REKONŠTRUKCIA A ÚDRŽBA CIEST A DIAĽNIC

Transcript

1 Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/ Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ REKONŠTRUKCIA A ÚDRŽBA CIEST A DIAĽNIC Stavebná fakulta doc. Ing. Ján Mandula, PhD.

2 Táto publikácia vznikla za finančnej podpory z Európskeho sociálneho fondu v rámci Operačného programu VZDELÁVANIE. Prioritná os 1 Reforma vzdelávania a odbornej prípravy Opatrenie 1.2 Vysoké školy a výskum a vývoj ako motory rozvoja vedomostnej spoločnosti. Názov projektu: Balík doplnkov pre ďalšiu reformu vzdelávania na TUKE ITMS Názov: Rekonštrukcia a údržba ciest a diaľnic Autor: doc. Ing. Ján Mandula, PhD. Vydavateľ: Technická univerzita v Košiciach Rok: 2015 Vydanie: prvé Počet výtlačkov: 50 Rozsah: 87 strán Rukopis neprešiel jazykovou úpravou. Za odbornú a obsahovú stránku zodpovedá autor.

3 Obsah Modul 35 Obsah, poslanie, vstupné podmienky pre absolvovanie modulu, povinná literatúra REKONŠTRUKCIA A ÚDRŽBA CIEST A DIĽNÍC Hodnotenie stavu cestnej komunikácie Hodnotenie dopravno-prevádzkového stavu Hodnotenie cestnej komunikácie z pohľadu jej užívateľov Hodnotenie stavebného stavu komunikácie Hodnotenie technického stavu vozovky Vplyv na ekológiu Regionálny rozvoj POŽIADAVKY NA PROJEKT REKONŠTRUKCIE CESTNEJ KOMUNIKÁCIE Smerové vedenie Výškové vedenie Priečne usporiadanie Rekonštrukcia cestného telesa Rekonštrukcia bez zmeny nivelety Rekonštrukcia so zmenou nivelety Rekonštrukcia konštrukčných prvkov cestných komunikácií Rekonštrukcia odvodňovacích zariadení Sanácia zemného telesa ORGANIZÁCIA A RIADENIE PRÁC PRI REKONŠTRUKCII CESTNEJ KOMUNIKÁCIE Organizácia rekonštrukčných prác na cestných komunikáciách v dokumentácii stavby Riadenie realizácie rekonštrukcie cestnej komunikácie Organizácia stavebných procesov pri rekonštrukcii cestnej komunikácie v priestor Vedenie dopravy počas rekonštrukcie Dopravné značenie cestných komunikácií Organizácia rekonštrukčných procesov v čase Vyjadrenie časového postupu rekonštrukcie Postup rekonštrukcie cestnej komunikácie Bezpečnosť pri práci a ochrana životného prostredia Bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci Ochrana životného prostredia TECHNICKÝ STAV VOZOVIEK Vonkajšie faktory Dopravné zaťaženie Klimatické podmienky Vplyv údržby Vnútorné faktory Vplyv vlastnosti asfaltu Vplyv kameniva

4 4.2.3 Vplyv zloženia asfaltovej zmesi Vplyv premŕzania podložia a mrazové zdvihy HODNOTENIE STAVU VOZOVKY Premenné parametre vozovky Drsnosť vozovky Rovnosť povrchu vozovky Únosnosť podložia a vozovky PORUCHY ASFALTOVÝCH VOZOVIEK Príčiny vzniku porúch Kvantifikácia vplyvu dopravného zaťaženia na stav vozovky Klimatické vplyvy Materiály vozovky Hydrogeologické podmienky Konštrukcia vozovky Klasifikácia porúch Diagnostika stavu povrchu asfaltových vozoviek Vizuálne hodnotenie porúch PORUCHY CEMENTOBETÓNOVÝCH A DLÁŽDENÝCH VOZOVIEK Cementobetónové vozovky Poruchy cementobetónových vozoviek Hodnotenie stavu cementobetónových vozoviek Dláždené vozovky Poruchy dláždených vozoviek STAVEBNÉ TECHNOLÓGIE REKONŠTRUKCIÍ VOZOVIEK - OPRAVY PRE LOKÁLNY CHARAKTER PORÚCH Oprava lokálnych porúch Oprava trhlín v obrusnej vrstve Oprava priečnych a pozdĺžnych trhlín a škár Oprava výmrazkov a výtlkov Opravy nerovností Oprava nerovností lokálneho charakteru Oprava zvlneného povrchu a pozdĺžnych koľají STAVEBNÉ TECHNOLÓGIE REKONŠTRUKCIÍ CESTNÝCH VOZOVIEK OPRAVY PRI CELOPLOŠNÝCH PORUCHÁCH Postrekové technológie Asfaltové nátery Emulzné kalové vrstvy Emulzné mikrokoberce Asfaltové koberce Asfaltové betóny

5 9.7 Liate asfalty Recyklované vrstvy RECYKLÁCIE VOZOVIEK Recyklácie asfaltových vozoviek Spracovanie na mieste Spracovanie na inom mieste Recyklácie cementobetónových vozoviek Recyklácie na mieste Recyklácie na inom mieste

6 Δ Poslanie Poslaním modulu 35 - Rekonštrukcia a údržba ciest a diaľnic je uvedenie študenta do problematiky cestných stavieb. Oboznámiť študentov s problematikou rekonštrukcii a údržby ciest, s novými technológiami výstavby a rekonštrukcií pozemných komunikácií, diagnostikou vozoviek, čo úzko súvisí so systémom hospodárenia s vozovkami. δ Vstupné podmienky pre absolvovanie modulu Vedomosti predmetov z 1. stupňa vzdelávania: Dopravný urbanizmus (DUrb) Dopravné stavby (DS) Cesty a diaľnice (CaD) Povinná literatúra 1. KRLIČKOVÁ, E. a kol.: Stavba ciest a diaľnic, I. časť cestné stavebné materiály. Skriptá. SvF TU Košice, ISBN KRLIČKOVÁ, E. a kol.: Stavba ciest a diaľnic, II. časť technológie vozoviek. Skriptá. SvF TU Košice, ISBN PANULINOVÁ, E. a kol.: Rekonštrukcie a údržba pozemných komunikácií, SvF TU Košice, 2004, ISBN SCHLOSSER, F. a kol.: Cestné staviteľstvo III, Rekonštrukcia, oprava, obnova a údržba cestných komunikácií. Učebnica. SvF ŽU Žilina, ISBN BELOŠOVIČ, Š., KOMAČKA, J.: Údržba ciest a diaľnic. Návody na cvičenia. SvF ŽU Žilina,1992. ISBN X 6. ČELKO, J. a kol.: Povrchové vlastnosti vozoviek. ŽU v Žiline, ISBN MIKOLAJ, J. A KOL.: Systém hospodárenia s vozovkou, VŠDS v Žiline, ISBN GSCHWENDT, I. a kol: Vozovky Materiály a technológie, Jaga group, Bratislava

7 1. REKONŠTRUKCIA A ÚDRŽBA CIEST A DIĽNÍC Δ Poslanie Poslaním tejto kapitoly je uviesť študenta do problematiky opráv cestných komunikácií a prípravy a realizácie údržby. Vozovky cestných komunikácií pre motorové vozidlá musia byť z hľadiska používateľov vždy v prevádzky schopnom stave, aby vytvárali podmienky pre bezpečnosť cestnej premávky. Údržba a opravy vozoviek cestných komunikácií sú plánovanou činnosťou. Je to súhrn prác neinvestičného charakteru, ktorými sa udržujú a opravujú vozovky tak, aby boli v prevádzky schopnom stave počas celej doby užívania. Vozovky musia spĺňať technické špecifikácie stanovené príslušnými predpismi.. Ciele Po preštudovaní tejto kapitoly by ste mali vedieť: z akých hľadísk sa hodnotí technická úroveň cestnej komunikácie. ktoré parametre sú potrebné pre hodnotenie technického stavu vozovky, aké sú požiadavky na projekt rekonštrukcie cesty, o organizácii a riadení prác pri rekonštrukciách cestných komunikácií, aké sú vonkajšie a vnútorné faktory vplývajúce na povrchové vlastnosti vozoviek, definovať premenné a nepremenné parametre vozovky, delenie porúch cestných vozoviek podľa príčin a miesta vzniku, identifikovať a zatriediť poruchy cementobetónových a dláždených vozoviek, aké sú spôsoby opravy porúch vozovky, ktoré technológie sú vhodné pri celoplošných opravách vozoviek, aké sú technológie recyklácie asfaltobetónových a cementobetónových vozoviek. ζ Úvod Základným cieľom plánovania, navrhovania a prebrania rekonštrukcií, opráv a údržby netuhých a tuhých vozoviek cestných komunikácií, dopravných a iných plôch zaťažovaných prevádzkou cestných vozidiel a klimatickými účinky, je zachovanie alebo zlepšovanie spoľahlivosti vozoviek v sieti pozemných komunikácií pri optimalizácii celospoločenských nákladov. 6

8 1.1 Hodnotenie stavu cestnej komunikácie Technická úroveň cestnej komunikácie sa hodnotí na základe troch aspektov: dopravný a stavebný stav cestnej komunikácie, ale aj technický stav vozovky, vplyv na ekológiu, regionálny rozvoj. Uvedené hodnotiace parametre sa navzájom ovplyvňujú, preto sa musia hodnotiť spoločne. Technická úroveň cestnej komunikácie sa hodnotí na základe troch aspektov: dopravný a stavebný stav cestnej komunikácie, ale aj technický stav vozovky, vplyv na ekológiu, regionálny rozvoj Hodnotenie dopravno-prevádzkového stavu Hodnotenie dopravno-prevádzkového stavu sa vykonáva z hľadiska: rýchlosti jazdy, vozidiel Rýchlosť vozidiel ovplyvňuje bezpečnosť a hospodárnosť automobilovej dopravy, pohodlie cestujúcich, spotrebu pohonných hmôt a pod. Je závislá od celého komplexu faktorov ako napr. skladbe dopravných prostriedkov, organizácii premávky, počasia, dopravných predpisov, dopravného značenia a pod. Limitujúcim faktorom pre maximálnu rýchlosť sú geometrické prvky trasy, šírkové usporiadanie a stav povrchu vozovky. Pri posudzovaní sa určujú cestovná rýchlosť, jazdná rýchlosť, okamžitá rýchlosť a návrhová rýchlosť. intenzity cestnej premávky Charakterizuje množstvo vozidiel prechádzajúcich po ceste určitým profilom za časovú jednotku. Má rozhodujúci vplyv na posúdenie kategórie cesty a požadovanú úroveň organizácie premávky. Intenzita sa mení v priebehu roka, mesiaca, týždňa, dňa i hodiny. dopravného prúdu Dopravný prúd je súčet vozidiel pohybujúci sa po komunikácii. Môže byť voľný, čiastočne viazaný, viazaný, nasýtený, prehustený. Dopravný prúd je charakterizovaný dopravnou intenzitou, dopravnou hustotou a rýchlosťou prúdu. bezpečnosti a nehodovosti Pri posudzovaní bezpečnosti premávky považujeme za jednotku cestnú dopravnú nehodu. Počet nehôd sa udáva za určité obdobie a od pomeru k určitým jednotkám, napr. k dĺžke úseku, celkovému počtu vozidiel, intenzite premávky, dopravnému výkonu alebo počtu obyvateľov Hodnotenie cestnej komunikácie z pohľadu jej užívateľov 7

9 Kvalita cestnej komunikácie má značný vplyv na stav dopravných prostriedkov. Čím je stav povrchu vozovky horší, tým je väčší vplyv na zhoršovanie stavu automobilu. Základným kritériom pre hodnotenie je: spotreba pohonných hmôt Na spotrebu pohonných hmôt má vplyv najmä smerové a výškové vedenie, šírkové parametre, povrch vozovky, poruchy vozovky, ale aj poveternostné vplyvy. Najmä dlhé stúpania, malé polomery smerových oblúkov, nerovný a šmykľavý povrch, úroveň križovatiek vplývajú na zmenu plynulosti jazdy, čo spôsobuje časté brzdenie, akceleráciu a preraďovanie rýchlosti. Z týchto dôvodov je spotreba pohonných hmôt dôležitým kritériom pri posudzovaní cestnej komunikácie z hľadiska jej rekonštrukcie. opotrebovanie pneumatík Nadmerné opotrebovanie pneumatík je závislé najmä od smerového, výškového vedenia trasy cestnej komunikácie a od nerovností povrchu vozovky. technický stav vozidiel Zhoršovanie technického stavu vozidiel sa prejaví vo zvýšených nárokoch na ich opravy. Zhodnotiť vplyv charakteristík cestnej komunikácie na stav vozidiel je pomerne zložité a závislosti je možné získať len po niekoľkoročných meraniach rôznych účinkov Hodnotenie stavebného stavu komunikácie Pri tomto hodnotení je dôležité posúdenie existujúcej komunikácie z hľadiska šírkových, smerových a výškových pomerov. Je potrebné posúdiť: kategóriu cestnej komunikácie, pretože nepostačujúca kategória vždy znamená nutnosť rekonštrukcie, smerové prvky - polomery a množstvo smerových oblúkov, ktoré majú vplyv na jazdu cestných vozidiel, najmä z hľadiska rýchlosti, výškové vedenie trasy cestnej komunikácie veľkosť pozdĺžnych sklonov, rozhľadové pomery, pretože každá cestná komunikácia musí svojím smerovým a výškovým vedením umožňovať rozhľad pre zastavenie vozidla a na dvojpruhových komunikáciách i rozhľad pre predbiehanie vozidiel Hodnotenie technického stavu vozovky Pod pojmom technický stav vozovky zahŕňame také vlastnosti, ktoré umožňujú vozovke spĺňať požiadavky dopravnej premávky. Technický stav vozovky sa často vyjadruje prevádzkovou spôsobilosťou a prevádzkovou výkonnosťou. Pri hodnotení technického stavu vozovky posudzujeme: 8

10 únosnosť konštrukcie vozovky, ktorá je vyjadrená stavom napätosti v kritickej vrstve resp. pomerným pretvorením alebo priehybovou krivkou s jej charakteristikami, rovnosť (nerovnosť) vozovky, ktorá má vplyv na bezpečnosť a pohodlie jazdy, protišmykové vlastnosti vozoviek, ktoré ovplyvňujú spolupôsobenie pneumatiky s vozovkou, stav porušenia krytu vozovky, alebo poruchu konkrétnej konštrukčnej vrstvy vozovky. 1.2 Vplyv na ekológiu Pri tomto hodnotení sa uvažuje cestná komunikácia vo vzťahu na: prírodné prostredie životné prostredie. Prírodné prostredie je ovplyvňované zakomponovaním cestnej komunikácie do okolitej krajiny, estetikou, stykom s inými komunikáciami, obcami, sídelnými útvarmi. Ide tu o zásah do krajinného prostredia, zásah do života fauny a flóry. Dôležité je zachovanie prírody, ochrana poľnohospodárskeho a lesného fondu. Životné prostredie je ovplyvňované prevádzkou automobilovej dopravy po cestnej komunikácii. Popri jednoznačne celospoločenských a hospodárskych prínosoch, výstavba cestných komunikácií a prevádzka na nich, spôsobuje závažné negatívne javy. Ide najmä o účinky hluku, vibrácií, exhalátov z pohonných hmôt, pôsobenie chemických prostriedkov pri zimnej údržbe vozoviek. 1.3 Regionálny rozvoj Sieť cestných komunikácií sa posudzuje z hľadiska rozvoja infraštruktúry. Tá pozostáva: z hospodársko-ekonomickej infraštruktúry, to znamená rozvoj priemyslu, obchodu, peňažníctva, cestovného ruchu a pod. z dopravnej infraštruktúry, kde sa hodnotí prepojenie siete cestných komunikácií na iné články dopravnej komunikácie a ich vzájomná väzba. Ide o vzťah k vodnej, železničnej, leteckej doprave. Z toho pohľadu je dôležité, ako finančné prostriedky potrebné na rekonštrukciu cestnej komunikácie budú vplývať na ostatné druhy dopráv. 2 Požiadavky na projekt rekonštrukcie cestnej komunikácie Projekt rekonštrukcie je vo veľkej miere podobný projektu novostavby. Hlavná pozornosť je zameraná na tri základné súčasti projektu: 1. rekonštrukcia smerového vedenia, 2. rekonštrukcia výškového vedenia, 3. rekonštrukcia priečneho usporiadania. Ostatné súčasti sa prakticky nelíšia od projektu novostavby. 9

11 Pri návrhu rekonštrukcie cestnej komunikácie sa odporúča navrhovať konštrukčné prvky v zmysle STN Rozsah rekonštrukcie sa stanovuje na základe rozborov parametrov získaných hodnotením komunikácie z hľadiska jej zvyškovej životnosti. Pre spracovanie dokumentácie projektu rekonštrukcie cesty sú nevyhnutné: technicko ekonomická analýza súčasného stavu, návrh a posúdenie kategórie rekonštruovanej komunikácie, požiadavky na smerové a výškové vedenie trasy. 2.1 Smerové vedenie Základnou požiadavkou na rekonštrukciu smerového vedenia je jeho optimalizácia z hľadiska: vyrovnania trasy, zväčšenia polomerov smerových oblúkov, odstránenia bodových závad, zabezpečenia rozhľadových dĺžok pre predbiehanie, zlepšenia kríženia s inými komunikáciami, návrhu obchvatov obytných súborov a sídiel. Usporiadanie trasy sleduje homogenizáciu smerového vedenia, ktorá má zabezpečiť plynulosť a bezpečnosť dopravy, zvýšenie priepustnosti pre zvýšené zaťaženie. Trasa sa môže vyrovnávať vložením priameho úseku alebo smerového oblúka s veľkým polomerom. Menia sa obvykle polomery smerových oblúkov. Zabezpečenie potrebných rozhľadových dĺžok je úzko späté s odstraňovaním bodových závad, ktoré sú hlavnou príčinou nedostatočného rozhľadu v smerovom vedení trasy. Pri rekonštrukcii treba zabezpečiť dostatočný rozhľad na predbiehanie po celej dĺžke rekonštruovanej trasy. Problém je v odstránení alebo preklenutí prekážok (objekty, vodné toky a pod.). V projekte rekonštrukcie uprednostňujeme mimoúrovňové križovanie so všetkými významnejšími komunikáciami. Pri krížení so železnicou je potrebné navrhnúť mimoúrovňové križovanie. Ekologické problémy cestnej dopravy sa riešia obchvatmi. Trasa sa odkláňa mimo obytných súborov a sídiel. Odklonenie sa navrhuje až do vzdialenosti prakticky vylučujúcej vplyv negatívnych účinkov (hluk, exhaláty) na životné prostredie. Optimalizácia smerového vedenia sa realizuje v kombinácii s výškovým vedením. Projekt by mal rešpektovať všetky zásady smerového vedenia pre novostavby, s možnosťou čo najviac využívať existujúce objekty. 2.2 Výškové vedenie Rekonštrukcia výškového vedenia cesty sa vykonáva za účelom odstránenia hlavne: nevyhovujúceho výškového vedenia trasy cesty, 10

12 nedostatočných rozhľadových dĺžok pre zastavenie a predbiehanie vo výškovom oblúku, nepriaznivých hydrologických pomerov cesty. Zmena výškového vedenia si vynucuje výstavbu novej vozovky, úpravu zemného telesa a odvodnenia. Zmenu výškového vedenia komunikácie z dôvodu nepriaznivého pozdĺžneho sklonu môžeme často nahradiť vybudovaním prídavného jazdného pruhu pre pomalé vozidlá. Ide však len o zvýšenie výkonnosti komunikácie, ale nerieši sa tým úprava výškového vedenia. Pri rekonštrukcii výškového vedenia je potrebné zosúladenie so smerovým vedením. Pri zmene sklonu sa môžu meniť výšky súvisiacich objektov (križovatiek, mostných objektov, inžinierskych sietí). Pozdĺžne sklony výškového vedenia trasy je vhodné navrhnúť v súlade s odporúčaním normy STN Maximálne pozdĺžne sklony sa navrhujú pre určenú kategóriu a návrhovú rýchlosť. Minimálny pozdĺžny sklon sa odporúča 0,5 %, výnimočne 0,3 %. 2.3 Priečne usporiadanie Zmena priečneho usporiadania je súčasťou každej rekonštrukcie. Rozsah závisí od príčiny rekonštrukcie. Môže sa jednať o: rozšírenie cestnej komunikácie v súvislosti s návrhom novej kategórie, bez zosilnenia vozovky, zosilnenie konštrukcie vozovky, výstavbu nového cestného telesa s čiastočným využitím starého, rekonštrukciu podložia. Pri rozšírení cestného telesa je potrebné riešiť dva základné problémy: spojenie novej časti zemného telesa so starou časťou, dostatočné zhutnenie novej časti cestného telesa. Rozšírenie môže byť: symetrické (obr. 2.1) - dvojstranné rovnomerné so zachovaním pôvodnej osi komunikácie. Pri vyšších násypoch je problém dokonalého zhutnenia a spojenia novej a starej časti zemného telesa na obidvoch stranách. nesymetrické (obrázok 2) jednostranné s odchýlenou osou. Vhodné pri vyšších násypoch. Problematické je zhutnenie novej časti zemného telesa i jednotlivých konštrukčných vrstiev vozovky. Výhodou je vykonávanie prác bez prerušenia dopravy. Rozšírenie v odreze sa robí na výkopovú stranu, lepšie zhutnenie novej časti zemného telesa do rastlého terénu. 11

