαμαντιού που ο εργολάβος εισήχθη για συντήρηση και κατασκευή.
Η ADOT πιστεύει ότι είναι καιρός να κάνουμε το επόμενο βήμα και σχεδιάζει να ξεκινήσει ένα μεγαλύτερο έργο λείανσης διαμαντιών στο SR 202 τον Φεβρουάριο του 2020. Το έργο καλύπτει ένα τμήμα τεσσάρων μιλίων, τεσσάρων λωρίδων, συμπεριλαμβανομένων των κεκλιμένων τμημάτων. Η περιοχή ήταν πολύ μεγάλη για να χρησιμοποιηθεί ένας φορτωτής για να αφαιρέσει την άσφαλτο, έτσι χρησιμοποιήθηκε μια μηχανή φρεζαρίσματος. Το τμήμα κόβει τις λωρίδες σε καουτσούκ άσφαλτο για τον εργολάβο άλεσης να χρησιμοποιηθεί ως οδηγός κατά τη διάρκεια της διαδικασίας άλεσης. Κάνοντας ευκολότερη για τον χειριστή να δει την επιφάνεια PCC κάτω από το κάλυμμα, ο εξοπλισμός άλεσης μπορεί να ρυθμιστεί και η βλάβη στο υποκείμενο σκυρόδεμα μπορεί να ελαχιστοποιηθεί. Η τελική επιφάνεια διαμαντιού του SR 202 συναντά όλα τα πρότυπα ADOT-είναι ήσυχη, ομαλή και ελκυστική-συγκριτική στις επιφάνειες άσφαλτου, η τιμή IRI ήταν πολύ ευνοϊκή στη δεκαετία του 1920 και του 1930. Αυτά τα συγκρίσιμα χαρακτηριστικά θορύβου μπορούν να ληφθούν επειδή αν και το νέο οδόστρωμα AR-ACFC είναι περίπου 5 dB πιο ήσυχο από το έδαφος διαμάντων, όταν το οδόστρωμα AR-ACFC χρησιμοποιείται για 5 έως 9 χρόνια, τα αποτελέσματα μέτρησης είναι συγκρίσιμα ή υψηλότερα το επίπεδο DB. Όχι μόνο το επίπεδο θορύβου του νέου SR 202 Diamond Ground είναι πολύ χαμηλό για τους οδηγούς, αλλά το πεζοδρόμιο παράγει επίσης λιγότερο θόρυβο στις κοντινές κοινότητες.
Η επιτυχία των πρώτων έργων τους ώθησε την ADOT να ξεκινήσει τρία άλλα πιλοτικά έργα λείανσης διαμαντιών. Η λείανση του διαμαντιού του βρόχου 101 τιμών έχει ολοκληρωθεί. Η λείανση του διαμαντιού του βρόχου 101 PIMA θα πραγματοποιηθεί στις αρχές του 2021 και η κατασκευή του Loop 101 I-17 έως 75th Avenue αναμένεται να πραγματοποιηθεί τα επόμενα πέντε χρόνια. Η ADOT θα παρακολουθεί την απόδοση όλων των αντικειμένων για να ελέγξει την υποστήριξη των αρθρώσεων, είτε το σκυρόδεμα έχει αποφλοιωθεί και η διατήρηση της ποιότητας του ήχου και της οδήγησης.
Παρόλο που δεν έχουν ολοκληρωθεί όλα τα πιλοτικά έργα, τα δεδομένα που συλλέχθηκαν μέχρι στιγμής δικαιολογούν την εξέταση της λείανσης των διαμαντιών ως εναλλακτική λύση στην τυπική λείανση και την πλήρωση. Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα της έρευνας κόστους δείχνουν ότι οι αποταμιεύσεις που σχετίζονται με τη χρήση του πεζοδρομίου σκυροδέματος και της λείανσης των διαμαντιών για τη βελτιστοποίηση της εμφάνισης, της ομαλότητας και του ήχου μπορούν να μειώσουν το κόστος συντήρησης έως και 3,9 δισεκατομμύρια δολάρια σε περίοδο 30 ετών.
Χρησιμοποιώντας το υπάρχον πεζοδρόμιο σκυροδέματος στο Φοίνιξ, όχι μόνο ο προϋπολογισμός συντήρησης μπορεί να επεκταθεί και περισσότεροι δρόμοι διατηρούνται σε καλή κατάσταση, αλλά η ανθεκτικότητα του σκυροδέματος εξασφαλίζει ότι οι διαταραχές που σχετίζονται με τη συντήρηση του δρόμου ελαχιστοποιούνται. Το πιο σημαντικό, το κοινό θα είναι σε θέση να απολαύσει μια ομαλή και ήσυχη επιφάνεια οδήγησης.
Ο Randy Everett είναι ανώτερος διαχειριστής του Τμήματος για το Τμήμα Μεταφορών στην Κεντρική Αριζόνα.
Η IGGA είναι μια μη κερδοσκοπική εμπορική ένωση που ιδρύθηκε το 1972 από μια ομάδα αφοσιωμένων επαγγελματιών του κλάδου, αφιερωμένη στην ανάπτυξη διαδικασιών λείανσης και αυλάκων για το τσιμέντο Portland για τσιμέντο και ασφάλτιες επιφάνειες. Το 1995, η IGGA προσχώρησε σε θυγατρική της Αμερικανικής Ένωσης Σκομερίου (ACPA), σχηματίζοντας τη σημερινή εταιρική σχέση προστασίας από το πεζοδρόμιο IGGA/ACPA (IGGA/ACPA CP3). Σήμερα, αυτή η εταιρική σχέση είναι ένας τεχνικός πόρος και ηγέτης της βιομηχανίας στην παγκόσμια εμπορία βελτιστοποιημένων επιφανειών πεζοδρομίων, επισκευής πεζοδρομίων από σκυρόδεμα και προστασία από το πεζοδρόμιο. Η αποστολή της IgGA είναι να γίνει ο κορυφαίος πόρος τεχνολογίας και προώθησης για την αποδοχή και τη σωστή χρήση της λείανσης με διαμάντια και της αυλάκων, καθώς και για τη συντήρηση και την αποκατάσταση του PCC.
Χρόνος δημοσίευσης: SEP-08-2021