13 Obr.2.1. Symetrické rozšírenie, a) v násype, b) v záreze Obr.2.2. Nesymetrické rozšírenie, a) v násype, b) v záreze Pri rekonštrukcii treba rešpektovať: šírkové usporiadanie podľa normy, rozhľady v smerových a výškových oblúkoch, napojenie na existujúcu trasu cesty, technologické možnosti dokonalého spojenia novej a pôvodnej časti cestnej komunikácie, povrchové odvodnenie vozovky, 12

14 realizáciu zosilnenia s ohľadom na zmenu nivelety pre položenie nových vrstiev, rozšírenie s využitím časti pôvodného telesa pre novú komunikáciu, úpravu podložia- len pri nedostatočnej únosnosti. 2.4 Rekonštrukcia cestného telesa Rekonštrukcia cestného telesa sa môže vykonávať : bez zmeny nivelety, so zmenou nivelety Rekonštrukcia bez zmeny nivelety Pri rekonštrukcii bez zmeny nivelety je potrebné dodržiavať tieto zásady: v pôvodnom cestnom telese odhumusovať svahy, zriadiť stupne v svahu, zeminu sypať po vrstvách hrúbky 0,5 m (výška stupňa), v sklone (5 %) kvôli odvodneniu, šírku robiť aspoň 2-2,5 m, aby sa zemina mohla zhutniť a upraviť mechanizmami. Ak sa pruh má využiť na technologickú dopravu, odporúča sa šírka 2,5-3,0 m. Pri pásoch užších ako 3,0 m sa zemina sype z existujúcej vozovky, pri vysokých násypoch zhutňovanie začať vo vzdialenosti 0,5 m od vonkajšej hrany násypu, zeminu zhutniť na rovnakú objemovú hmotnosť ako pôvodné zemné teleso, aby nedochádzalo k dodatočnému sadaniu násypu. Najlepšie je použiť ten istý druh zeminy, zeminu rozširujúcich pásov oddeliť od podložia vrstvou z nesúdržného materiálu. Všeobecný postup pri rekonštrukcii cestného telesa bez zmeny nivelety: vytýčenie trasy budúceho cestného telesa, vyčistenie vytýčeného pásu od stromov, kríkov a iných prekážok, odhumusovanie, preložky inžinierskych sietí, zriadenie stupňov a úprava podložia, zriadenie vrstvy z nesúdržného materiálu, prípadne vykonať úpravu s geotextíliou, nasypanie vrstvy zeminy a zhutnenie až po úroveň pláne, výstavba konštrukcie vozovky, zriadenie krajníc nespevnených, úprava nového svahu, hydroosev alebo ohumusovanie, úprava priekop, zriadenie záchytných alebo vodiacich bezpečnostných zariadení Rekonštrukcia so zmenou nivelety Pri rozšírení so zmenou nivelety je najpodstatnejšie stanoviť: šírku rozšírenia, zmenu nivelety (výškové riešenie), 13

15 Rozšírenie so zmenou nivelety o hodnotu 0,5 až 0,75 m sa môže vykonať symetricky k osi cestnej komunikácie alebo jednostranne (nesymetricky k osi). Pri vysokých násypoch so starými sklonmi má byť rozširujúci pás široký 3 4 m kvôli použitiu mechanizmov (zhutnenie, nasypávanie), aj keď sa taká šírka nevyžaduje. Rozšírenie sa potom vykoná spravidla na úkor nespevnenej časti krajnice, ktorá sa upraví a na ňu sa vybuduje kryt vozovky. Rozšírenie jazdného pásu o menšiu šírku ako je šírka krajnice si vyžaduje vyhĺbenie ryhy pozdĺž hrany vozovky, do ktorej sa uloží a zhutní vhodný materiál tak, aby nevznikali dodatočné deformácie. Drenážna vrstva a podkladová vrstva sa realizujú do úrovne existujúceho krytu. Po zriadení vyrovnávajúcej vrstvy sa realizuje konštrukčná vrstva krytu. Všeobecný postup pri rekonštrukcii cestného telesa so zmenou nivelety: odstránenie humusu, zasypanie a zhutnenie zeminy v odvodňovacom zariadení ( ak je treba), zriadenie stupňov v svahu, navezenie a zhutnenie zeminy v rozširujúcej časti po pláň, zriadenie drenážnej vrstvy vozovky a súčasný násyp rozširujúcej časti, zriadenie podkladových vrstiev, zriadenie vyrovnávajúcej vrstvy, zriadenie novej obrusnej vrstvy krytu, spevnenie krajníc, hydroosev alebo odhumusovanie. 2.5 Rekonštrukcia konštrukčných prvkov cestných komunikácií Rekonštrukcia prvkov cestných komunikácií musí byť prepojená s realizáciou stavebných prác zemného telesa a stavby vozovky. Technológie a rozsah stavebných prác úzko súvisí s technologickými postupmi stanovenými pre konkrétny úsek cestnej komunikácie Rekonštrukcia odvodňovacích zariadení Rekonštrukcia odvodňovacích zariadení zahŕňa: priekopy, rigoly stupne, jamy, priepusty, plošné odvodnenie ( sklon pláne), drenážne potrubie, trativody, kanalizácia, drenážne rebrá Sanácia zemného telesa 14

16 Porušenie stability zemného telesa cestnej komunikácie môže nastať poklesom únosnosti a pretvorením zemnej pláne, kde sa prejavuje aktívny účinok zaťaženia vozidlami, ale aj účinok premŕzania, zmena vlhkosti a hladiny podzemnej vody. Pri neúnosnom podloží robíme konsolidačné opatrenia: 1. Štrkopieskové pilóty sa používajú pri vysokých násypoch na stlačiteľnom podloží. Sú to drény budované vrtnou technikou vyplnené štrkopieskom. Zriaďujú sa v nechránených vrtoch alebo pod ochranou oceľových výpažníc, záleží od geologickej skladby podložia. Dĺžka pilót musí dosiahnuť úroveň pevného horizontu. Bežné dĺžky sú 6 až 12 m. minimálneho priemeru 440 mm. 2. Prefabrikované zvislé konsolidačné drény (PSK) predstavujú progresívnu metódu sanácie neúnosného podložia, ktorá je v praxi často využívaná. Ich funkcia je rovnaká ako pri štrkopieskových pilótach. PSK drény sa zatlačujú do podložia špeciálnou geodrénovacou úpravou, dosiahnuteľná hĺbka PSK drénov je 15 m. V zárezoch je problém únosnosti a pretvorenia podložia, čo súvisí s premŕzaním zemín v pláni zemného telesa. Metódy sanácie a preventívneho zabezpečovania stability svahov zemného telesa je možné rozdeliť do týchto skupín: 1. Metódy úpravy svahu. Patrí sem napr. odľahčenie, zmiernenie, sklonu svahu, priťaženie, odstránenie zosunutých hmôt. 2. Odvodnenie zemného telesa. Odvodňovacími metódami sa eliminujú vztlaky vody, zvyšuje sa pevnosť prostredia, urýchľuje sa konsolidácia málo únosného podložia násypov a pod. 3. Ochrana svahov proti zvetrávaniu a erózii. Biologická ochrana spočíva v zahumusovaní položením ornice, v zatrávnení alebo osiatí umele pripravených živín a semien (hydroosev). Ochrana je možná aj plášťami zo striekanej malty (torkrét) alebo zo striekaného betónu ako aj ľahkými obkladovými múrmi. Striekané omietky z torkrétu a betónu sa nemôžu k ochrane rozpukaných a tektonicky porušených hornín. 4. Spevňovanie hornín sa realizuje ich stabilizáciou, injektovaním a pod. Zvyšujú sa tým ich deformačné vlastnosti potrebné pre pláň zemného telesa, razenie tunelov a základové pôdy funkčných objektov ciest. 5. Ostatné stabilizačné opatrenia a funkčné konštrukcie prispievajú k stabilite zemných konštrukcií. Tvoria ich hlavne odvodňovacie a stabilizačné rebrá, klasické zárubné a oporné múry, podmurovanie a podchycovanie previsov, sendvičové konštrukcie násypov, mikropilótové steny. 6. V rámci prevencie proti zosuvom svahov sa používajú už počas výstavby ciest ako efektívny spôsob ochrany svahov geosyntetické výstužné prvky, ktoré neprekážajú rastu zelene. Tieto môžu zvýšiť stabilitu svahu až o 30 %. 15

17 3 Organizácia a riadenie prác pri rekonštrukcii cestnej komunikácie Cieľom rekonštrukcie je skvalitnenie úžitkových parametrov existujúcej cestnej komunikácie tzn. zvýšenie výkonnosti cestnej komunikácie, úprava smerových, výškových a šírkových parametrov, zlepšenie povrchových vlastností, dôsledkom čoho dochádza k zníženiu nehodovosti, nepriaznivého hluku, k zlepšeniu ekologických podmienok, atď. Organizácia a riadenie prác pri rekonštrukcii je náročnejšia činnosť ako výstavba novej cestnej komunikácie. Vyplýva to z niektorých osobitostí, ktoré rekonštrukciu cestnej komunikácie charakterizujú. Rekonštrukcia cestnej komunikácie sa vykonáva pri súčasnej verejnej doprave, pri stálom zabezpečení prístupu pohotovostných, zásobovacích, príp. iných vozidiel. Stavenisko je charakterizované prítomnosťou inžinierskych sietí, podzemných i nadzemných vedení, ich provizórií, potrebných demolácií a iných umelých prekážok na stavenisku. Tieto prekážajú plynulosti stavebných prác a dodávok stavebných materiálov. Pri rekonštrukčných prácach je potrebné prihliadať na bezpečnosť pracovníkov dodávateľa a funkčnosť dotknutých inžinierskych sietí (telekomunikačné vedenia, voda, plyn, šachty, vpuste, vysoké napätie atď.). Pomery na stavenisku sú stiesnené zvlášť v intraviláne. Extravilán vyžaduje dôraz na geologické pomery, zvlášť pri stavbe objektov, ako sú oporné múry, zárubné múry a pod. Organizácia stavebných procesov pri rekonštrukcii cestnej komunikácie sa delí na organizáciu v priestore (kap. 3.3) a organizáciu v čase (kap. 3.4). 3.1 Organizácia rekonštrukčných prác na cestných komunikáciách v dokumentácii stavby V zmysle zásad projektovej prípravy stavieb sa projektom rekonštrukcie cestnej komunikácie rozumie súhrnné architektonické, technické, ekonomické, ekologické a výtvarné riešenie rekonštrukcie, vrátane nárokov a podmienok pre realizáciu. Projekt rekonštrukcie cestnej komunikácie obsahuje: A/ Sprievodnú správu B/ Súhrnnú technickú správu C/ Celkovú situáciu stavby D/ Koordinačný výkres stavby E/ Dokumentáciu a stavebné výkresy pozemných a inžinierskych objektov F/ Stavenisko a postup rekonštrukcie Pre organizáciu a riadenie prác pri rekonštrukcii cestnej komunikácie sú zvlášť dôležité časti D a F. Koordinačný výkres stavby (časť D) je situáciou rozšírenou o všetky podzemné a nadzemné inžinierske siete, pôvodný a navrhovaný stav rekonštrukcie cestnej komunikácie. Tento výkres je pre organizáciu rekonštrukcie cestnej komunikácie nevyhnutný. Je významným podkladom pre rozhodovanie stavbyvedúceho. 16

18 Postup rekonštrukcie je vyjadrený v časti F, ktorá spravidla obsahuje: 1. Technickú správu, ktorá obsahuje: charakteristiku staveniska, kapacitu a využitie objektov existujúcich alebo novovybudovaných pre účely zariadenia staveniska, spoločné objekty a zariadenia pre priamych dodávateľov investora, zaistenie prívodu vody a energií ku stavenisku, napojenie objektov na kanalizáciu, telefónnu prípojku a odvodnenie staveniska, údaje o dopravných trasách pre presun rozhodujúcich dodávok materiálov, vrátane prístupových ciest ku zemníkom, skládkam ornice, príp. potreba úprav na týchto prístupových komunikáciách, predpokladaný počet pracovníkov pri rekonštrukcii cestnej komunikácie a ich sociálne zabezpečenie, údaje o zvláštnych opatreniach poprípade o spôsobe postupu prác vyžadujúcich si bezpečnostné opatrenia, vplyv postupu rekonštrukcie cestnej komunikácie na životné prostredie a spôsob obmedzenia príp. vylúčenia nežiadúcich vplyvov. 2. Podmienky a nároky na vlastný postup rekonštrukcie: lehota rekonštrukcie a predpokladaný termín zahájenia a dokončenia rekonštrukcie, poprípade predpokladané termíny dokončenia ich etáp alebo rozhodujúcich objektov a zariadení, určenie stavebných objektov a zariadení, príp. ich častí, ktoré je nutné predbežne uviesť do prevádzky alebo užívania. 3. Situáciu zariadenia staveniska 3.2 Riadenie realizácie rekonštrukcie cestnej komunikácie Riadenie rekonštrukčných prác vykonáva na stavenisku stavbyvedúci, od ktorého osobných predpokladov značne závisí úspech realizácie rekonštrukcie. Rovnako významnou podmienkou je kapacitné pokrytie nárokov spojených s rekonštrukciou a to v čase i kvalite zdrojov. To je za predpokladu, že stavbyvedúci bude realizovať práce podľa kvalitne vypracovanej, technicky odsúhlasenej a schválenej projektovej dokumentácie a správne vypočítanej ponukovej a následne dohodnutej ceny. Rozhodovanie o najúčelnejšom prideľovaní zdrojov pre rekonštrukcie musí byť prenesené na úroveň vedenia firmy. Súlad medzi nárokmi stavby a s tým súvisiacimi zdrojmi musí byť v požadovanom čase a množstve. To by malo byť vyjadrené vo vzájomnej dohode medzi vedením stavby a vedením organizácie. Podiel na zisku zvyšuje u vedenia stavby motiváciu. Najlepším vyjadrením efektívnosti riadenia rekonštrukčných prác je zisk konečnej výrobnej kalkulácie. 17

19 3.3 Organizácia stavebných procesov pri rekonštrukcii cestnej komunikácie v priestore Pri výstavbe ako aj pri rekonštrukcii cestnej komunikácie si dodávatelia stavieb musia zriaďovať nové zariadenie staveniska. Rozsah a jeho umiestnenie závisí od charakteru podmienok rekonštrukcie a jej umiestnenia. Účelom zariadení staveniska je zabezpečiť čo najhospodárnejšie realizovanie stavby v daných miestnych podmienkach, a to v požadovanej kvalite a v určenom čase. Zariadením staveniska sa rozumejú dočasné objekty a zariadenia, ktoré počas vlastnej rekonštrukcie cestnej komunikácie slúžia prevádzkovým a sociálnym účelom účastníkov rekonštrukcie. Priestor určený pre rekonštrukciu a zariadenie staveniska nazývame stavenisko. Obvod staveniska vymedzuje na povrchu terénu pozemky, ktoré dal investor na základe požiadaviek projektu k dispozícií dodávateľom pre projektovanú rekonštrukciu a pre zariadenie staveniska. Ak pozemky netvoria súvislú plochu, potom sa označí jedna z nich ako hlavné stavenisko a ostatné sú vedľajšími. Líniové stavby (diaľnice, cesty) z ekonomických a prevádzkovo-technických dôvodov nevystačia s jedným staveniskom, preto sa súvislá trasa rekonštrukcie delí na úseky dlhé cca m. Toto úsekové rozdelenie je projektované len z hľadiska režimu zariadenia staveniska. Stavenisko sa musí zariadiť, usporiadať a vybaviť prísunovými cestami pre materiál, aby sa rekonštrukcia cestnej komunikácie mohla riadne zabezpečiť, realizovať, upravovať alebo odstraňovať. Dodávateľ je povinný dbať na to, aby nedochádzalo ku ohrozeniu a nadmernému rušeniu okolia rekonštrukciou cestnej komunikácie, ku znečisťovaniu komunikácií, ovzdušia a vodného hospodárstva, k zamedzovaniu prístupu k priľahlým stavbám či pozemkom a k porušovaniu podmienok ochranných pasiem a chránených území. Ak si to vyžaduje bezpečnosť a ochrana zdravia pracovníkov a majetku organizácie, je potrebné stavenisko vhodným spôsobom oplotiť Vedenie dopravy počas rekonštrukcie Pri rekonštrukčných prácach na cestných komunikáciách je zvyčajne nevyhnutné vykonať opatrenia na vylúčenie verejnej premávky a teda zriadiť obchádzkovú trasu. Na tento účel sa využívajú už existujúce priľahlé súbežné cestné komunikácie, alebo sa zriadia dočasné a provizórne cestné komunikácie. Vedenie premávky počas rekonštrukcie je významná príloha projektovej dokumentácie. Jeho súčasťou je spravidla vertikálne aj horizontálne dopravné značenie na rekonštruovanej cestnej komunikácii a obchádzkach a to v čase pred zriadením obchádzky, v čase jej využívania a po jej skončení. Dopravné značenie je dôležitou súčasťou organizácie rekonštruovanej cestnej komunikácie, predovšetkým z hľadiska bezpečnosti verejnej dopravy. V zásade sú možné tieto varianty vedenia premávky počas rekonštrukcie: rekonštrukcia cestnej komunikácie za verejnej premávky s dopravou v oboch smeroch, rekonštrukcia cestnej komunikácie za verejnej premávky s dopravou v jednom smere, rekonštrukcia cestnej komunikácie s vylúčením verejnej premávky, a jej prevedením na jestvujúce súbežné cestné komunikácie, 18

20 rekonštrukcia cestnej komunikácie s vylúčením verejnej premávky, a jej prevedením na novovybudovanú obchádzkovú trasu, rekonštrukcia cestnej komunikácie pri čiastočnom vylúčení verejnej premávky (kombinácia predošlých spôsobov). Rekonštrukcia cestnej komunikácie za verejnej premávky s dopravou v oboch smeroch Je to prípad obchádzky po jestvujúcej neuzavretej časti cestnej komunikácie, na ktorej sa vykonáva rekonštrukcia (ide o dopravu striedavo v oboch smeroch). Keďže vykonávanie rekonštrukčných prác je za súčasnej premávky investora po polovici, je nutné preveriť: priestorové možnosti v priečnom smere pri veľkých zárezoch, násypoch a mostoch a s tým potreba osadenia bezpečnostných zariadení, technologické možnosti vykonávania rekonštrukčných prác, zabezpečenie pracovníkov dodávateľa pred ohrozením verejnou dopravou investora, zabezpečenie verejnej dopravy pred ohrozením mechanizáciou dodávateľa rekonštrukcie, organizáciu riadenia verejnej premávky, dopravné značenie, vrátane obmedzenia rýchlosti na 40 km/h príp. až na 20 km/h. Z hľadiska bezpečnosti premávky, ale aj pracovníkov dodávateľa, a tiež kvality vykonávaných rekonštrukčných prác je tento variant najmenej vhodným riešením. Dĺžka takejto obchádzky s jedným jazdným pruhom by nemala prekračovať 300 m. Ak je táto dĺžka neúnosná, je potrebné zriadiť výhybňu. Pokiaľ by nebolo možné zriadiť výhybňu v príslušnej dĺžke, potom je už riešením len zriadenie obchádzky mimo rekonštruovaného úseku. Rekonštrukcia cestnej komunikácie za verejnej premávky s dopravou v jednom smere Ide o podobný prípad ako predchádzajúci, avšak na základe technického prieskumu šírkového usporiadania a výkonnosti rekonštruovanej cestnej komunikácie a jej križovatiek, ďalej na základe únosnosti vozovky, kvality krytu, únosnosti mostov na predmetnej rekonštrukcii atď. nie je možné ponechať obchádzku s premávkou v oboch smeroch. Rekonštrukcia cestnej komunikácie s vylúčením verejnej premávky, a jej prevedením na jestvujúce súbežné cestné komunikácie Tento variant vylúčenia verejnej premávky môže byť: s úplným vylúčením verejnej premávky (úplná uzávierka), s čiastočným vylúčením verejnej premávky (čiastočná uzávierka). Pri úplnej uzávierke je výnimočne umožnený prístup pre vozidlá požiarnej ochrany, zdravotnícke služby a ozbrojené sily. Úplná uzávierka sa povoľuje z dôvodu ohrozenie bezpečnosti účastníkov cestnej premávky, ako aj pracovníkov dodávateľa rekonštrukčných prác, ktoré neumožňujú otvorenú prevádzku (napr. 19

21 zemné práce, strojné vybavenie, rekonštrukcia celej šírky cestnej komunikácie, technologické postupy vyžadujúce potrebnú dobu na vyzretie atď.). Pri čiastočnej uzávierke môže byť povolená výnimka napr. pre miestnu autobusovú dopravu, príp. diaľkovú dopravu. Dôvodom môžu byť nedostatočné šírkové, smerové a výškové pomery na náhradných cestných komunikáciách, na ktoré bola prevedená ostatná verejná doprava. V obidvoch prípadoch zabezpečenia verejnej premávky (pri úplnej i čiastočnej uzávierke) je potrebné preveriť obchádzkové trasy z hľadiska ich šírkového usporiadania, výkonnosti komunikácií a križovatiek, únosnosti vozovky atď. Z hľadiska doby trvania vylúčenia verejnej premávky delíme uzávierky na : krátkodobé (vylúčenie premávky v rekonštruovanom úseku v dobe trvania do 24 hodín), dlhodobé (vylúčenie premávky v rekonštruovanom úseku na viac ako 24 hodín). Rekonštrukcia cestnej komunikácie s vylúčením verejnej premávky, a jej prevedením na novovybudovanú obchádzkovú trasu Pri takomto zabezpečení verejnej premávky sú obchádzkové trasy súčasťou rekonštrukcie. Novovybudovanú obchádzku spravidla zriaďujeme v blízkosti rekonštruovanej cestnej komunikácie aj z dôvodu jej napojenia na pôvodnú komunikáciu. Obchádzková komunikácia v plnom rozsahu nahrádza dopravné spojenie za rekonštruovaný úsek pôvodnej komunikácie, preto: musí výkonnostne vyhovovať prevádzkovej spôsobilosti a prípustnej intenzite dopravy až do jej zrušenia, musí vyhovieť stanovenej návrhovej rýchlosti, ktorá býva znížená s prihliadnutím ku intenzite dopravy, dĺžky obchádzky a doby jej využívania, musí zachovať podchodnú výšku pôvodnej cestnej komunikácie, alebo požadovanú normou, príp. stanovenú samostatne (niekedy min. 3,40 m). Výhodou pri tomto spôsobe vedenia verejnej premávky je to, že je možné počítať s využitím materiálu pôvodnej konštrukcie pri stavbe novej cestnej komunikácie. Rekonštrukcia cestnej komunikácie pri čiastočnom vylúčení verejnej premávky Tento spôsob sa v praxi vyskytuje najčastejšie. Je kombináciou predchádzajúcich spôsobov vykonávania rekonštrukčných prác. Pre výber spôsobu vedenia verejnej premávky počas rekonštrukcie je rozhodujúce ekonomické hľadisko vyjadrené v celkových nákladoch rekonštrukcie. Na skúmanie ekonomickej efektívnosti sú rozhodujúce tieto kritéria: 1 Na obchádzke: dĺžka obchádzky, 20

22 nedostatočné smerové a výškové vedenie obchádzky vrátane rozhľadu, prevádzková spôsobilosť obchádzky, nedostatočná šírka pôvodnej cestnej komunikácie v rekonštrukcii, prekročenie prevádzkovej spôsobilosti a prípustnej intenzity dopravy, úsek s nižšou rýchlosťou ako 50 km/h, prítomnosť železničných priecestí na rekonštruovanom úseku, úrovňové križovanie v rekonštruovanom úseku, doba trvania obchádzky a náklady, vplyv nárastu intenzity dopravy na zvýšenie udržiavacích a obnovovacích nákladov, dočasný záber pozemkov. 2 Na rekonštruovanom úseku: prvých 9 odsekov platí ako u obchádzok, vplyv predĺženia rekonštrukcie, zhoršenie kvality stavebných prác v dôsledku stavby po poloviciach šírky, zvýšenie nákladov v dôsledku zaistenia bezpečnosti pracovníkov dodávateľa, znížených výkonov dodávateľa atď., zvýšenie nehodovosti, náklady na prípadné budovanie mostného provizória, trvalý a dočasný záber poľnohospodárskej pôdy. Pri návrhu technických parametrov obchádzkových trás sú odporúčané údaje uvedené v tab Tab.3.1. Návrhové parametre obchádzkových komunikácií Ukazovateľ Parameter pri uzávierke diaľnic a rýchlostných ciest pri uzávierke miestnych komunikácií a ciest s neobmedzeným prístupom základný vo výnimočných základný vo výnimočných prípadoch prípadoch Min. návrhová rýchlosť (km/h) Min. šírka jazdného pruhu (m) 3,5 3,0 3,0 2,75 Min. počet jazdných pruhov (ks) (max. 300 m) Min. polomer smerového oblúka (m) Min. polomer vypuklého oblúka (m) Min. polomer

23 vydutého oblúka (m) Max. pozdĺžne sklony (%) Min. šírka nespevnenej krajnice (m) 4, ,75 0,75 0,75 0, Dopravné značenie cestných komunikácií Vybavenie cestných komunikácií je dôležitou a neoddeliteľnou súčasťou zaistenia bezpečnej, plynulej, rýchlej a hospodárnej dopravy a to v každom ročnom období. Dopravné značenie je preto neoddeliteľnou súčasťou projektu (vykonávacieho) a podlieha súčasne s projektom schvaľovaciemu konaniu. Dopravné značenie nadobúda stále väčší význam so vzrastajúcou intenzitou dopravy a priemernou jazdnou rýchlosťou. Hlavným cieľom dopravného značenia je : zabezpečiť bezpečnosť a plynulosť dopravy, zaistiť orientáciu účastníkov premávky, informovať o dopravnej situácii. Pri používaní dopravného značenia treba rešpektovať zásady: Účelnosť možno používať dopravné značky a značenia v takom rozsahu a takým spôsobom, ako to vyžaduje bezpečnosť a plynulosť cestnej premávky. Nadmerné používanie dopr. značiek nepriaznivo ovplyvňuje účastníkov cestnej premávky. Zrozumiteľnosť a výstižnosť dopravné značenie musí byť pre účastníkov cestnej premávky úplne zrozumiteľné a výstižné. Musí poskytovať jednoduché, včasné a jednoznačné informácie, a tým zabezpečovať úplný a jednoznačný výklad. Pokyny dávané pomocou značiek si nesmú odporovať, musia byť logické a dávať zmysel. Viditeľnosť musia byť viditeľné z dostatočnej vzdialenosti. Treba brať do úvahy rýchlosť vozidiel, veľkosť použitého písma, počet nápisov na smerových tabuliach a návestiach. Vnímanie značiek nemá byť rušené inými symbolmi, pútačmi a značky nemajú byť zakryte stromami, piliermi, mostnými konštrukciami a pod. Dopravné situácie sa vyznačujú pomocou: zvislých dopravných značiek, vodorovných dopravných značiek, dopravných zariadení. Zvislé dopravné značky sa rozdeľujú na: výstražné, 22

24 zákazové, príkazové, informatívne, dodatkové tabule. Veľkosti značiek (Tab.3.2): zväčšené, základné, zmenšené. Tab. 3.2 Rozmery dopravných značiek Značky Rozmery dopravných značiek v cm zväčšená základná zmenšená výstražná zákazová príkazová Z hľadiska viditeľnosti sa delia značky na: reflexné, s vnútorným osvetlením, osvetlené vlastným vonkajším svetelným zdrojom. Zvislé dopravné značky sa osadzujú po pravej strane cesty v smere jazdy vozidiel. U viacpruhových komunikácií sa osadzujú oproti sebe po oboch stranách jazdného pásu. Pri značkách ukladajúcich povinnosť zastaviť, nesmie byť vzdialenosť, na ktorú sú viditeľné, kratšia ako je dĺžka rozhľadu na zastavenie, inak musí byť osadená značka predbežná. Najmenšia vodorovná vzdialenosť bližšieho okraja značky od vonkajšieho okraja spevnenej časti krajnice je 500 mm (v obci výnimočne 300 mm). Najväčšia vzdialenosť je 2000 mm. Spodný okraj najnižšej značky je v obci vo výške 2000 mm, mimo obec najmenej 1200 mm a na diaľnici a rýchlostnej komunikácii vo výške 1000 mm. Výnimku tvoria návestné dosky označujúce železničné prejazdy, ktoré sa osadzujú pod príslušnú značku, kilometrovníky s výškou mm a značky prikazujúce smer obchádzania s výškou min. 600 mm nad vozovkou. Minimálna vzájomná vzdialenosť značiek je na diaľnici a rýchlostnej komunikácii 100 m, na ich príjazdoch 50 m a na ostatných cestných komunikáciách najmenej m. Spôsoby umiestnenia dopravných značiek pre rôzne situácie rekonštrukcií cestných komunikácií sú uvedené na obrázkoch 3.1 až

25 Obr. 3.1 Označenie práce na vozovke mimo obce, ak zostáva na strane prekážky jazdný pruh so šírkou aspoň 2,75 m Obr. 3.2 Označenie práce na vozovke v obci, ak zostáva na strane prekážky jazdný pruh so šírkou aspoň 2,75 m Obr. 3.3 Označenie práce na vozovke mimo obce, ak zostáva vozovka v zúženom mieste so šírkou aspoň 5,50 m Obr. 3.4 Označenie práce na vozovke v obci, ak zostáva vozovka v zúženom mieste so šírkou aspoň 5,50 m 24

26 Obr. 3.5 Označenie prekážky uprostred vozovky na ceste mimo obce, ak zostávajú na vozovke jazdné pruhy so šírkou aspoň 2,75 m Obr. 3.6 Označenie prekážky uprostred vozovky na ceste v obci, ak zostávajú na vozovke jazdné pruhy so šírkou aspoň 2,75 m Obr. 3.7 Označenie prekážky na jednom jazdnom pruhu štvorpruhovej komunikácie mimo obce (uzavretie jedného jazdného pruhu) Obr. 3.8 Označenie prekážky na jednom jazdnom pruhu štvorpruhovej komunikácie mimo obce (uzavretie jedného jazdného pásu a prevedenie vozidiel do protismeru) 25

27 3.4 Organizácia rekonštrukčných procesov v čase Organizácia stavebných procesov pri rekonštrukcii cestnej komunikácie v čase je vzájomné usporiadanie priebehu jednotlivých spolu súvisiacich stavebných činností tak, aby sa zabezpečila ich plynulosť, rovnomernosť a minimálna rozpracovanosť Vyjadrenie časového postupu rekonštrukcie Časový postup rekonštrukcie cestnej komunikácie vyjadrujeme: harmonogramom, cyklogramom, sieťovým grafom. Riadkový harmonogram je najjednoduchšou formou vyjadrenia postupu rekonštrukcie len z hľadiska času (obr.3.9). Jednotlivé činnosti sa popíšu v stĺpci sled procesov a časový priebeh prác sa vyjadrí vodorovnou úsečkou. Používa sa jednak na nižších organizačných úrovniach pre zachytenie jednoduchších náväznosti procesov, ale tiež aj pre vyššie organizačné úrovne a zložité stavebné akcie, napr. pre časový plán v projekte organizácie. Obr. 3.9 Harmonogram Cyklogram znázorňuje postup rekonštrukcie v čase aj v priestore (obr.3.10). Na jednej osi (zvyčajne vodorovnej) sa vynáša čas a na druhej priestor (u líniových stavieb, akými naše rekonštrukcie cestných komunikácií sú, je to staničenie). Činnosť je potom znázornená šikmou úsečkou pretínajúcou priestor i čas. 26

28 Obr Cyklogram Sieťové grafy sa používajú pri znázorňovaní zložitých náväznosti medzi jednotlivými činnosťami. Rozoznávame dva druhy sieťových grafov (obr. 3.11), ktorých názov je odvodený od spôsobu vyjadrenia dynamickej fázy procesu časovej štruktúry: hranovo - orientovaný sieťový graf, uzlovo - orientovaný sieťový graf. Obr Sieťový graf hranovo - orientovaný (A) a uzlovo orientovaný (B) Výhody sieťových grafov oproti harmonogramom a cyklogramom sú: sieťové grafy nútia ich spracovateľov ku exaktnému mysleniu (potreba modelovať technologické, organizačné a logické väzby činnosti do značných podrobností), poskytujú dobrý prehľad jednotlivých väzieb, určujú práce a dodávky, ktoré ovplyvňujú splnenie plánovaného termínu, ich výpočet sa bežne vykonáva počítačom, čím je ich možné ľahko aktualizovať, je pomerne ľahké vypracovať niekoľko variantov a tie vyhodnotiť, umožňujú bilancovať pracovné sily, mechanizmy i materiál tak, aby bolo dosiahnuté ich plynulé využívanie a tým minimálne vlastné náklady Postup rekonštrukcie cestnej komunikácie Vlastné rekonštrukčné práce sú zahájené vtedy, keď sa v súlade s projektovou dokumentáciou prakticky začnú a je o nich záznam v stavebnom denníku, bude na tieto práce vystavený zisťovací protokol a budú faktúrované investorovi. 27

29 Prvou podmienkou na vykonávanie vlastnej rekonštrukcie je vytýčenie trasy a polohy jestvujúcich podzemných inžinierskych sieti. Realizácia objektov komunikácie sa obyčajne zaháji po predchádzajúcich prekládkach inžinierskych sieti. Tieto práce vrátane odhumusovania, odstránenie prirodzených prekážok tvoria súhrnné prípravné práce. V ďalšej etape rozvinieme v jednotlivých úsekoch práce podľa hmotnice zemných prác, podľa vedenia súbežnej verejnej premávky, podľa umelých a prirodzených prekážok na stavenisku a podľa osobitných požiadaviek projektanta a investora. V jednotlivých úsekoch začneme stavbou objektov, s ohľadom na ich vzťah k staveniskovej doprave (či jej prospejú, alebo znemožnia), odvodneniu staveniska a pod. V zásade sa riadime prúdovou organizáciou rekonštrukcie s maximálnym nasadením komplexne mechanizovaných čiat (tie, ktoré vo väzbe na hlavný stroj majú ostatnú mechanizáciu dimenzovanú tak, aby hlavný stroj mal optimálny výkon). Po ukončení prác v jednotlivých úsekoch vrátane konštrukcie podkladov príp. spodnej vrstvy krytu, sa vykonáva záverečná etapa rekonštrukcie, ktorou je pokládka poslednej vrstvy krytu, ochranné a bezpečnostné zariadenia vozovky a zameranie stavu premenných parametrov objektov. Rekonštrukcia cestnej komunikácie končí dňom odovzdania a prevzatia poslednej dodávky doloženej zápisom o prevzatí. Ak sa zistí dodatočne, že rekonštrukcia cestnej komunikácie nebola pri odovzdaní a preberaní schopná prevádzky, končí vlastná rekonštrukcia až dňom vydania kolaudačného rozhodnutia. 3.5 Bezpečnosť pri práci a ochrana životného prostredia Optimálny výkon pri rekonštrukcii cestných komunikácií je daný množstvom nasadených kapacít, ktorých objem sa nesmie prekročiť, aby nedošlo k ohrozeniu bezpečnosti pracovníkov Bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci Pod pojmom bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci rozumieme komplex činností, prostriedkov a opatrení, ktoré vytvárajú a zabezpečujú bezpečné a zdravotne nezávadné podmienky pri prácach spojených s rekonštrukciou cestnej komunikácie. Opatrenia, ktorými vytvárame podmienky pre bezpečnú a zdravotne nezávadnú prácu sa delia na opatrenia : normatívne, organizačné, technické, výchovné, hygienické a zdravotné Ochrana životného prostredia 28

30 Stavebná činnosť spojená s rekonštrukčnými prácami cestných komunikácií má negatívny vplyv na životné prostredie. Za škodlivé dôsledky stavebnej činnosti považujeme vlastnú realizáciu rekonštrukcie cestnej komunikácie, ktorá zhoršuje životné prostredie. Za škodlivé považuje predovšetkým: hluk stavených strojov a dopravných prostriedkov, znečisťovanie ovzdušia výfukovými plynmi a prachom, znečisťovanie komunikácie blatom a zvyškami stavebného materiálu, záber plôch pre zriadenie staveniska, jeho prevádzku i vizuálne rušenie, znečisťovanie vody, poškodzovanie zelene. Obmedzenie negatívneho vplyvu jednotlivých škodlivín životného prostredia pri rekonštrukčných prácach je povinná zabezpečiť stavebná organizácia. 4 Technický stav vozoviek Povrchové vlastnosti vozoviek sú priamo alebo nepriamo ovplyvňované klimatickými podmienkami územia, v ktorých sa vozovka nachádza a dopravným zaťažením. Faktory vplývajúce na povrchové vlastnosti vozoviek je možné rozdeliť na dve základné skupiny: vonkajšie faktory, vnútorné faktory. 4.1 Vonkajšie faktory K vonkajším faktorom patrí: dopravné zaťaženie, klimatické a meteorologické vplyvy, údržbové činnosti Dopravné zaťaženie Najzávažnejší vplyv z hľadiska dopravného zaťaženia majú opakované prejazdy ťažkých vozidiel. Opakovaním zaťaženia dochádza k únave cestných materiálov, zníženiu ich pevnostných charakteristík, čo má za následok vznik trvalých deformácií, trhlín a stratu drsnosti. Veľkosť zaťaženia vplýva najmä na vznik trvalých deformácií. Domáce i zahraničné skúsenosti poukazujú na priamu úmernosť medzi narastajúcim zaťažením na nápravu a nebezpečenstvom vzniku trvalých deformácií. Závažným sa ukázal vplyv usporiadania náprav vozidla, a tým aj spôsob rozloženia kontaktnej sily, keď vozidlá s jednou nápravou pôsobia oproti vozidlám so zdvojenou nápravou agresívnejšie. Podobným spôsobom sa prejavuje aj vplyv vozidiel medzi použitými typmi pneumatík a počtom kolies na náprave. 29

31 Časové zaťaženie povrchu priamo vyplýva z rýchlosti vozidla. V tomto prípade platí nepriama úmera, keď pomalý dopravný prúd, prípadne statická doprava spôsobujú zvýšenie napätí v konštrukcii vozovky a zvýšené nebezpečenstvo vzniku trvalých deformácií. Negatívne účinky dopravy na vznik trvalých deformácií sa prejavujú aj v miestach zvýšených horizontálnych napätí pri akcelerácií, decelerácií, ale tiež pri prejazde v smerových oblúkoch s malými polomermi Klimatické podmienky Klimatické podmienky vplývajú na povrchové vlastnosti cestných vozoviek. Medzi základné klimatické vplyvy zaraďujeme tlak vzduchu a rýchlosť jeho prúdenia, vlhkosť vzduchu, množstvo vodných zrážok a teplota vzduchu. Posledné dva vplyvy patria medzi najzávažnejšie. Ich vplyvom sa v súčinnosti s hydrologickými vlastnosťami zeminy v podloží mení vodný a teplotný režim vozovky, dochádza k zmene fyzikálno-mechanických vlastností jednotlivých vrstiev podložia, následky ktorých sa prejavujú na povrchových vlastnostiach vozovky. A) Teplota vzduchu Teplota vzduchu výrazne ovplyvňuje fyzikálno-mechanické vlastnosti materiálov konštrukčných vrstiev vozoviek, predovšetkým pri svojich extrémnych hodnotách. Následkom sú zmeny deformačných charakteristík materiálu krytu. V letnom období vysoká teplota povrchu výrazne zvyšuje nebezpečenstvo vzniku trvalých deformácií, ktoré sa prejavujú vo forme vyjazdených koľají v jazdnej stope dopravného prúdu. Nízke teploty znásobujú nebezpečenstvo vzniku mrazových trhlín, hlavne u asfaltových krytov. Teplota vzduchu aj nepriamym spôsobom vplýva na povrchové vlastnosti, a to najmä v zimných mesiacoch. Kombinácia zápornej teploty a atmosférickej vlhkosti zapríčiňuje vznik poľadovice, ktorá je vážnou prekážkou bezpečnosti premávky. Z tohto dôvodu sa snažíme zabrániť jej vzniku chemickým posypom, čo prináša nový faktor znižovania kvality povrchu koróziu krytu. Extrémne vysoké teploty ovplyvňujú fyzikálno-mechanické vlastnosti zmesí a tým aj povrchové vlastnosti vozovky, hlavne jej trvalé deformácie a stav povrchu krytu vozovky. Vplyvom teploty sa menia aj deformačné charakteristiky asfaltových zmesí. Kým v lete je modul pružnosti menej ako 1000 MPa, v zimnom období to môže byť až 10-násobok uvedenej hodnoty. Poissonovo číslo v lete má hodnotu 0,5 a v zime okolo 0,3. Rovnako je to aj s pevnostnými charakteristikami, ktoré sa vplyvom vysokých teplôt znižujú. Najvyššia denná teplota je najčastejšie okolo 15 hodiny. Dôležitým prvkom je hĺbka, do ktorej siaha vplyv teploty vzduchu. Povrchová teplota má výraznú odozvu do hĺbky, u asfaltových zmesí dosahuje hodnoty cm. Výrazne sa prejavuje až do hĺbky 15 cm. Čím je vrstva konštrukcie vozovky hlbšie od povrchu krytu, tým je jej citlivosť na teplo menšia. Závisí to aj od doby pôsobenia vysokej teploty. Najvyššia teplota dosahovaná tesne pod povrchom vozovky má výraznú odozvu len do hĺbky, kde ležia asfaltové zmesi. B) Vplyv nízkych teplôt 30

32 V zime je vplyv klimatických charakteristík odlišný ako v lete. Nízke teploty priamo vplývajú na stav drsnosti povrchu vozovky. Vplyv záporných teplôt na súčiniteľ šmykového trenia sa sleduje v závislosti od textúry povrchovej úpravy. Čím výraznejšia je štruktúra povrchu, tým lepšie sú protišmykové charakteristiky. Za snehu a ľadu sa povrchy s hladšou povrchovou štruktúrou lepšie čistia a udržujú v prevádzkyschopnom stave. Z uvedených dôvodov nie je možné jednoznačne stanoviť závislosť šmykového odporu od teploty krytu. Je to možné len u niektorých špeciálnych typov materiálov krytu (z pohľadu záporných teplôt). Takým typom úprav je napríklad drenážny asfaltový betón, ktorý má všeobecne niekoľko výhod: zlepšenie odvodnenia povrchu (menšie nebezpečenstvo aquaplaningu), zníženie rozstrekovania a rozprašovania vody, redukcia hluku, lepšia reflexia v tme. V zime má drenážny betón negatívne vlastnosti: nižšiu teplotnú vodivosť, vysokú teplotnú citlivosť (rýchla tvorba námrazy), vysoký obsah pórov (krátka doba účinnosti posypových materiálov, vysoké nebezpečenstvo kondenzácie dlho sa udržujúcej vlhkosti), lepšia priľnavosť snehu a ľadu k povrchu. Je zrejmé, že drenážny betón je náchylnejší k tvorbe poľadovice ako klasické povrchy a chemický posyp nie je natoľko efektívny, no na druhej strane, v počiatočných fázach sneženia má lepšie šmykové vlastnosti, pokiaľ drsný povrch zabezpečuje kontakt s pneumatikou. C) Vznik mrazových trhlín Pri poklese teploty spôsobujú nízke teploty v asfaltovej vozovke vznik kryogénnych ťahových napätí, ktorých následkom vznikajú mrazové trhliny. Vznik mrazovej trhliny pozostáva z troch fáz: prvá fáza (kohézny rast) - predstavuje rast trhliny cez spojivo, - charakterizovaná je matne čiernou farbou povrchu trhliny, druhá fáza (adhézny rast) - predstavuje rast trhliny medzi kamenivom a spojivom pozdĺž povrchu kameniva, - vyznačuje sa výskytom kameniva nepokrytého spojivom alebo lesklým čiernym povrchom plochy trhliny, tretia fáza (spomalený rast) 31

33 - prejavuje sa prechodným znížením rýchlosti rastu trhliny v dôsledku zmeny smeru šírenia sa trhliny, v blízkosti kameniva alebo vzduchových medzier. Z hľadiska lomovej energie vznikajú v krytoch asfaltových vozoviek tri etapy vzniku a šírenia trhlín: počiatočná etapa, vyjadrená vznikom vlasových trhlín (mikrotrhlín), etapa rozšírenia, vývoj makrotrhlín s trvalým rastom trhliny, etapa rozpadu, konečné poškodenie materiálu. D) Vplyv vody Účinok vody sa prejavuje v znižovaní prevádzkovej spôsobilosti vznikom porúch v kryte (výtlky, rozpad povrchu) a je spojený s adhezívnymi účinkami medzi asfaltom a kamenivom. Voda ovplyvňuje väzby medzi zrnami kameniva, znižuje priľnavosť asfaltu ku kamenivu, a tým odolnosť zmesi proti šmykovým napätiam, ktoré spôsobujú vznik trvalých deformácií v asfaltových vrstvách vozovky. Zmesi citlivé na vodu sú viac náchylné na vznik deformácií Vplyv údržby Údržba je súhrn činností, ktorými sa diaľnice, cesty a miestne komunikácie udržujú v technicky a prevádzkovo vyhovujúcom stave za všetkých poveternostných podmienok. Údržbou sa spomaľuje proces fyzického opotrebovania vozovky a predchádza sa jeho následkom, pričom údržbové technológie priamo vplývajú na povrchové vlastnosti vozoviek. Dôležitý je vplyv zimnej údržby. Zimná údržba sa vykonáva: posypom povrchu inertnými, chemickými alebo zmiešanými materiálmi na odstraňovanie alebo zmierňovanie vplyvu vzniknutej námrazy, poľadovice alebo utlačenej snehovej vrstvy, pluhovaním, frézovaním snehových vrstiev z povrchu, odvádzaním vody z topiaceho sa snehu z vozoviek. Vplyv chemického posypu Na chemický posyp sa používa hlavne chlorid sodný, zmes chloridu sodného a vápenatého s pridaním inhibítorov, vlhčená soľ. Tieto majú veľmi agresívny vplyv na povrch krytu. Spôsobujú mechanickú koróziu a vytvárajú podmienky na vznik mrazových trhlín. Aplikáciou chemických posypov na poľadovicu vzniká chemická reakcia, odoberajúca teplo z povrchu vozovky, v dôsledku čoho dochádza k prudkému ochladzovaniu povrchu a k tepelným rozdielom v hornej časti krytu vozovky. Tieto náhle teplotné šoky vyvolávajú vplyvom teplotnej rozťažnosti vnútorné mechanické napätia, ktoré môžu spôsobiť vznik mikrotrhlín. Mechanické odstraňovanie snehu z povrchu vozoviek 32

34 Na odstraňovanie snehu sa používajú snehové radlice a pluhy so stieracími hranami z plastickej hmoty, gumy alebo ocele. Ich používanie nevplýva na kvalitu povrchu vozovky, pokiaľ je povrch neporušený. Pri porušenom povrchu môže dôjsť k vytrhávaniu kameniva z krytu a tým k zhoršovaniu stavu povrchu vozovky. 4.2 Vnútorné faktory Vnútorné faktory sa týkajú predovšetkým materiálových charakteristík. K vnútorným faktorom patrí: vlastnosti stavebných materiálov a podložia, skladba konštrukcie vozovky, premŕzanie podložia a mrazové zdvihy Vplyv vlastnosti asfaltu Význam majú predovšetkým jeho štrukturálne vlastnosti: koloidné (chemické zloženie a štruktúra), reologické (viskozita, modul tuhosti, komplexný modul v šmyku), teplotná citlivosť (duktilita, penetrácia, bod mäknutia a bod lámavosti). Za účelom zlepšenia vlastností asfaltu sa používajú rôzne metódy, napr.: oxidácia vháňanie horúceho vzduchu, čím vznikajú fúkané a polofúkané asfalty s nižším bodom lámavosti a vyšším bodom mäknutia, fluxovanie zmiešanie tvrdšieho a mäkšieho asfaltu, modifikácia pridanie modifikátora (polyméry, organické prísady, adhezívne prísady). Z uvedených metód je modifikácia najlepšia, pretože modifikované asfalty majú širší rozsah plasticity, vyšší penetračný index a bod mäknutia, vyššiu elasticitu, nižší bod lámavosti a pod Vplyv kameniva Z hľadiska vplyvu kameniva sú dôležité tvarové a pevnostné charakteristiky, druh, veľkosť a povrchová štruktúra zŕn, zastúpenie a rozmiestnenie zŕn v kostre kameniva. Kvalita a vlastnosti kameniva (otlkovosť, obrusnosť, povrchové charakteristiky) ovplyvňujú protišmykové vlastnosti povrchu vozovky. Priľnavosť asfaltu ku kamenivu, ktorá ovplyvňuje vznik povrchových porúch, závisí predovšetkým od chemického zloženia a povrchových charakteristík kameniva (drsnosť, znečistenie povrchu, vlhkosť) Vplyv zloženia asfaltovej zmesi Pri návrhu asfaltovej zmesi treba zohľadniť faktory, ktoré najviac ovplyvňujú jej vlastnosti z hľadiska odolnosti proti trvalým deformáciám alebo proti strate drsnosti. Dôležité je preto granulometrické zloženie zmesi (max. zrno, obsah fileru, drobného a hrubého kameniva) a množstvo asfaltu. 33

35 Vlastnosti asfaltových zmesí (fyzikálne, pevnostné, pretvárne, technologické) najviac ovplyvňujú stav povrchu vozovky a jej kvalitu Vplyv premŕzania podložia a mrazové zdvihy Teplotný režim vozovky je ďalším z faktorov, ktoré vplývajú na povrchové charakteristiky. Keďže ide o faktory štrukturálne, sú uvedené len základné dôsledky na povrchové vlastnosti. Premŕzanie zemín v podloží vyvoláva na konštrukcii vozovky dva nepriaznivé dôsledky: zväčšovanie objemu premŕzajúcich zemín v zimnom období s následným nerovnomerným mrazovým zdvihom konštrukcie, topenie ľadových šošoviek a prevlhčenie zeminy pri jarnom odmäku, následný pokles únosnosti zemín v podloží a vznik deformácií povrchu. Tento stav je pre každú konštrukciu odlišný, preto je potrebné ho posudzovať individuálne. Pokles únosnosti zeminy v podloží sa môže prejaviť na povrchu vozovky kopírovaním nerovnosti od spodných vrstiev vozovky až po jej kryt. Je to otázka štruktúrnej poruchy a nepatrí do problematiky povrchových vlastností. 5 Hodnotenie stavu vozovky V roku 1994 sa aj na Slovensku začalo so systematickým budovaním Cestnej databanky (CDB), ktorá zabezpečuje zber, spracovanie a vyhodnotenie dát o stave cestnej siete. Dôvodom je zabezpečenie objektívnej informovanosti o stave a vybavenosti cestných komunikácií a o javoch a okolnostiach vplývajúcich na jej kvalitu. Pre potreby hodnotenia kvalitatívneho stavu je dôležité definovať technický stav vozovky. Ten je daný súhrnom kvalitatívnych vlastností vybraných kritérií, ktorých určená úroveň zabezpečuje funkciu vozovky pre potreby dopravy. Na základe analýzy dát je určovaná prevádzková spôsobilosť vozovky, ktorá je súhrnom vlastností vozovky závislých na okamžitých hodnotách premenných parametrov, t.j. drsnosti, rovnosti a stave povrchu. Pri dodržaní predpísaných hodnôt je zabezpečená plynulá, rýchla, hospodárna a bezpečná jazda motorových vozidiel. Prevádzková výkonnosť vozovky je miera schopnosti vozovky odolávať namáhaniu na dosiahnutie medzného stavu únosnosti. Technické parametre vozovky rozdeľujeme do dvoch skupín: 1. nepremenné (stále, stavebné), ktoré sa menia len vedomým zásahom alebo prírodnou katastrofou. Patrí sem šírkové usporiadanie komunikácie, geometrické vedenie trasy a pod. 2. premenné, ktoré udávajú fyzikálno-mechanické vlastnosti vozoviek meniace sa pôsobením poveternostných vplyvov a účinkov dopravy. Nepremenné parametre sú dané, nemenia sa bez stavebného zásahu, nebudeme ich podrobne rozoberať a zameriame sa na premenné parametre. Pri hodnotení stavu vozovky jednotlivých premenných parametrov hovoríme o segregovanom hodnotení. Hodnotenie stavu s 34

36 uvážením výsledkov meraní viacerých parametrov je agregované hodnotenie. Na lepšie objasnenie tohto procesu slúžia degradačné modely a degradačné funkcie a to pre jednotlivé premenné parametre vozovky, ale aj ako celok pri agregovanom hodnotení degradácie vozovky. 5.1 Premenné parametre vozovky Každá vozovka účinkom dopravného zaťaženia, klimatických vplyvov a teplotným zaťažením, podlieha poškodzovaniu a poruchám. Vrstvy vozovky musia vykazovať také vlastnosti, aby odolávali poruchám. Vznik a vývoj porúch môže ovplyvniť únosnosť podložia a celej vozovky. Vždy je potrebné vedieť, kedy, v ktorom čase sa prejavia poruchy tak, že je nevyhnutná údržba, oprava alebo obnova povrchu vozovky i celej vozovky. Na lepšie objasnenie tohto procesu je potrebné poznať hodnotenie najdôležitejších premenných parametrov vozovky, a to: drsnosť rovnosť: - pozdĺžna nerovnosť - priečna nerovnosť únosnosť Drsnosť vozovky Drsnosť vozovky je vlastnosť povrchu krytu zabezpečujúca spolupôsobenie vozovky a pneumatiky vozidla. Vyjadruje sa medzinárodným indexom trenia (IFI), prípadne súčiniteľom trenia (fp). Základným prvkom spolupôsobenia je textúra povrchu, vyjadrená jeho mikrotextúrou a makrotextúrou. Mikrotextúra zabezpečuje vysokú základnú úroveň trenia a makrotextúra je nutná na vytvorenie kanálikov na odtok vody z povrchu komunikácie na styku vozovka pneumatika. Drsnosť vozovky je jedným zo základných faktorov jej bezpečnosti. Medzinárodný index trenia - IFI (International Friction Index) - základná hodnotiaca veličina šmykového odporu; predstavuje hodnotenie vlhkého trenia kombináciou šmykového odporu a textúry; na hodnotenie drsnosti povrchu vozovky parametrom IFI je potrebné realizovať merania veľkokapacitnými zariadeniami na meranie koeficientu trenia v kombinácii s meracou metódou na hodnotenie makrotextúry ako jedného z parametrov výpočtu koeficienta IFI Faktory šmykového trenia: 1. Geometrická drsnosť vozovky je ovplyvnená: - Stavebným stavom povrchu, charakterizovaným jej opotrebovanosťou a poruchami krytu. - Druhom povrchu vozovky, pričom najlepšie protišmykové vlastnosti má povrch z cementobetónu, najhoršie dláždený. - Prevádzkovým stavom povrchu vozovky, charakterizovaným rôznymi prvkami znečistenia (blato, pohonné hmoty, mazadlá, poľnohospodárske produkty a pod.). - Klimatickými a poveternostnými podmienkami (voda na povrchu aquaplaning, sneh, ľad). 2. Druh a stav pneumatík sú faktory, ktorých ovplyvnenie je najjednoduchšie a ktorým venujú značnú pozornosť výrobcovia. Vlastnosti pneumatík sú závislé od druhu použitej gumy, 35

37 konštrukcie pneumatiky (radiálne, diagonálne), hrúbky a perforácie dezénu, stratu dezénu a jeho opotrebovania, hustenie pneumatík, rozmeru pneumatiky. 3. Rýchlosť jazdy vozidla má rozhodujúci vplyv na bezpečnosť jeho pohybu z pohľadu šmykového trenia. Pôsobí v úzkej súčinnosti s ostatnými faktormi. Meracie metódy protišmykových vlastností vozovky Pri meraní protišmykových vlastností vozovky je nám nápomocné normy rady STN EN (STN ), ktorá stanovuje jednotlivé postupy merania. Na určenia kvality povrchu vozovky, s ohľadom na jej šmykľavosť, nám môžu slúžiť rôzne metódy merania súčiniteľa trenia fp. Tieto môžeme rozdeliť na priame a nepriame. Priame metódy umožňujú merať súčiniteľ trenia na povrchu vozovky alebo v laboratóriu na skúšobných telieskach. Merania sa vykonávajú pomocou: laboratórneho zariadenia: - padajúce koleso meranie fp, - stabilné koleso - meranie fp, dynamometrického prívesu: - súčiniteľ pozdĺžneho trenia fp, - súčiniteľ bočného trenia fb, automobilu so zabudovaným AKD prístrojom - súčiniteľ trenia fp vypočítaný z brzdnej dráhy, - súčiniteľ trenia fp vypočítaný zo zrýchlenia, - piate koleso automobilu meranie fp, fb, prenosného prístroja - kyvadlové prístroje meranie fk, - pohyb gumeného elementu po povrchu. Nepriame metódy umožňujú hodnotiť mieru šmykľavosti povrchu podľa iných charakteristík, pre ktoré sú odvodené závislosti medzi týmito hodnotami a súčiniteľom trenia: metóda vysypania pieskom, metóda odtlačkov, metóda odliatkov, metóda stereofotografií, metóda mechanického snímania profilu, optické meranie drsnosti, meranie drsnosti ultrazvukom, meranie drenážnych vlastností povrchu. Nevýhodou spomínaných metód je, že neumožňujú hromadný zber údajov. Je to spôsobené predovšetkým ich laboratórnym charakterom a ich nízkou produktivitou. Používajú sa predovšetkým na získavanie dát pre krátke úseky. 36

38 Vývoj meracích zariadení na meranie protišmykových vlastností vozovky bol na Slovensku podobný ako v iných krajinách Európy. Datuje sa k začiatku 60-tych rokov. Vyvíjané boli priame metódy vo forme dynamometrických prívesov - CVVL SVŠT-III/70 na meranie koeficientov pozdĺžneho/priečneho trenia VÚD-3. Ďalej to boli prenosné prístroje kyvadlo TRRL. V súčasnosti sa na meranie a hodnotenie drsnosti vozoviek v rámci CDB sa používa meracie zariadenie SKIDDOMETER FRICTION TESTER BV11 firmy Airport Equipment Company AEC zo Švédska, obr Obr. 5.1 Skiddometer BV 11 Účelom skúšky je stanovenie kvality krytu vozovky z hľadiska odporu proti šmyku vozidla. Meracie zariadenie je samostatným prívesom ťahaným klasickým dodávkovým vozidlom s otvorenou korbou, upravenou na prevoz zariadenia. Zariadenie umožňuje meranie pozdĺžneho trenia pomocou nezávislého kolesa s pomerom prekĺznutia 17 %. Konštantný preklz zabezpečuje najlepšie brzdiace účinky, simulujúce použitie antiblokového systému ABS. Krútiaca sila brzdeného kolesa sa meria špeciálnym meničom. Podmienky merania pozdĺžneho trenia Pri meraní je potrebné dodržať nasledovné podmienky: teplota vzduchu pri meraní nie je špecifikovaná, avšak z hľadiska bezpečnosti prevádzky je pre zvlhčovanie vozovky pred meracím kolesom meranie pod bodom mrazu nevhodné; z toho dôvodu sa odporúča merania realizovať len pri teplote nad 0 C, s výnimkou merania pre okamžité hodnotenie stavu povrchu; meranie pre SHV sa vykonáva na suchom povrchu vozovky pri jeho zvlhčovaní v predpísanom množstve vody na jednotku plochy, ktorá musí tvoriť vodný film hrúbky 1 mm; na hodnotenie okamžitého stavu vozovky môže byť povrch pokrytý vrstvou snehu alebo ľadu, pričom sa dodatočné zvlhčovanie nevykonáva; 37

39 meranie sa nesmie uskutočniť na vozovke s výtlkmi, preliačinami, miestnymi opravami, rozsiahlejším poškodením povrchu a na znečistenej vozovke; pri parkovaní vonku za chladného počasia je potrebné nastaviť teplotu v ťažnom vozidle na hodnotu pracovnej teploty počítača (rozsah 10 C až 40 C podľa údajov výrobcu); parkovanie sústavy sa odporúča vonku vzhľadom na rovnosť teploty merania a sústavy, pri parkovaní v garáži je potrebné pred meraním zabezpečiť vyrovnanie teplôt; zariadenie sa nesmie otáčať a cúvať so spusteným meracím kolesom. hĺbka dezénu na pneumatikách meracieho zariadenia je min. 1 mm; tlak v pneumatikách vonkajších kolies meracieho zariadenia musí byť 170 kpa a v pneumatike meracieho kolesa 140 kpa. Meranie sa môže vykonávať v priebehu celého roka, pokiaľ sú splnené predošlé podmienky. Rozsah merania Rozsah merania je stanovený jeho počiatočnými a okrajovými podmienkami: lokalizovanie úseku v rámci ULS, maximálna dĺžka meracieho úseku je obmedzená kapacitou kropiaceho zariadenia pri meraní vlhkého povrchu za suchého počasia (cca 5 km 8 km), meranie pre Cestnú databanku sa realizuje v 1000 m intervaloch, pri ktorých je vždy prvých 200 m meraných a 800 m prechádzaných so zdvihnutým meracím kolesom, merania pre ostatné účely sú realizované kontinuálne, zápisový krok koeficientu trenia je 2 m. Rýchlosť merania Meranie sa uskutočňuje pri konštantnej rýchlosti na celom meracom úseku v zásade 60 km/h, 80 km/h a 100 km/h, najviac však pri maximálne povolenej rýchlosti na úseku. O rýchlosti rozhoduje vedúci merania podľa miestnych podmienok. Na diaľnici a na letiskových vozovkách je maximálna meracia rýchlosť 130 km/h v priamom úseku. Počet meraní Meranie sa uskutočňuje v stope zodpovedajúcej prejazdu pravého kolesa vozidla. Merané úseky musia spĺňať podmienku homogenity z hľadiska polohy trasy v teréne, dopravných podmienok a pridružených javov. Pre jednotlivé typy merania platia nasledovné podmienky početnosti merania: pre CDB a SHV na úrovni hodnotenia cestnej siete min. 1-krát v každom jazdnom pruhu pri rýchlosti podľa stavu a povrchu vozovky; ak je > 20 % z dĺžky meraného úseku nevyhovujúcich (vykročenie zo smeru, spomalenie, znečistená vozovka, zastavenia a pod.) je nutné v tej istej jazdnej stope meranie zopakovať, 38

40 na porovnávacie merania minimálne 2-krát pri rôznych rýchlostiach podľa dopravných podmienok, na spracovanie projektovej dokumentácie minimálne 2-krát pri rôznych rýchlostiach podľa vedenia trasy, na tvorbu degradačných modelov sa stanoví podľa metodiky tvorby degradačných modelov drsnosti, pre správcu cestnej komunikácie pri hodnotení na úrovni projektu podľa jeho požiadania, min. 3-krát v každom smere pri rýchlosti, zodpovedajúcej druhu komunikácie, stavu povrchu, vedenia trasy a dopravných pomerov. Vyhodnotenie merania pozdĺžneho trenia Skúška je prvotne automaticky vyhodnocovaná softvérom, ktorý je súčasťou jednotky MI-90. Namerané veličiny sú zobrazené graficky (obr.) a taktiež v textovej forme ukladané do špeciálnych súborov, určených na ďalšie spracovanie. Grafický výstup umožňuje orientačné a rýchle hodnotenie úseku. Obsahuje základné údaje o podmienkach merania a grafické vyjadrenie stavu drsnosti meraného úseku. 39

41 Grafický výstup z meracieho zariadenia 40

42 Vyhodnotenie merania pozdĺžneho trenia parametrom Mu V prípade hodnotenia drsnosti len na základe zariadenia SKIDDOMETER sa použije tab Hodnoty, získané pri rýchlosti merania 60 km/h sa prepočítavajú na rýchlosť 80 km/h pomocou vzťahu (1), získané pri rýchlosti 100 km/h podľa vzťahu (2): Mu80 0, 93 Mu 60 (5.1) Mu80 1, 16 Mu100 (5.2) Hodnoty, namerané pri rýchlosti 130 km/h sa prepočítavajú rovnako ako pre rýchlosť 100 km/h podľa vzťahu (2). Hodnotenie je spracované ako 3-stupňové, stanovené pre meraciu rýchlosť vn = 80 km.h -1, pre namerané hodnoty koeficientu trenia Skiddometrom - Mu (tab. 5.1). Tab. 5.1 Klasifikácia stavu drsnosti pre Skiddometer BV 11 podľa Mu Klasifikácia vn 80 km/h vn < 80 km/h vozovka nevyhovuje Mu < 0,53 Mu < 0,53 vozovka vyhovuje 0,53 < Mu 0,79 0,53 < Mu 0,68 vozovka v dobrom stave Mu > 0,79 Mu > 0, Rovnosť povrchu vozovky Rovnosť povrchu vozovky je základným predpokladom zaistenia bezpečnosti cestnej premávky, pohodlia cestujúcich a ostatných účastníkov dopravy, hospodárnosti prevádzky (úspora pohonných hmôt) a zdrojom úspor v údržbe (nižšie opotrebovanie vozidiel a vozovky). V zmysle názvoslovia cestných komunikácií je rovnosť povrchu vozovky vlastnosť povrchu vozovky charakterizovaná pravidelnosťou a stálosťou jej profilu v pozdĺžnom a priečnom smere, daná geometrickým usporiadaním povrchu vozovky v súlade s projektom, ovplyvňujúca pohodlie a bezpečnosť jazdy. Opakom rovnosti je nerovnosť povrchu vozovky, čo je vlastnosť povrchu vozovky charakterizovaná nezanedbateľnými odchýlkami voči povrchu navrhovaného podľa príslušných noriem. Nerovnosti sú chyby povrchu krytu vozovky, ktoré definujeme ako odchýlky skutočného povrchu s určitými amplitúdami od teoretického. Nerovnosti vyvolávajú nežiaduce zvislé pohyby vozidla, jeho častí a cestujúcich. Poznáme dva základné druhy nerovností vo vzťahu k údržbe: 1. miestne nerovnosti, ktoré sú dôsledkom porušenia povrchu vozovky. Pri dobrej údržbe by sa tieto poruchy nemali na vozovke vyskytovať. 2. trvalé nerovnosti, ktoré sa vyskytujú počas životnosti vozovky. Nemožno ich odstrániť bežnou údržbou. Sú stavebno-technickou vlastnosťou a majú väčšinou stochastický charakter. 41

43 Z hľadiska výskytu možno nerovnosti rozdeliť na: periodické skladajú sa buď z vĺn približne sínusového alebo kosínusového tvaru, alebo z pravidelne sa opakujúcich nerovností, miestne osamelé - výtlky, hrbole, poklesy vpustí, stochastické - nerovnosti náhodného charakteru. Nedostatky v rovnosti povrchu vozovky môžu byť spôsobené rôznymi príčinami: nedostatočná únosnosť podložia a podkladu vozovky, spôsobená nedostatkami v technológii ich spracovania a vplyvom hydrotermických zmien, nevyhovujúca konštrukcia vozovky s ohľadom na veľkosť zaťaženia dopravou, nedodržanie správnej technológie výroby vozovky, nedostatočná kontrola rovnosti povrchu pri stavbe vozovky a pri jej preberaní investorom, nedostatočná, prípadne nekvalitná údržba vozovky. Na meranie a hodnotenie rovnosti sa používa v zahraničí značný počet najrôznejších metód, prístrojov a zariadení. Podľa ich funkčného princípu sa môžu rozčleniť do troch hlavných skupín: 1. prístroje na priame meranie rovnosti tuhé príložné laty, viagrafy, atď., 2. prístroje na nepriame meranie rovnosti profilometrické prístroje, meria sa účinok nerovností na pohybujúci sa automobil, výsledky sa vyhodnocujú za použitia matematických metód (impulzometer, akcelometer, atď.), 3. prístroje na bezkontaktné odozvové meranie rovnosti, založené na princípe zaznamenávania indexu nerovnosti, ktorý sa stanovuje z dynamickej odozvy meracieho vozidla alebo špeciálneho meracieho prístroja. Z praktického hľadiska a diagnostiky vozovky ako líniovej konštrukcie nerovnosti meriame v pozdĺžnom profile - pozdĺžne nerovnosti a v priečnom profile - priečne nerovnosti. Pozdĺžne nerovnosti vozoviek Rovnosť cestnej vozovky sa v smere jazdy hodnotí prostredníctvom merania pozdĺžnych nerovností. Na XVII. Cestnom kongrese v Bruseli bola prijatá geometrická definícia rovnosti vozovky v pozdĺžnom smere a vyjadruje výškový rozdiel kót medzi teoretickým a skutočným povrchom vozovky vo vymedzenom rozsahu dĺžok vĺn nerovností a ich amplitúd. Základné charakteristiky pozdĺžnych nerovností sú označené na obr Patrí k nim: dĺžka pozdĺžnej nerovnosti L amplitúda nerovnosti ho, výška vlny (dvojamplitúda) h. 42

44 Obr. 5.2 Základné charakteristika pozdĺžnej nerovnosti Meranie pozdĺžnych nerovností Pre zisťovanie nerovností vozoviek existuje množstvo metód. Ich rozmanitosť vyplýva z viacerých definícií parametra a tiež problému využitia dát. Snahou je hodnotiť pozdĺžnu nerovnosť ako kvalitatívny parameter vozovky z hľadiska jej prevádzkovej spôsobilosti, pričom pre použitie v SHV je požadovaná klasifikácia v predpísanej škále. Všeobecne môžeme prístroje na meranie pozdĺžnych nerovností rozdeliť do dvoch základných skupín: 1. profilometrické prístroje priamy obraz pozdĺžneho profilu, 2. odozvové prístroje získavajú index nerovnosti stanovený z dynamickej odozvy meracieho vozidla alebo špeciálneho meracieho prístroja. Pri meraniach rovnosti povrchu je potrebné postupovať podľa: STN EN (STN ) Meranie jednotlivých nerovností povrchu vozovky latou, Charakteristickou vlastnosťou tejto metódy je jej statický základ, ktorý neberie do úvahy dynamické vlastnosti pohybujúcich sa vozidiel. TP 04/2000 Meranie a hodnotenie drsnosti vozoviek pomocou zariadení Skiddometer BV 11 a Profilograf GE Obr. 5.3 Meracie zariadenie Profilograf GE 43

45 Zariadenie Profilograf GE (obr. 5.3) vlastní SSC sníma a hodnotí súčasne pozdĺžnu aj priečnu nerovnosť. Hodnotenie pozdĺžnych nerovností Hodnotenie sa robí pomocou jedného z troch parametrov: 1. maximálna hodnota dvojamplitúdy nerovnosti 2ho (mm) pod základnou porovnávacou rovinou (obr. 5.2) 2. miera nerovnosti C (rad.m) ako parameter štatistickej kvality (výpočet C sa nachádza v odpor. literatúre, 3. medzinárodný index nerovnosti IRI (m/km), ktorý sa vyráta z hodnôt získaných nivelizáciou alebo z údajov profilometra (výpočet IRI sa nachádza v odpor. literatúre, IRI Internetional Roughuess Index medzinárodný index nerovnosti Parametrom IRI je hodnotená v SR pozdĺžna nerovnosť pre účely CDB a následne pre použitie v SHV. Zber údajov o pozdĺžnej nerovnosti pre CDB sa vykonáva Profilografom GE. Meracie zariadenia má 15 laserových senzorov. Údaje z krajných laserových snímačov (1 až 15) sú zanedbávané vzhľadom na ich polohu voči jazdným stopám pruhu. Za reprezentatívnu hodnotu pozdĺžnej nerovnosti je považovaný pre: jazdný pruh - max. údaj IRI z hodnôt nameraných laserom, jazdný pás - max. údaj IRI z hodnôt nameraných laserom na každom jazdnom pruhu. Pozdĺžna nerovnosť vozoviek sa hodnotí podľa 5-stupňovej klasifikácie, podobne ako všetky parametre SHV. Klasifikácia pre 20 m úsek podľa komunikácie je uvedená v tab Tab. 5.2 Klasifikácia parametra IRI (m/km) pre dĺžku 20 m Klasifikácia Diaľnice (D) a cesty (C) pre motorové vozidlá C I. a II. triedy C III. triedy a miestne komunikácie (MK) 1 < 1,90 < 1,90 < 3,30 2 1,91 3,30 1,91 3,30 3,31 5,00 3 3,31 5,00 3,31 5,00 5,01 8,00 4 5,01 8,00 5,01 10,00 8,01 14,00 5 > 8,00 > 10,00 > 14,00 Pre hodnotenie prevádzkovej spôsobilosti je hraničnou hodnotou klasifikačný stupeň 5. Pri dosiahnutí hodnoty IRI zodpovedajúcej hornej hranici klasifikačného stupňa 4 (8,10,14 m/km) je vozovka z hľadiska pozdĺžnej nerovnosti nevyhovujúca. Za varovné hodnoty sú považované hodnoty IRI zodpovedajúce spodnej hranici klasifikačného stupňa 4 (5 resp. 8 m.km -1 ). Pri týchto hodnotách je požadované obmedzenie max. povolenej rýchlosti na 80 km.h -1. Klasifikačná stupnica parametra IRI je v zahraničí rôzna. 44

46 Priečne nerovnosti vozoviek Priečna nerovnosť je nerovnosť povrchu vozovky v smere kolmom na smer jazdy dopravných prostriedkov. Vyjadruje sa ako rozdiel medzi skutočným a teoretickým priečnym profilom cesty. Meranie a hodnotenie priečnej nerovnosti sa vykonáva za účelom stanovenia kvality krytu vozovky z hľadiska trvalých deformácií, prezentovaných predovšetkým v tvare vyjazdených koľají. Pri meraní priečnej nerovnosti sa zisťujú nasledovné veličiny demonštrované na obr. 5.3: hĺbka koľaje (HK) zvislá vzdialenosť medzi spojnicou vrcholov vlny a najnižšieho bodu vlny, trvalá deformácia (TD) zvislá vzdialenosť medzi prvým a posledným bodom meraného profilu a najnižším bodom vlny, hĺbka vody (HV) zvislá vzdialenosť medzi vodorovnou rovinou preloženou v mieste vrcholu vlny a najnižším bodom vlny. Obr. 5.3 Priečna nerovnosť vozovky Trvalé deformácie (TD) TD sa najčastejšie vyskytujú vo forme vĺn, ktoré môžu mať tvar vyjazdených koľají a vyklenutí. Rozlišujeme dva základné typy trvalých deformácií: 1. deformácie týkajúce sa celej konštrukcie vozovky, ktoré vznikajú v podloží alebo v jednej prípadne viacerých vrstvách vozovky (malá únosnosť podložia, poddimenzovanie vozovky). Nerovnosti sa prekopírujú do horných asfaltových vrstiev (viď. obr. 5.4 a). 2. vyjazdené koľaje formujúce sa v horných asfaltových vrstvách. Prejavujú sa ako pozdĺžne zatlačenie v stope kolies sprevádzané spravidla zdvihmi po stranách (vytláčanie zmesi), ktorým mnohokrát predchádza dohutnenie dopravou (viď. obr. 5.4 b). Ide prevažne o problémy technologické (nevhodné zloženie asfaltových zmesí, nedostatočná kvalita vstupných náterov, nedostatočná technologická disciplína). Vznik a veľkosť TD ovplyvňuje veľkosť a doba pôsobenia zaťaženia, teplota, zloženie a kvalita zmesí. Vznik koľají je prirodzeným javom a súvisí predovšetkým s faktorom, že asfaltové zmesi sa správajú ako väzko-pružný materiál. a) trvalé deformácie celej konštrukcie b) vyjazdené koľaje formujúce sa v horných 45

47 asfaltových vrstvách Obr. 5.4 Základné typy trvalých deformácií Vo všeobecnosti môžeme vývoj koľají v asfaltových vrstvách vozovky rozdeliť (v závislosti od počtu prejazdov) do troch etáp: 1. etapa dohutnenie dopravou, 2. etapa nastáva deformácia, objem sa nemení (vytláčanie zmesi), 3. etapa nadmerné plastické pretvorenie. Meranie priečnych nerovností Pre zber dát sa používa niekoľko metód. Prácne metódy sa postupne nahrádzajú kontinuálnym zberom pomocou strojných zariadení. Pre vlastné meranie používame: meranie pomocou 2-metrovej laty (STN EN ), presnú niveláciu, kontinuálne pracujúce zariadenie profilograf GE. Hodnotenie priečnych nerovností Na Slovenku je priečna nerovnosť vyjadrovaná ako hĺbka koľaje v jazdnej stope vozidla. Za reprezentatívnu hodnotu hĺbky koľaje jazdného pruhu je považovaný väčší údaj z priemernej hĺbky pravej a ľavej koľaje. Za reprezentatívnu hodnotu hĺbky koľaje jazdného pásu je považovaný väčší údaj z priemerných hĺbok pravých a ľavých koľají všetkých jazdných pruhov. Priečna nerovnosť je klasifikovaná v 5-stupňovej klasifikačnej stupnici. Hodnotenie pre CDB je v tabuľke 5.3. Pre hodnotenie prevádzkovej spôsobilosti je varovnou hodnotou klasifikačný stupeň 4. Pri dosiahnutí hĺbky koľaje nad 15 mm (D, C I. a II. tr.) resp nad 20 mm (C III. tr. a MK) je potrebné na komunikácii obmedziť max. rýchlosť na 80 km.h -1. Hraničnou hodnotou je horná hranica klasifikačného stupňa 4. Pri jej prekročení (20, 25 resp. 30 mm) je vozovka z hľadiska priečnej nerovnosti klasifikovaná ako nevyhovujúca. Tab. 5.3 Hodnotenie koľají pre CDB, (mm) 46

48 Klasifikácia Diaľnice (D) a cesty (C) pre motorové vozidlá C I. a II. triedy C III. triedy a miestne komunikácie (MK) 1 < 5,00 < 5,00 < 10,00 2 5,01 101,00 5,01 101,00 10,01 15, ,01 15,00 10,01 15,00 15,01 20, ,01 20,00 15,01 25,00 20,01 30,00 5 > 20,00 > 25,00 > 30, Únosnosť podložia a vozovky Medzi kvalitatívne parametre cestnej komunikácie patrí okrem drsnosti a rovnosti aj únosnosť vozovky. Únosnosť konštrukcie vozovky (mechanická účinnosť, tuhosť konštrukcie vozovky) je vyjadrená stavom napätosti v kritickej vrstve, resp. pomerným pretvorením alebo priehybovou krivkou a jej charakteristikami. Z hľadiska diagnostiky sa využíva analýza priehybovej krivky, z ktorej je možné odvodiť fyzikálnomechanické a deformačné charakteristiky celej konštrukcie vozovky ako aj jej jednotlivých vrstiev. Na veľkosť deformačných charakteristík má vplyv charakter a trvanie zaťaženia. Medzi deformačné charakteristiky radíme modul deformácie (Edef), modul reakcie (k), modul pružnosti (Es), Poissonovo číslo (µ). Hodnoty týchto deformačných parametrov sa zisťujú zaťažovacími skúškami s meraním závislosti deformácie (priehybu) konštrukcie na veľkosť zaťaženia. Postup pri zaťažovacej skúške býva štandardizovaný a súvisí s typom zariadenia a druhom vozovky. Výber zariadenia a postup merania závisia od účelu hodnotenia únosnosti a ďalšieho využívania výsledkov. Pre plánovanie opráv a obnovy vozoviek na celej sieti vyhovujú aj zariadenia menej presné, s väčším výkonom, operujúce kontinuálne. Na meranie a hodnotenie únosnosti vozovky na určitom úseku pre projekt je potrebné presné meranie. Vhodné sú vtedy zariadenia, pomocou, ktorých sa meria nielen priehyb, ale aj priehybový profil. Zisťovanie únosnosti podložia a konštrukčných vrstiev vozovky sa vykonáva špeciálnymi zariadeniami a im prispôsobenými metódami: Metóda mechanickej impedancie sa používa pri nedeštruktívnom skúšaní podložia a celej konštrukcie vozovky. Princíp metódy je založený na elektrodynamickom vyvolávaní harmonickej sily, ktorá spôsobuje vynútené kmitanie. Metóda fázových rýchlostí je nedeštruktívna metóda zisťovania únosnosti vozovky, ktorej základom je meranie závislosti rýchlosti šírenia harmonických napäťových ohybových vĺn na frekvencii. 47

49 Ultrazvuková a impulzová metóda patrí medzi rázové metódy, pri ktorých sa vnáša impulz napätia do konštrukcie nárazom elektromechanického kladivka. Metóda je vhodná pre laboratórne sledovanie skúšobných teliesok. Statická zaťažovacia skúška - je pomalá a vyžaduje technické prostriedky doplnené o protizáťaž - naložené nákladné auto. Princípom skúšky je vyvodenie zaťaženia kruhovej dosky po stupňoch tak, aby kontaktné napätie bolo udržiavané na hodnote vyvolávajúcej stabilizované zatlačenie kruhovej dosky. Obr. 5.5 Statická zaťažovacia doska Rázová zaťažovacia skúška - patrí medzi najpoužívanejšie nedeštruktívne skúšky. Podstatou skúšky je stanovenie odozvy - zvislého priehybu - po páde úderníka z požadovanej výšky, pričom impulz sa prenáša do vozovky cez zaťažovaciu dosku. Obr. 5.6 Rázová zaťažovacia doska Prístroje a zariadenia na zisťovanie únosnosti sa rozdeľujú na základe princípu zaťažovania do troch základných skupín: rázové zaťaženie meranie sa vykonáva v jednom bode bez pohybu meracieho zariadenia, zisťuje sa dynamický pružný priehyb z krátkodobého rázového pôsobenia sily. 48

50 Medzi zariadenia umožňujúce automatický zber údajov takéhoto charakteru, ktoré sa najviac používajú na Slovensku patrí KUAB 150 (obr. 5.7), ktorý vlastní SSC. Podrobný popis prístroja s jeho technickými parametrami je dostupný na stránke SSC, ktorá vydala pre vlastné potreby Technický predpis TP 3/2000 Meranie a hodnotenie únosnosti asfaltových vozoviek zariadením FWD KUAB 2m 150. Obr. 5.7 KUAB 150 pohyblivé zaťaženia pohybujúce zariadenie umožňuje kontinuálny zber dát v presne stanovených intervaloch. Výhodou je, že pohyblivé zaťaženie spôsobujúce priehyb v meranom bode napomáha reálnejšie vyjadriť pohyb a účinky dopravného zaťaženia. Medzi nevýhody patrí malá rýchlosť pohybu a nutnosť opravy meraní vzhľadom na účinok kolies nápravy. Pre zariadenia sa využíva princíp: - pákového priehybomeru ide o meranie pružného vratného priehybu z kvázistatického zaťaženia vozidlom pri odľahčení vozovky, zisťuje sa vplyvová čiara, - meranie deflektografom je to zariadenie na meranie priehybov vozovky pri zaťažení zdvojeným kolesom zadnej nápravy. Zisťuje sa vplyvová čiara pre hodnotený bod, ktorá vyjadruje zmenu priehybu pri približovaní zaťažovacieho kolesa k bodu. - curviameter MT 15 je zariadenie francúzskej výroby, ktorý odstraňuje ovplyvňovanie nameraných priehybov nápravami vozidiel, vibračné zaťaženia, kde sa harmonické vibračné zaťaženie s malou amplitúdou vyvodzuje na vozovku pomocou dynamického silového generátora po zavedení statického predzaťaženia Hodnotenie únosnosti Hodnotenie kvality vozovky je možné podľa maximálneho priehybu pod stredom zaťaženia. 49

51 Z nameraných hodnôt je možné vykonať analytickú aproximáciu experimentálnej priehybovej čiary. Náhradná analytická krivka musí čo najlepšie vyjadrovať priebeh experimentálnej čiary. Po aproximácii sa z rovnice vyjadria charakteristiky, ktoré slúžia pre okamžité a pri opakovanom meraní aj pre prognostické hodnotenie sledovaného úseku z hľadiska únosnosti. Tvar priehybovej čiary môže ovplyvniť : zloženie vozovky tuhosť konštrukčných vrstiev je vyjadrená modulom pružnosti, únosnosť podložia - vyjadrená modulom pružnosti, veľkosť pôsobiacej sily závisí na použitom meracom zariadení, dĺžka pôsobenia sily vyvolávajúcej impulz, použitá doska prenášajúca impulz na povrch vozovky. Po zistení maximálnych hodnôt priehybov analytickou metódou z experimentálnych meraní sa môžu stanoviť homogénne sekcie, v rámci ktorých sú vlastnosti veličiny (priehybu) také, že umožňujú celému úseku priradiť jednu hodnotu priehybu, ktorá úsek charakterizuje. 6 Poruchy asfaltových vozoviek Porucha vozovky je zhoršenie stavu vozovky, či už z hľadiska prevádzkovej spôsobilosti alebo prevádzkovej výkonnosti. 6.1 Príčiny vzniku porúch V dôsledku používania vozovky, pôsobenia klimatických podmienok a chemických posypových materiálov sa životnosť vozovky znižuje. Prevádzková výkonnosť vozovky je počet opakovaní zaťaženia návrhovou nápravou, ktoré je vozovka schopná preniesť pri predpísanej údržbe a obnove krytu, do vyčerpania jej životnosti. Vplyvy spôsobujúce postupné zhoršovanie kvality cestnej vozovky Cestná vozovka v priebehu svojej prevádzky (životnosti) je vystavená vplyvom, ktoré postupne zhoršujú jej funkčné vlastnosti, životnosť a vedú k jej degradácii. K závažnejším vplyvom patria: cestá premávka pôsobiaca na vozovku prostredníctvom kolies, rôznou veľkosťou síl, rôznou dobou pôsobenia síl, dynamickými rázmi (vznik nerovností), opakovaným zaťažením, atď. klimatické vplyvy: - vysoké teploty v lete - nízke teploty v zime - vodné zrážky a pod. údržbové zásahy: - zimný posyp, najmä soli - technológia opráv a pod. hydrologické pomery v podloží: 50

52 - vodný režim - namŕzavosť zemín v podloží vlastnosti cestných stavebných materiálov: - fyzikálne - mechanické - technologické a pod. Uvedené vplyvy je možné podľa iného kritéria rozčleniť na: 1. vonkajšie klimatické, údržbové, dopravné, 2. vnútorné materiálové, hydrogeologické. Spolupôsobením uvedených vplyvov dochádza k postupnej degradácii vozovky Kvantifikácia vplyvu dopravného zaťaženia na stav vozovky Dopravné zaťaženie je jedným z rozhodujúcich faktorov, ktoré porušujú stav vozovky. Spôsobuje: postupnú únavu materiálov vozoviek opakovaným namáhaním a následné zníženie pevnostných a deformačných charakteristík (vznik únavových trhlín), tvorbu trvalých deformácií netuhých vozoviek, ohladzovanie povrchu vozovky. Dopravné zaťaženie je charakterizované: intenzitou dopravy (voz./24 h), skladbou dopravného prúdu, rýchlosťou pohybu vozidiel. Z hľadiska porušovania vozoviek sú rozhodujúce tieto charakteristiky dopravného zaťaženia: počet nákladných vozidiel, (NV) veľkosť nápravových tlakov (p), charakter zaťaženia (statické, rázové, cyklicky sa opakujúce). K ťažkým vozidlám radíme predovšetkým vozidlá nad 10 t. Zaťaženie na nápravu sa u nákladných vozidiel pohybuje od 80 do 130 (150) kn. Naše vozovky sú dimenzované na zaťaženie 2P = 100 kn, nové vozovky sa dimenzujú na zaťaženie 2P = 115 kn. Prekročenie dopravného zaťaženia vedie k rýchlej degradácii vozovky. Po dobu životnosti vozovky (7-20 rokov) prejde po vozovke 10 6 až 10 7 návrhových náprav. Náprava vozidla prenáša hmotnosť vozidla cez kolesá na vozovku. Následkom dopravného zaťaženia dochádza k deformácii vozovky Klimatické vplyvy Teplota vzduchu je najdôležitejšou charakteristikou klimatických účinkov pôsobiacich na cestnú vozovku. 51

53 Teplota vzduchu sa mení v dennom cykle, ale aj v ročnom cykle. Tieto zmeny teplôt vzduchu vyvolávajú zmeny teplôt v konštrukcii vozovky. Rozsah zmien teplôt v konštrukcii vozovky nazývame teplotný režim. K nepriaznivým dopadom klimatických vplyvov na vozovku patria: tvorba koľají na asfaltových vozovkách pri vysokých teplotách v horúcich letných dňoch (nad 20 C), zdvih vozovky v zimnom období, pokles únosnosti zeminy v podloží v jarnom období, mrazové trhliny asfaltových krytov pri veľmi nízkych teplotách. K najzákladnejším charakteristikám klimatických podmienok patrí: stredná denná teplota vzduchu (Ts), stredná ročná teplota vzduchu (Tm), index mrazu (Im) Materiály vozovky Vozovky s menej kvalitnými materiálmi a vrstvami sa porušujú skôr ako vozovky s materiálmi kvalitnými. Kvalita materiálov vozoviek sa vyjadruje charakteristikami, medzi ktoré patria: pevnostné charakteristiky, deformačné charakteristiky, teplotechnické charakteristiky. Fyzikálno-mechanické vlastnosti materiálov vozoviek sa zhoršujú vplyvom: opakovaného namáhania, ktoré spôsobuje únavu materiálov, vysokých a nízkych teplôt Hydrogeologické podmienky Kvalita vozovky sa v zlých hydrogeologických podmienkach zhoršuje veľmi rýchlo. Hydrogeologické podmienky sú charakterizované: vodným režimom, ktorý môže byť: - difúzny - priaznivý - pendulárny - menej priaznivý - kapilárny - nepriaznivý vlastnosťami zeminy v podloží, z ktorých najdôležitejšia je namŕzavosť. Podľa miery namŕzavosti (β) môžu byť zeminy: - nenamŕzavé - mierne namŕzavé a namŕzavé - nebezpečne namŕzavé. 52

54 Pri nepriaznivých hydrogeologických podmienkach (kapilárny vodný režim, nebezpečne namŕzavá zemina) môže dôjsť k výraznému poškodeniu vozovky poklesom únosnosti zeminy v podloží, najmä v jarnom období Konštrukcia vozovky Na vývoj poruchy vozovky má veľký vplyv zloženie konštrukčných vrstiev vozovky. Vplyv zmeny únosnosti na stav povrchu vozovky úzko súvisí so vznikom porúch vo vozovke. Proces závisí od druhu podkladových vrstiev. Rozlišujeme: asfaltové vozovky s nestmelenými podkladovými vrstvami (netuhá vozovka), poruchy začínajú zväčša nerovnosťami, ktoré majú svoj pôvod v nestmelených vrstvách. Po vyčerpaní prevádzkovej výkonnosti vozovky sa začínajú na spodnom povrchu asfaltovej vrstvy vytvárať únavové trhliny, ktoré sa postupne prekopírujú až do obrusnej vrstvy krytu vozovky. Ide zväčša a pozdĺžne trhliny, vznikajúce vo vonkajšej stope kolies nákladných vozidiel, ako primárna porucha. asfaltové vozovky so stmelenými podkladovými vrstvami (polotuhá vozovka), v týchto vrstvách začínajú vznikať zvyčajne krátko po zatuhnutí zmrašťovacie trhliny, ktoré pôsobia v ďalšom ako kontraktačné trhliny. Tieto trhliny majú tendenciu prekopírovať sa do asfaltových vrstiev ako reflexné trhliny. 6.2 Klasifikácia porúch Na určenie druhu poruchy treba získať informácie o zóne vzniku poruchy. Z hľadiska zóny vzniku delíme poruchy na: povrchové ich príčinou sú javy pôsobiace na povrchu alebo vlastnosti materiálu obrusnej vrstvy krytu vozovky, štruktúrne (konštrukčné) zapríčinené nadmerným namáhaním podkladových vrstiev vozovky alebo ich nedostatočnou kvalitou, bázové - vyvolané javmi v podloží vozovky alebo nedostatočnou kvalitou zemného telesa, iné ktorých príčinou môžu byť rôzne činitele (mechanické poškodenie, vplyv chemických látok). Pokiaľ ide o povrchové poruchy, nie je zložité ich identifikovanie - týkajú sa buď straty drsnosti povrchu alebo porúch obrusnej vrstvy vozovky. Ťažšie môže byť rozlíšenie štruktúrnych a bázových porúch. V podstate treba zistiť, či je príčina poruchy v podkladových vrstvách alebo v podloží. Na problémy v podloží môže poukazovať nedostatočné odvodnenie cestného telesa, čo sa dá posúdiť podľa. vonkajších znakov, a to hĺbky a čistoty priekop. Podmienky v podloží poukazujúce na druh zeminy sa môžu posúdiť v záreze komunikácie. V nevyhnutnom prípade pomôže sondáž vozovky. 53

55 Ak porucha vznikne na povrchu vozovky, rozširuje sa do všetkých strán a zároveň aj do plochy, prípadne aj do hĺbky. Od intenzity vývoja poruchy do hĺbky závisí aj kvalitatívny vývoj poruchy, ktorý je znázornený na obr Obr. 6.1 Kvalitatívny vývoj porúch, ktoré vynikajú na povrchu Keď porucha vzniká v konštrukčných vrstvách, podloží alebo v zemnom telese, šíri sa vrstvami vozovky hore až na povrch. Postup šírenia takejto poruchy je zobrazený na obr.6.2. Obr.6.2 Kvalitatívny vývoj porúch, ktoré vynikajú v konštrukčných vrstvách a podloží 54

56 Vývoj každej poruchy pokračuje aj v jej kvantitatívnej zmene. Poruchy sa rozširujú do okolitých plôch. Kvantitatívne sa poruchy rozdeľujú podľa veľkosti porušenej plochy. Graficky je šírenie poruchy zobrazené na obrázku 6.3. Obr.6.3 Kvantitatívny vývoj porúch [5] 6.3 Diagnostika stavu povrchu asfaltových vozoviek Na diagnostiku stavu cestných komunikácii s asfaltovým krytom sa vo svete používajú rôzne metódy. Líšia sa podľa spôsobu sledovania povrchu. Najčastejšie používané metódy: vizuálne prehliadky optické systémy - filmovacie a video techniky - techniky spracovania obrázkov - holografické procesy - techniky laserovej identifikácie rozsahu infračervené systémy radarové metódy akustické systémy V krajinách združených v PIARC je najrozšírenejšou metódou monitorovania porušenia stavu povrchu vizuálna prehliadka Vizuálne hodnotenie porúch Samostatným podsystémom systému hospodárenia s vozovkami (SHV) sú vizuálne prehliadky, na základe ktorých sa určuje stav porušenia vozovky. 55

57 Na Slovensku sa vykonáva zber dát a evidencia porúch dvomi spôsobmi: vizuálnou prehliadkou, optickým systémom VIDEOCAR. Zber a evidencia dát pri vizuálnych prehliadkach Zber a evidencia porúch sa vykonáva prostredníctvom pochôdzky po komunikácii. Pri identifikovanie poruchy sa vychádza z typu poruchy, ktorý sa určuje podľa vonkajšieho vzhľadu poruchy. Slovenská správa ciest (SSC) vydala pre vlastné potreby Technický predpis TP: 02/2001 Vykonávanie a vyhodnocovanie podrobných vizuálnych prehliadok asfaltových vozoviek. Postup pri vizuálnej prehliadke Metodika hodnotenia pomocou vizuálnych prehliadok je určená pre potreby správcov komunikácií. Je spracovaná tak, aby výsledky bolo možné využiť pri rozhodovacích procesoch v rámci systému hospodárenia s vozovkou. 1) Vizuálne zistenie porúch Stav povrchu vozovky sa hodnotí na základe rozsahu a typu porušenia jej krytu. Pri identifikácii sa vychádza z typu poruchy, ten sa určuje podľa jeho vonkajšieho vzhľadu. Zber a evidencia sa vykonáva prostredníctvom pochôdzky po sledovanej komunikácii. Poruchy sa zaznamenávajú do tlačiva uvedeného v prílohe 1 TP 02/2001 SSC priamo na mieste grafickým symbolom a číselným údajom o veľkosti poruchy v zmysle legendy. Záznam sa zhotovuje v ľubovoľnej mierke, pričom je potrebné uviesť: zatriedenie poruchy (typ, druh, zóna vzniku) rozsah poruchy závažnosť poruchy V prípade posudzovania krátkych úsekov pre potreby evidencie postačí uloženie tlačiva so záznamom porúch. Najvýhodnejšie je udávať výskyt porúch v % sledovanej dĺžky komunikácie napr. porucha o dĺžke 0,1 (0,2) km alebo v m 2 porušenej plochy na 1000 m 2 vozovky. Pre vizuálne hodnotenie porúch bol v roku 2002 spracovaný technický predpis TP: 02/2002 Katalóg porúch asfaltových vozoviek. Katalóg zahrňuje aj prehľad typov porúch podľa miesta výskytu poruchy vo vozovke. Súčasťou katalógu je 38 katalógových listov. Každý katalógový list obsahuje obrázok a náčrt s presným popisom daného typu poruchy, okrem toho sú v ňom uvedené pravdepodobné príčiny vzniku poruchy a jej vývoj s návrhom opatrení na jej odstránenie. Prehľad typov porúch uvádza nasledujúca tab

58 Tab. 6.1 Prehľad typov porúch 2) Prevod záznamu do databázy počítača Nazbierané dáta pripravované pre potreby SHV na Slovensku je nutné previesť do databázy výpočtového programu (dostupného na Slovenskej správe ciest). Po štatistickom spracovaní sa vyhodnocujú jednotlivé úseky, ktoré je možné lokalizovať v rámci uzlového lokalizačného systému Slovenska. 3) Zhodnotenie významu poruchy z hľadiska prevádzkovej spôsobilosti vozovky Komplexné hodnotenie si vyžaduje diferenciáciu porúch aj na základe ich závažnosti. Poruchy sa delia na: nebezpečné výtlky, poklesy vpustí závažné trhliny, koľaje, deformácie, strata povrchových vlastností, rozpad povrchu krytu menej závažné olámané okraje, zlé odvodnenie, zlý stav krajnice, opravy 4) Celkové hodnotenie stavu vozovky Stav povrchu sa vyjadruje parametrom IPSV index porušenia stavu vozovky. 57

59 Hodnotenie je spracované ako jednoparametrové a dvojparametrové. Pri jednoparametrovom hodnotení sa berie do úvahy len plocha porúch alebo hĺbka koľaje, v dvojparametrovom hodnotení sa berú do úvahy obidva parametre súčasne. Kritériá pre hodnotenie sú vypracované pre jednotlivé druhy cestných komunikácií: A. diaľnice, rýchlostné komunikácie (RC) a cesty I. triedy jednoparametrové kritérium hodnotenia na základe plochy porúch IPSVp = 5,03 0,08 ( P + O ) na základe hĺbky koľaje IPSVn = 5,03 1,57 z 2 dvojparametrové kritérium hodnotenia IPSV2 = 5,03 0,07 ( P + O ) 1,53 z 2 B. cesty II. triedy jednoparametrové kritérium hodnotenia na základe plochy porúch IPSVp = 5,03 0,07 ( P + O ) na základe hĺbky koľaje IPSVn = 5,03 0,875 z 2 dvojparametrové kritérium hodnotenia IPSV2 = 5,03 0,0625 ( P + O ) 0,855 z 2 C. cesty III. triedy a miestne komunikácie jednoparametrové kritérium hodnotenia na základe plochy porúch IPSVp = 5,03 0,07 ( P + O ) na základe hĺbky koľaje IPSVn = 5,03 0,214 z 2 dvojparametrové kritérium hodnotenia IPSV2 = 5,03 0,0625 ( P + O ) 0,19 z 2 kde, P - plocha porúch v % 58

60 O - plocha opráv v % z - hĺbka koľaje v cm 6.2. Na základe IPSV je vozovka komunikácie hodnotená klasifikačným stupňom 1 5 podľa tab. Tab. 6.2 Kritérium hodnotenia stavu povrchu podľa IPSV2 pre diaľnice, RC a cesty I. triedy Hodnota IPSV2 Klasifikačný stupeň Hodnotenie stavu 5,03 4,00 1 výborný 3,99 3,00 2 veľmi dobrý 2,99 2,00 3 vyhovujúci 1,99 1,50 4 nevyhovujúci < 1,50 5 havarijný Pre cesty II. a III. triedy sa pre hodnotenie stavu povrchu môže použiť parameter IPSVp, čo je hodnotenie podľa hustoty porúch na vozovke. Tab. 6.3 Kritérium hodnotenia stavu povrchu na základe vizuálnych prehliadok podľa IPSVp pre cesty I. a II. triedy Hodnota IPSVp Hustota porúch Klasifikačný Hodnotenie stavu stupeň 5,03 4,00 0,00 16,00 1 výborný 3,99 3,00 16,01 32,00 2 veľmi dobrý 2,99 2,00 32,01 48,00 3 vyhovujúci 1,99 1,50 48,01 56,00 4 nevyhovujúci < 1,50 > 56,00 5 havarijný Hustota porúch je vyjadrenie stavu povrchu vozovky len na základe plochy vizuálne sa prejavujúcich porúch bez zohľadnenia nerovností. Slúži ako pomocný parameter hodnotenia stavu povrchu a orientačné stanovenie parametra IPSV. Z hľadiska homogenizácie údajov sa IPSV vypočíta každých 20 m a následne sú na základe jeho hodnoty úseky homogenizované. Po zaevidovaní porúch nasleduje rozhodovací proces pre návrh opravy poruchy (technologické a materiálové možnosti) a časový návrh opráv porúch. Optický systém VIDEOCAR VIDEOCAR (obr.6.4) je zariadenie na kontinuálny zber dát, na rýchle vizuálne prehliadky a zber údajov pre pasportizáciu komunikácií a objektov. Systém je založený na snímaní povrchu komunikácie optickým zariadením na záznamové médium, z ktorého je následne stav povrchu hodnotený manuálne alebo pomocou programových jednotiek. 59

61 Obr. 6.4 Zariadenie VIDEOCAR Práca so systémom VIDEOCAR predstavuje podstatné zjednodušenie zberu dát a tým aj zvýšenie kapacitných možností. Cenou za zvýšenú rýchlosť je čiastočné zjednodušenie metodiky nielen zberu, ale aj vyhodnocovania údajov. Pri hodnotení porúch sa vychádza z percentuálneho zastúpenia porúch na celkovú kvalitu vozovky v závislosti na triede komunikácie. Takto koncipovaná metodika hodnotenia slúži na využitie v rozhodovacích procesoch v rámci SHV. Hodnotenie stavu povrchu prostredníctvom VIDEOCAR je určené pre rýchle vyhľadávanie úsekov s nevyhovujúcim stavom povrchu a pre ďalšie diagnostikovanie. 7 Poruchy cementobetónových a dláždených vozoviek 7.1 Cementobetónové vozovky Poznatky z praxe (hlavne v Českej republike) o používaní cementobetónových (CB) vozoviek dokazujú, že sú málo náročné na údržbu a majú dlhú životnosť. Podkladom pre rozhodovanie o potrebe rekonštrukcie cementobetónovej vozovky sú výsledky aktuálnej diagnostiky a hodnotenie stavu vozovky. Jedná hlavne o nasledovné informácie: zistenie skladby konštrukcie vozovky (hrúbka jednotlivých vrstiev), pevnostné a deformačné vlastnosti materiálov vrstiev a zeminy v podloží, inventarizácia porúch vozoviek, ich segregované a agregované hodnotenie, zaťažovacia skúška vozovky, meranie priehybov na jednotlivých CB doskách, doplňujúce a špeciálne nedeštruktívne skúšky. 60

62 V ďalších podkapitolách sa budeme podrobne zaoberať iba poruchami CB vozoviek Poruchy cementobetónových vozoviek Pre inventarizáciu cementobetónových vozoviek sa používa niekoľko postupov, s čím súvisí aj klasifikácia stavu vozovky. Technicky správny je taký postup, ktorý rozlišuje druh a typ poruchy, ich intenzitu a rozsah. Dobrou pomôckou na určovanie porúch sú katalógy, ktoré žiaľ na Slovensku neboli ešte vypracované. Je však vhodné pomôcť si napríklad Katalógom porúch vozoviek s cementobetónovým krytom, ktorý vydalo Ministerstvo dopravy ČR v roku 1995 pod označením TP 62. Všetky obrázky uvádzané v tomto module sú prevzaté zo spomínaného technického predpisu. Poruchy cementobetónových vozoviek podľa spôsobu vzniku a rozsahu môžeme rozdeliť do niekoľkých skupín. Sú to: Trhliny. Olamovanie hrán. Nerovnosti v škárach. Poruchy zálievky. Povrchové poruchy. Poruchy opráv. Trhliny Do tejto skupiny radíme také trhliny, ktoré postihujú obyčajne celú hrúbku CB dosky. Geometrický tvar trhliny na povrchu dosky je nepravidelný a podľa priebehu trhliny sa môže jednať o trhliny priečne alebo pozdĺžne. Priečne trhliny Prvotne vznikajú v dôsledku: rezania škár ak je vykonané neskoro, alebo do nedostatočnej hĺbky, ale môže dôjsť i k prasknutiu dosky pri dorezávaní škár, objavuje sa už v priebehu výstavby, prerušenia betonáže - keď finišer napr. pre poruchu zastaví a potom znovu začne pracovať, kolísania hrúbky CB dosky, nevyhovujúceho technologického postupu pri rezaní škár do zatvrdnutého betónu sú to priečne trhliny do vzdialenosti cca 600 mm od rezanej škáry. Ďalšie priečne trhliny sa môžu objaviť až v priebehu prevádzky na CB doske. Tieto trhliny môžu mať svoj pôvod už v čase zriaďovania dosky, t.j. vznikli skôr, ale ich prekreslenie prebehlo až neskôr. Treba mať na zreteli, že vznik trhlín ovplyvňuje mnoho činiteľov a jednoznačne stanoviť hlavného pôvodcu je veľmi komplikované. Je nutné rozlišovať, či ide o jednodoskovú konštrukciu, alebo či ide o trhliny v rekonštrukčnej cementobetónovej vrstve. Trhliny vo vrchnej rekonštrukčnej vrstve CB dosky môžu byť spôsobené i nesprávnym zriadením oddeľujúcej fólie medzi starou a novou doskou, keď sa prenášajú poruchy zo spodnej konštrukcie na novú dosku. 61

63 Priečne trhliny môžu vzniknúť ako pokračovanie kontrakčnej škáry v susednej doske, možno im zabrániť tak, že sa zmrašťovacie škáry urobia v susedných doskách na strih. Ďalším možným miestom vzniku priečnych trhlín sú miesta podchodov rôznych inžinierskych sietí naprieč komunikáciou, prípadne aj predchádzajúce zásahy do rastlého terénu. Pozdĺžne trhliny Stanoviť príčinu vzniku trhlín je veľmi obtiažne, ale aj dôležité. Najčastejšie príčiny vzniku pozdĺžnych trhlín: výškový pohyb podložia v dôsledku jeho premŕzania, prípadne i nedostatočnej konsolidácie zeminy v podloží, druh zeminy v podloží, sklon vrstiev v podloží, pôsobenie drenáže a pod. prílišné zaťaženie dosky pred dostatočným zatvrdnutím betónu, pozdĺžne trhliny zistené v blízkosti pozdĺžnej škáry krátko po skončení betonáže, výrazné zmeny spodnej stavby, nevhodná technológia - trhliny rovnobežné s pozdĺžnymi škárami vo vzdialenosti cca 600 až 900 mm od okraja a prebiehajúce naprieč dilatačnou škárou boli zavinené tým, že dilatačná škára kolmá k trhline nebola zriadená na plnú výšku betónovej dosky až k pracovnej škáre, ale že sa betón susedných dosiek v spodnej časti pri betónovaní spojil. Sieťové trhliny Zhluk obyčajne rovnobežných trhlín v strede dosky je známkou toho, že nebolo urobené riadne ošetrenie čerstvého betónu pred účinkami poveternosti, alebo bol použitý nevhodný cement. Jedná sa o zmrašťovacie trhlinky, na ich vznik majú vplyv objemové zmeny cementu a ich hydratačné teplo. Vznik je podporovaný tiež suchým, horúcim a veterným počasím pri betonáži. Tieto trhliny sú hlboké len niekoľko mm a neskôr sa už ďalej nerozširujú. Pre ich opravu sú vhodné zálievkové dvojzložkové hmoty. Odlomený roh Sú to trhliny, ktoré prebiehajú približne vo forme prepony v rohoch dosky vo vzdialenosti 600 až 1200 mm od kríženia škár. Sú vyvolané vyšším prevádzkovým zaťažením, než na aké bola vozovka dimenzovaná. Postupom času a ďalším preťažovaním nastáva sadanie v rohoch dosky a roztváranie trhlín. Je preukázané, že príčinou poruchy je malá hrúbka dosky, potom je oprava len urobením zosilňujúcej konštrukcie. Rohové trhliny v tvare rovnoramenného trojuholníka s malou výškou môžu vzniknúť pri rohoch dosky tam, kde je zaťaženie prenášané na susednú dosku výstužnými trnami naprieč dilatačnou škárou. Vzniku týchto trhlín možno zabrániť už pri stavbe tým, že oceľové vložky sa striedavo vždy na jednej strane škáry natrú živičným náterom, aby bol zabezpečený potrebný posun. 62

64 Opravy trhlín K opravám trhlín na cestných vozovkách treba pristupovať z niekoľkých hľadísk. Totiž vznik trhliny vplyvom únavy nespôsobuje koniec životnosti vozovky. U cementobetónových vozoviek bol prijatý vzťah, že doba životnosti vozovky je rovná dvojnásobku doby potrebnej pre vznik únavovej trhliny. To znamená, že k trhline môže dôjsť i v dôsledku opakovaného namáhania, ale že to neznamená koniec životnosti vozovky a ani koniec prevádzkovej spôsobilosti. Ďalšie hľadisko pri riešení opráv trhlín je to, či ide o trhlinu, ktorá nevykazuje žiadne horizontálne ani vertikálne pohyby tzv. mŕtva trhlina alebo či ide o trhlinu, ktorá prevzala funkciu napr. dilatačnej škáry, t.j. trhlinu, ktorá vykazuje horizontálne pohyby živá trhlina. Dokonalá oprava trhliny v celej hĺbke je prakticky nemožná. K povrchovej oprave trhlín sa najčastejšie používajú zálievkové hmoty, alebo sú trhliny v rámci rekonštrukcie celého krytu prekryté novou rekonštrukčnou vrstvou buď živičnou alebo cementobetónovou. Olamovanie hrán Poškodené hrany CB dosiek môžeme klasifikovať aj ako poruchy na škárach s deštrukciou. Medzi najčastejšie sa vyskytujúce patria: rozpad betónu na pozdĺžnej škáre, rozpad betónu na priečnej škáre, olámaná hrana pozdĺžnej škáry, olámaná hrana priečnej škáry, odlomená hrana dosky, rozdrvený roh na styku dosiek. Príčinou vzniku uvedených porúch je napätie, ktoré vzniká vplyvom dilatácie dosiek (dĺžka dosky 5,5 m, súčiniteľ tepelnej rozťažnosti CB veľkosť dilatácie cca 2 mm). Kontraktačné škáry sa nedajú usmerniť hneď po dohotovení dosky tak, aby dilatovali 2 až 3 polia, ale naopak veľmi často dilatuje 8 a viac dosiek, čím vznikajú škáry šírky cca mm po odpočítaní hrúbky rezu. Ak sa vozovka nepoužíva na staveniskovú dopravu nemá táto okolnosť rozhodujúci vplyv, pretože v priebehu 1 roka dôjde k postupnému zväčšovaniu počtu prasknutých škár v mieste rezu vytvorenia kontraktačnej škáry. Tieto poruchy možno odstrániť tým, že sa vybuduje stavenisková komunikácia vedľa vlastnej trasy cesty. K olamovaniu hrán CB dosky môže dôjsť aj pri rezaní škár, lebo čas, v ktorom je nutné robiť rezanie škár je obmedzený dvomi základnými kritériami: Betón musí byť zatvrdnutý, aby rezačka nevylupovala z betónu súčasti kameniva a ani inak nepoškodzovala CB, t.j. aby nedochádzalo k olamovaniu hrán škáry. V čase rezania nesmie byť v cementobetóne žiadne napätie v ťahu, ktoré vzniká, ak nemá betón možnosť dilatovať pri tuhnutí a tvrdnutí, pretože sa zmrašťuje. K zmrašťovaniu dochádza i pri ochladzovaní betónu. Zo začiatku sa teplota betónu zvyšuje vplyvom hydratačného tepla, betón sa rozťahuje a vyrovnáva hydratačné zmrašťovanie. Po istej dobe začne teplota betónu 63

65 klesať, a to aj vplyvom klimatických účinkov, betón sa začne tepelne zmrašťovať k čomu treba pripočítať zmrašťovanie hydratačné. To je začiatok kritickej doby, kedy môžu vzniknúť trhliny. Ak sa v tejto dobe reže, môže nastať nekoordinované prasknutie nedorezania škáry. Nerovnosti v škárach Môžu byť spôsobené: nevhodnou technológiou pri robení škár (rôzne spôsoby), tzv. pumpovaním dosiek, dochádza tu k vytláčaniu hmoty podkladu škárou a tým k zhoršovaniu podmienok podkladu dosky v okolí škáry. Na priečnych škárach prestáva fungovať dokonalý podklad dosky, zväčšuje sa ich priehyb pod zaťažením a nájazdová hrana dosky poklesne, pretečením vody netesnou škárou na podklad, čo môže mať za následok zníženie únosnosti podložia. Tento druh nerovnosti možno odstrániť alebo aspoň zmierniť injektážou, prerušením pracovnej činnosti v mieste tzv. pracovnej škáry po ukončení jednej pracovnej smeny a zahájením druhej smeny. Tieto nerovnosti je možné odstrániť zbrúsením. Nerovnosti v škárach sú poruchami v škárach bez deštrukcie. Rozlišujeme nasledovné typy porúch: nefunkčné alebo chýbajúce tesnenie v pozdĺžnej škáre, nefunkčné alebo chýbajúce tesnenie v priečnej škáre, rozostúpená pozdĺžna škára, rozostúpená priečna škára, tesná priečna škára. Poruchy zálievky Od zálievkovej hmoty požadujeme, aby bola dobre spracovateľná, aby odolávala účinkom pohonných hmôt a olejov. Zálievka musí mať dostatočnú ťažnosť, priľnavosť k betónu a musí umožňovať vykonávať dilatačné zmeny. Aj napriek týmto požiadavkám sa však s poruchami zálievky stretávame. Viskozita zálievky spôsobuje pri zalievaní nedokonalé utesnenie škáry, čím sa vytvorí nevhodný tvar zálievky po jej zatuhnutí. Nevhodne vytvarovaná zálievka je pri zovretí škár vytláčaná nad povrch krytu. Tomuto javu môžeme zabrániť utesnením škáry vnútornými pružnými vložkami vhodného tvaru. Úzke rezané škáry pri šírke cca 4 mm predstavujú takmer nesplniteľné požiadavky na zálievkovú hmotu. Zvýšenému namáhaniu zálievky v úzkych škárach možno predísť vytvorením rozšírených tesniacich jamôk pri povrchu krytu v šírke 8 10 mm do hĺbky cca 30 mm. Pri tejto úprave možno predpokladať, že pri rozovretí škáry neklesne hrúbka zálievky pod 8 10 mm. 64

66 Povrchové poruchy Možno ich rozdeliť na: slabé narušenie povrchu do hĺbky 2 mm, tzv. lišaje nie je potrebné opravovať, korózia povrchu - olupovanie cementovej malty, zo začiatku ojedinelé alebo v skupinách, neskôr uvoľňovanie zŕn kameniva, čo spôsobí poškodenie povrchu až do hĺbky niekoľkých centimetrov (pozri obrázok), plošný rozpad povrchu pokračovanie korózie povrchu, uvoľňovanie zŕn kameniva sprevádzané rozpadom malty, porušenie betónu do hĺbky 5 cm a viac (pozri obrázok), jamka ojedinelé výtlky na povrchu CB dosky, priemer a hĺbka jamky v rozmedzí mm (pozri obrázok), výtlk nepravidelný, často kruhového tvaru hĺbky 10 cm a viac (pozri obrázok), vyhladenie povrchu najmä v jazdných stopách vozidiel, vyhladené zrná na povrchu CB dosky (pozri obrázok). Z dôvodu obmedzenia porúch povrchu vozovky je potrebné použiť do cementobetónu prísady. Vznik porúch povrchu CB dosiek ovplyvňujú najmä tieto faktory: štruktúra pórovitej sústavy cementobetónu, stupeň nasýtenia cementobetónu, veľkosť záporných teplôt, rýchlosť a veľkosť poklesu teploty pri rozmrazovacích látkach, počet cyklov zmrazovania a rozmrazovania. Je potrebné si uvedomiť, že voda po zamrznutí v póroch betónu zväčšuje svoj objem o cca 9 % a že mrzne v póroch pri akejkoľvek zápornej teplote v závislosti od tlaku a priemeru pórov. V našich klimatických podmienkach bude v cementobetóne i v zime určitá časť vody v kvapalnom stave, tá bude vytlačovaná zo zóny mrznutia, čím v ňom vzniká hydraulický tlak. Jeho veľkosť je závislá na možnosti úniku vody do ostatných voľných priestorov. K odstráneniu povrchových porúch podľa ich rozsahu možno použiť dvojzložkovú hmotu na báze epoxidových živíc, odbrúsením narušeného povrchu, vybúraním silne poškodených dosiek a ich opätovným betónovaním. Pri väčšom rozsahu porúch treba použiť rekonštrukčné vrstvy z prostého cementobetónu alebo živičnú rekonštrukčnú vrstvu. Voľba vhodnej technológie závisí od rozsahu porúch, účelu opravovaného krytu (letisko, cesta), od zaťaženia, od klimatického obdobia, kedy je požadovaná rekonštrukcia. Rozhodujúcu úlohu majú i možnosti použitia domácich surovín, celkové základy na rekonštrukciu a potrebná mechanizácia pre opravu povrchu vozovky. Poruchy opráv Podľa Katalógu porúch vozoviek s cementobetónovým krytom TP 62 delíme poruchy opráv nasledovne: porucha opravy výtlku, 65

67 porucha opravy trhliny, porucha opravy pozdĺžnej škáry, porucha opravy priečnej škáry, porucha plošnej vysprávky. Oprava zálievok je veľmi prácna, pretože sa musia odstrániť zvyšky starej zálievky a len potom možno dať novú Hodnotenie stavu cementobetónových vozoviek Aby sme mohli CB kryty vozoviek hodnotiť, je nutné urobiť ich prehliadku, pri ktorej sa robí inventarizácia porúch alebo sa hodnotí skutočný stav bez podrobnej inventarizácie. Inventarizáciu porúch CB vozovky možno robiť: súpisom porúch zistených vizuálnou prehliadkou vozovky, súpisom porúch zistených vyhodnocovaním fotografických snímok. Pre CB vozovky je vypracovaná Metodika hodnotenia stavu CB vozoviek. CB vozovky sa hodnotia z hľadiska: rovnosti povrchu Hr, drsnosti povrchu Hs, mechanickej účinnosti Hu, spôsobu a rozsahu porušenia vozovky Hsr. Celkový stav sa vyjadruje vzorcom: SH = 1/5(Hr + Hs + 2Hu + Hsr) Hodnotenie celkového stavu CB vozovky SH 5 veľmi dobrá > 4 4 dobrá 3,5 až 3,9 3 vyhovujúca 3,0 až 3,4 2 zlá 2,0 až 2,9 1 nevyhovujúca < 2,0 Rovnosť povrchu sa uvádza pomocou hodnoty Vn, ktorá predstavuje súčet výšok (v1, v2,...,vn) všetkých schodíkov na hodnotenom úseku v mm a je vyjadrená vzorcom: Vn = v1 + v2 + + vn 66

68 Hr hodnotenie rovnosti Vn 5 veľmi dobrá > 5 4 dobrá 6 až 10 3 vyhovujúca 11 až 15 2 zlá 16 až 25 1 nevyhovujúca < 25 Drsnosť povrchu udáva nameraná hodnota súčiniteľa pozdĺžneho trenia fp. Výsledný údaj Hs závisí od priemernej hodnoty súčiniteľa pozdĺžneho trenia na sledovanej sekcii, vyjadreného vzorcom: fpi fp =, kde n je počet nameraných hodnôt fp n Hs hodnotenie stavu vozovky z hľadiska drsnosti fp 5 veľmi dobrá 0,36 4 dobrá 0,30 0,35 3 vyhovujúca 0,25 0,29 2 zlá 0,20 0,24 1 nevyhovujúca 0,20 Mechanická účinnosť (únosnosť) sa vyjadruje pomocou vzorca s použitím údajov o únavovej pevnosti u1, stave odvodnenia u2, porušení povrchu krytu u3, stave podkladových vrstiev u4, stave podložia u5. Jednotlivé hodnoty un sa vyjadrujú pomocou tabuliek v rozmedzí 1 až 5. Hu = 1/6 (2,5u1 + 0,5 u2 + u3 + u4 + u5 ) Hodnotenie stavu krytu vozovky sa vykonáva na základe záznamu o poruchách získaných z vizuálnej prehliadky vozovky: súčtom % dosiek rozpadnutých viacej ako na dve časti s1, % dosiek s jednou trhlinou s2, % dosiek s povrchovými trhlinami s3, % dosiek s odlomenými rohmi s4, 67

69 % dosiek s porušenými hranami s5. Výsledné vyjadrenie stavu získame z rovnice: Ss= 2s1 + s2 + 0,5s3 + s4 + 0,5s5 Hodnota Hsp závisí od percentuálneho vyjadrenia Ss a je z intervalu 1 až Dláždené vozovky V roku 2000 vydala Slovenská správa ciest Bratislava technicko-kvalitatívne podmienky na zhotovovanie dláždených vozoviek, v ktorých sú uvedené druhy dláždených vozoviek, požiadavky na použitý materiál, spôsob vykonania prác a kontroly pri preberacom konaní Poruchy dláždených vozoviek Druhy porúch, ktoré sa môžu vyskytovať: porucha škár dlažieb, vyvrátená dlažba, pokles dlažby, deformácie dlažby, ohladzovanie dlažby. Porucha škár dlažieb Pri veľkej a drobnej dlažbe dochádza časom k uvoľneniu výplne medzi jednotlivými dlažobnými kockami a k otvoreniu škár. Vplyvom dynamických účinkov vozidiel a saním pneumatík sa uvoľňuje najprv piesková neskôr živičná výplň škár medzi dlažobnými kockami. Otvorenými škárami preniká voda do pieskového lôžka, ďalej do podložia, čím zvyšuje vlhkosť a znižuje únosnosť podložia. V prípade väčších sklonov nivelety sa môže výplňový materiál vyplavovať najprv zo škár, neskôr aj z podložia. Pred začiatkom opravy treba overiť funkciu odvodnenia, a to ako stav odvodňovacieho zariadenia, tak aj odtok vody z povrchu vozovky. Škáry vyplňované pieskom sa upravia jeho doplnením, škáry so živičnou zálievkou sa vyčistia vyfúkaním vzduchom pod tlakom a znovu sa obnoví živičná zálievka. Vyvrátená dlažba Ak nie je včas urobená oprava škár, dochádza k vyplavovaniu pieskového lôžka, uvoľneniu kociek, vlamovaniu hrán a rohov a vyvráteniu dlažby. Odstránenie tejto poruchy možno urobiť len predlažbou, pričom sa urobí kontrola stavu pieskového lôžka dlažby a upraví sa. Znovu musí tomu predchádzať kontrola odvodňovacieho zariadenia. 68

70 Pokles dlažby Ide o lokálne poruchy, oválneho tvaru, kedy pokles dlažby spôsobuje porušenie rovinatosti povrchu vozovky. Príčinou je obyčajne zlé odvodnenie, nevyhovujúce pieskové lôžko napr. znečistené alebo vyplavené. Veľké a hlboké poklesy sú spôsobené poruchou v podloží (znížená únosnosť), alebo nedostatočnou únosnosťou vozovky. Ak sa včas neopraví, môže dôjsť k výtlkom. Pri poruchách menšieho rozsahu stačí predlažba s výmenou pieskového lôžka. Pri veľkých poruchách sa musí odstrániť hlavná príčina urobiť sanácia podložia alebo upraviť konštrukciu vozovky. Deformácia dlažby Dlažba sa pri intenzívnom zaťažení deformuje, škáry sa rozširujú, najmä u drobnej dlažby dochádza k vyjazďovaniu koľají. Tieto poruchy vznikajú najmä pri nadmernom zaťažení vozovky ťažkou dopravou tam, kde je doprava kanalizovaná. Deformácie môže spôsobiť aj neúnosná pláň podložia následkom podmáčania alebo nevhodná zemina v podloží. Je nevhodné vyrovnávať vyjazdené koľaje obaľovanou zmesou, pretože dochádza k lámaniu zmesi a k zvýšenému dynamickému namáhaniu vozovky za takto upraveným úsekom. Vyhladzovanie dlažby Vplyvom prevádzky dochádza k vyhladeniu dlažobných kociek, klesá súčiniteľ trenia a znižuje sa bezpečnosť jazdy vozidiel. Najrýchlejšie sa vyhladzujú dlažobné kocky z jemnozrnných hornín (čadič, kremeň a pod.). príčinou rýchleho vyhladzovania je nesprávna voľba druhu materiálu. Aj u vhodných druhov hornín dochádza po čase k poklesu drsnosti. Zdrsnenie povrchu kociek sa dá urobiť špeciálnym strojom, ktorý vysekáva krátke ryhy. Tento spôsob je prácny, náročný a neekonomický. Najčastejšie sa preto urobí prekrytie dlažby vhodnou technológiou (napr. asfaltovou zmesou). Životnosť takejto opravy je závislá na stave dlažby, druhu a hrúbke jednotlivých vrstiev. Najvýhodnejšie je dlažbu odstrániť a urobiť iný typ vozovky. 8 Stavebné technológie rekonštrukcií cestných vozoviek - opravy pre lokálny charakter porúch Na údržbu, opravy a rekonštrukciu vozoviek sa volia technológie podľa: príčiny vzniku a druhu poruchy, druhu úpravy a typu konštrukcie vozovky, rozsahu, spôsobu a stupňa poškodenia krytu, dôležitosti a zaťaženia komunikácie, optimalizácie návrhu opravy, stavebno-technických podmienok a vybavenosti zhotoviteľov stavebných prác. Pred rozhodnutím o spôsobe opravy a údržby je potrebné mať k dispozícii údaje o výsledkoch diagnostiky a vyhodnotenie s uvedením príčiny vzniku porúch. Poruchy v malom rozsahu nevyžadujú celoplošné opravy. Sú to: 69

71 oprava lokálnych porúch, oprava výtlkov a výmrazkov, oprava nerovností. Poruchy väčšieho rozsahu vyžadujú výmenu vrstiev, môže to byť iba výmena krytu vozovky, ale aj výmena podkladových vrstiev, alebo až úprava podložia. 8.1 Oprava lokálnych porúch Lokálne poruchy sa v prvej fáze prejavia vizuálne ojedinelými degradačnými javmi v obrusnej vrstve krytu vozovky, sú to zväčša povrchové poruchy. Príčinou lokálnych porúch vo väčšine prípadov je nedostatočná kvalita obrusných alebo ložných vrstiev, alebo nedokonalé spojenie vrstiev krytu s podkladom vozovky, prípadne výber nevhodných materiálov, pri výrobe, rozvoze a spracovaní stavebných zmesí Oprava trhlín v obrusnej vrstve Trhlinu definujeme ako samovoľne vzniknutú prasklinu v obrusnej vrstve. Trhliny môžu vzniknúť aj v iných konštrukčných vrstvách vozovky, ktoré sa namáhaním môžu prekopírovať na povrch vozovky. Trhliny v obrusnej vrstve vozovky treba pred opravou očistiť. Podľa príčiny vzniku a hĺbky treba zvoliť spôsob opravy. Trhliny v kryte sa opravia asfaltovými zálievkami spracovanými za horúca alebo za studena. Trhliny široké 3 4 mm sa po vyčistení výplachom a stlačeným vzduchom zalejú asfaltovou emulziou alebo regeneračným asfaltom. Širšie trhliny sa vyplnia zálievkovou hmotou. Pri oprave treba dbať na to, aby zálievka prenikla do hĺbky, na celú hrúbku vrstvy Oprava priečnych a pozdĺžnych trhlín a škár Častou poruchou asfaltových vozoviek je otváranie pozdĺžneho pracovného spoja na styku kladených jednotlivých vrstiev asfaltových pásov finišermi. V súčasnosti sa pre tieto opravy používa škárový remixer s pracovnou šírkou 300 a 600 mm. Jeho priemerný denný výkon je 400 až 600 m. Ide o opravu pozdĺžnej škáry recykláciou na mieste za horúca a hovoríme jej bezškárová technológia. Nahriatím širšieho pruhu ako remixovaného pruhu dochádza k vytvoreniu požadovaného spojenia pri hutnení asfaltovej zmesi pôvodnej obrusnej vrstvy s asfaltovou recyklovanou zmesou. Priečne a pozdĺžne trhliny a škáry sa vyplnia asfaltovou zálievkou. Niekedy je potrebné trhlinu nepravidelnej šírky upraviť, najlepšie prerezať jedným alebo dvoma rovnobežnými rezmi tak, aby mala pravidelný tvar. Vyčistiť úlomky, odstrániť prach a pred zalievaním styčné hrany dokonale vysušiť. Upravená škára sa vyplní zálievkou a kamenivom alebo pripravenou asfaltovou zmesou. Podľa šírky vyčistenej škáry sa volí zálievka alebo výplň: pre šírku škáry 5-15 mm sa môže použiť cestný asfalt 160/220, 100/150, pre škáry šírky mm sa používajú asfaltové zálievky s parametrami podľa STN , 70

72 na výplň škár šírky nad 50 mm sa používa liaty asfalt s použitím asfaltu 30/45 alebo 20/30 a posyp drvinou fr.4-8. Opravy sa obyčajne robia ručne, ak sa na opravu použije asfaltová zmes, tá sa pripraví na stavebnom dvore a prepraví na miesto opravy. 8.2 Oprava výmrazkov a výtlkov Výmrazky sa vyskytujú na cestných úsekoch, ktorých konštrukcia je nedostatočne chránená proti zemnej vlhkosti a nulová izoterma preniká do namŕzavého podložia. Výtlky sa vyskytujú vtedy, ak obrusná vrstva nie je dostatočne uzavretá a zhutnená s hniezdami segregovaných hrubších zŕn, alebo ak nie je obrusná vrstva dostatočne spojená s ložnou vrstvou, prípadne, ak sa rozšíri porucha na zanedbanej pozdĺžnej i priečnej škáre. Spôsob opravy sa volí podľa druhu poruchy a podľa toho, či ide o definitívnu opravu alebo len o operatívny zásah až do definitívnej opravy krytu vozovky. Pre opravy výtlkov sú vhodné: postrekové technológie, ktorými sa opravujú poškodené miesta. Ich výhodou je jednoduchosť, malá náročnosť, operatívnosť a rýchly zásah i v nepriaznivých poveternostných podmienkach. oprava studenými zmesami, ktoré sa s výhodou uplatňujú za nepriaznivého počasia. Postup je jednoduchý a úspešne sa používa aj v zimnom období. oprava za tepla obaľovanými zmesami, táto technológia sa používa na definitívne úpravy výtlkov vozoviek. oprava výtlkov zmesou liateho asfaltu, ide o progresívnu osvedčenú metódu najmä na poruchy, kde podklad zostal neporušený a porušená je len obrusná vrstva. Provizórna oprava prichádza do úvahy, ak sa výtlky musia opraviť v nevhodnom období, napr. v jesennom, zimnom období alebo skoro na jar. Rýchle opravy sa zabezpečujú jednoduchšími technológiami. S výhodou sa uplatňujú postrekové a náterové technológie. Ďalší jednoduchý spôsob sú opravy za studená obalenými zmesami. Ak sú vytvorené vhodné podmienky, môžu sa použiť aj za horúca obalené zmesi alebo liate asfalty. K rýchlym opravám výtlkov patrí aj technológia, ktorá využíva strojné zariadenie JETPACHER. Táto technológia je používaná aj pri opravách trhlín, škár, pri sieťových rozpadoch vozovky s cieľom zabrániť prenikaniu zrážkových vôd cez tieto poruchy do konštrukcie vozovky, prípadne do podložia. Na definitívne opravy sa volia technológie, ktoré zaručujú kvalitné priľnutie k podkladu a spojenie novej obrusnej vrstvy s ložnou a priľahlou nepoškodenou obrusnou vrstvou. Výtlky sa v počiatočnom štádiu poruchy rozširujú len v obrusnej vrstve. Zanedbaním a oddialením opravy sa poškodzuje aj ložná vrstva, prípadne až podkladová vrstva. Pri oprave je dôležité pripraviť poškodené miesto odstránením uvoľnených časti, úlomkov starej úpravy, vylúpnutých zŕn kameniva prípadne nanesenej špiny. Nespojená obrusná vrstva sa musí odstrániť a okraj sa vyreže alebo zaseká do pravidelných tvarov. Ak je potrebné, na vyčistenie sa použije tlaková voda, stlačený vzduch a opravované miesto sa vysuší. Vyčistené miesto opravy sa potom ľahko postrieka infiltračným asfaltom. Na opravu sa obvykle použijú za horúca obaľované zmesi. V 71

73 prípade, že výtlky sú husto rozložené po celej šírke vozovky, odporúča sa po ich oprave celý úsek opatriť tenkým povrchovým náterom. Za nepriaznivého počasia sa s výhodou uplatňujú opravy výtlkov za studena obaľovanými zmesami. Kamenivo sa nepredhrieva, obaľuje sa obyčajne asfaltovými emulziami. Na opravu výtlkov je táto technológia výhodná najmä preto, lebo umožňuje v každom období opraviť poškodený kryt vozovky a zároveň na dlhšie obdobie zabezpečiť bezpečnosť premávky. Ak je výtlkom poškodená iba obrusná vrstva krytu môže sa na opravu použiť zmes liateho asfaltu. Na dosiahnutie dokonalého spojenia s priľahlou nepoškodenou asfaltovou vrstvou krytu, je potrebné podklad a prípojné hrany tesne pred kladením zmesi liateho asfaltu nahriať. Zmesou liateho asfaltu o teplote 190 C až 250 C sa výtlk vyplní, upraví dreveným hladidlom tak, aby novopoložená plocha bola v úrovni pôvodnej neporušenej vozovky. Povrch opraveného miesta sa posype drvinou fr. 2-4 alebo 4-8, hneď po urovnaní, teda do horúcej zmesi. Kamenivo sa do povrchu opravy zatlačí ručným dreveným valčekom tak, aby zostali hroty zŕn vyčnievať nad povrch a aby sa vytvoril drsný kryt. Po vychladnutí zmesi sa prebytočné kamenivo zmetie. 8.3 Opravy nerovností Nerovnosti povrchu asfaltových vozoviek podľa vizuálneho dojmu a rozsahu rozlišujeme ako: nerovnosti lokálneho charakteru, plošné priečne a pozdĺžne nerovnosti Oprava nerovností lokálneho charakteru Ide najmä o hrbole, jamy, vybúlenia alebo preliačiny, ktoré sa posúdia podľa veľkosti plochy, výšky alebo hĺbky a zistí sa príčina ich vzniku. Ojedinelé prevýšenia sa opravia frézovaním alebo obrúsením do roviny priľahlej časti vozovky a po odstránení zbrúseného materiálu sa otvorená štruktúra postrieka asfaltovou emulziou alebo infiltračným asfaltom. Tento spôsob je vhodný aj na urovnanie pracovných stykov. Ak je hrboľ vyšší a preliačina hlbšia, príčina vzniku je v ložnej vrstve alebo v podkladových vrstvách. Takéto poruchy sa musia opraviť už od spodných vrstiev. Obrusná vrstva sa vyseká alebo vyreže do pravidelného plošného tvaru väčších rozmerov tak, aby sa mohli vybúrať spodné narušené vrstvy. Následná oprava sa vykoná tak, ako je popísaná v kap Oprava zvlneného povrchu a pozdĺžnych koľají Starý deformovaný kryt sa odstráni špeciálnymi mechanizmami - frézami, vybúrané úlomky sa odstránia, ložná vrstva sa vyčistí, prípadne vyfúka stlačeným vzduchom. Na vyčistený povrch sa nanesie spojovací postrek. Na pripravený podklad sa položí nová vrstva asfaltovej zmesi. Môže to byť asfaltový betón (AB) alebo asfaltový koberec (AK) v kvalite pôvodnej asfaltovej úpravy. Ak sa požaduje úpravou zvýšiť odolnosť proti trvalým deformáciám, je nutné vyfrézovať alebo vybúrať aj ložnú vrstvu a v dvojvrstvovej úprave použiť zmesi AB vyšších kvalitatívnych parametrov. Nerovnosti v priečnom profile, ktoré neprekročili hĺbku mm možno opraviť aj bez vybúrania resp. bez frézovania, emulznými kalovými zmesami (EKZ) alebo emulzným mikrokobercom (EMK). 72

74 Podrobne o problematike opráv porúch vozoviek pojednáva technický predpis TP: 01/2001: Katalóg technológií na opravy základných typov porúch vozoviek. 9 Stavebné technológie rekonštrukcií cestných vozoviek opravy pri celoplošných poruchách Pred rozhodnutím o výbere technológie opravy a údržby cestnej vozovky je potrebné mať k dispozícii údaje o výsledkoch diagnostiky a vyhodnotenie s uvedením príčiny vzniku porúch. Poruchy v malom rozsahu nevyžadujú celoplošné opravy. Vhodné technológie navrhujeme podľa rozsahu porúch, pri celoplošných opravách to môžu byť: postrekové technológie, asfaltové nátery, emulzné kalové vrstvy, emulzné mikrokoberce, asfaltové koberce, asfaltové betóny, liate asfalty, recyklované vrstvy. 9.1 Postrekové technológie Do skupiny postrekových technológií patria celoplošné úpravy, kde prvou technologickou fázou je postrek a druhou fázou je podrvenie a zatlačenie drviny do postreku. Postrek je úprava vytvorená z vrstvy rozstreknutého spojiva naneseného na povrch podkladovej vrstvy alebo medzivrstvy, prípadne aj na povrch obrusnej vrstvy vozovky podľa funkcie úpravy v konštrukcii vozovky. V stavebnej praxi sa uplatňujú postreky: infiltračné, spojovacie, regeneračné. STN Stavba vozoviek - Postreky a nátery 9.2 Asfaltové nátery Nátery vozoviek zabezpečujú dobrú povrchovú nepriepustnosť vozovky a zabraňujú tak prenikaniu povrchových vôd do konštrukcie vozovky. Ak sú včas zhotovené, zabraňujú porušeniu vozovky a umožňujú správnu cyklickú údržbu veľkej časti cestnej siete. Nátery patria k najjednoduchším, pomerne rýchlym a lacným asfaltovým úpravám. Podľa spôsobu zhotovenia nátery rozdeľujeme na: jednovrstvové, 73

75 jednovrstvové s dvojitým podrvovaním, jednovrstvové s deleným podrvovaním, dvojvrstvové. Podľa účelu a použitia sa nátery zatrieďujú do dvoch funkčných skupín: nátery uzatváracie, nátery, ktoré sú určené na zvýšenie drsnosti a zlepšenie protišmykových vlastností. STN Stavba vozoviek Postreky a nátery 9.3 Emulzné kalové vrstvy Emulzná kalová vrstva je vrstva rozprestieranej emulznej kalovej zmesi v rôznej hrúbke. Podľa hrúbky a funkcie tejto vrstvy v konštrukcii vozovky sa delia na: emulzné kalové zákryty, špeciálne typy úprav. Zložky emulznej kalovej zmesi sú nasledovné: katiónaktívna asfaltová emulzia, ktorá predstavuje jemný disperzný systém, v ktorom je asfalt vo forme častíc mikroskopickej veľkosti rozptýlený vo vode, emulgátor, ako povrchovo aktívna látka, ktorá zabraňuje samovoľnému spojeniu čiastočiek asfaltu v emulzii a jej vyštiepeniu, stabilizátor, povrchovo aktívna látka chemicky príbuzná emulgátoru, regulujúca dobu štiepenia emulzie v emulznej kalovej zmesi. STN Stavba vozoviek Emulzné kalové vrstvy 9.4 Emulzné mikrokoberce Emulzný mikrokoberec je jedna z moderných technológií, určená na údržbu krytov vozoviek pozemných komunikácií, nemotoristických komunikácií, dopravných a iných plôch. Emulzný mikrokoberec vytvára úpravu zhotovenú z jednej alebo viacerých vrstiev emulznej mikrokobercovej zmesi, ktorá je zložená z frakcií kameniva, modifikovanej katiónaktívnej asfaltovej emulzie, stabilizátora, vody a prípadne iných vopred určených a laboratórne odskúšaných prísad. Emulzná mikrokobercová zmes je vyrábaná miešaním za studena. Výhody použitia mikrokobercových úprav vyrábaných studenou technológiou: dobrá priľnavosť k starému i k novému podkladu umožňuje ich uplatnenie na všetky stabilné a únosné podklady asfaltové, cementobetónové i kamenné dlažby, môžu sa pokladať na suché i vlhké podklady, výhodou je najmä možnosť uloženia takmer bez prerušenia premávky, 74

76 môžu sa pokladať vo veľmi tenkých vrstvách (od 6 mm), preto sú aj menej finančne náročné, sú zostavené výlučne z drveného kameniva s drsným povrchom, preto aj pri jemnozrnných zmesiach vykazujú veľmi dobrú drsnosť, vyznačujú sa dobrými mechanickými vlastnosťami, preto aj na vozovkách s intenzívnou a ťažkou premávkou a aj pri extrémnych teplotách vykazujú dobrú stabilitu, použité stavebné materiály a technologické zariadenia pre uloženie emulzných stavebných zmesí nezaťažujú životné prostredie a nevylučujú možnosť použitia technológie recyklácie asfaltových vrstiev v budúcnosti, ich použitie rieši obnovu prevádzkovej spôsobilosti obrusných vrstiev vozovky (obnovu drsnosti vyhladeného povrchu vozovky vrátane nehodových úsekov, uzatvorenie porušených povrchov vozovky, vyrovnanie drobných nerovností v podklade, zníženie hladiny hluku na dláždených a na cementobetónových krytoch vozoviek). STN Stavba vozoviek Emulzný mikrokoberec 9.5 Asfaltové koberce Asfaltové koberce sa uplatňujú na celoplošné opravy vozoviek. V prípade ich použitia dochádza k zosilneniu celej vozovky a zvýši sa prevádzková výkonnosť vozovky. Asfaltový koberec je vrstva krytu s asfaltom obalenej zmesi kameniva špecifických vlastností. Asfaltový koberec označujeme skratkou AK. Podľa skladby zmesi a určenej funkcie v kryte sa rozlišujú tieto typy: asfaltový koberec mastixový AKM, asfaltový koberec drenážný AKD, asfaltový koberec tenký AKT, asfaltový koberec otvorenenj zrnitosti AKO. Podľa najväčšieho zrna v zmesi kameniva sa typ asfaltového koberca označuje skratkou: VJ veľmi jemný, s max. zrnom 4 mm, J jemnozrnný, s max. zrnom 8 mm, S - strednozrnný, s max. zrnom 11 mm, H - hrubozrnný, s max. zrnom 16 mm, VH veľmi hrubý, s max. zrnom 22 mm, M - typu makadam, s max zrnom 45 mm. STN Stavba vozoviek Hutnené asfaltové vrstvy 9.6 Asfaltové betóny Asfaltové betóny sa používajú na celoplošné opravy vozoviek. Sú určené na obnovu krytov asfaltových vozoviek diaľnic a štátnych ciest I. a II. triedy v úsekoch náchylných na tvorbu 75

77 plastických deformácií. Vysoké mechanické pevnosti ich predurčujú na obnovu rovinatosti asfaltových vozoviek, najmä pred svetelne riadenými križovatkami, na zástavkách autobusov a trolejbusov miestnej hromadnej dopravy. V prípade ich použitia dochádza k zosilneniu celej vozovky a zvýši sa prevádzková výkonnosť vozovky. Asfaltový betón sa označuje skratkou AB, zároveň sa rozlišuje rímskymi číslicami akosť asfaltového betónu podľa najnižšej prípustnej hodnoty stability SM a ďalších charakteristických vlastností. Typ zmesi sa podľa použitých medzných čiar zrnitosti označuje písmenom: J jemnozrnný, S strednozrnný, H - hrubozrnný, VH veľmi hrubý. Okrem základných charakteristických vlastností asfaltových betónov sa na základe požiadaviek odberateľa môžu vyrábať asfaltové betóny špeciálnych vlastností určených výberovými druhmi a skladbou zmesi kameniva, použitím modifikovaných asfaltov alebo modifikačných prísad, zvýšenými fyzikálno-mechanickými vlastnosťami, povrchovými charakteristikami hotovej úpravy a pod. Vhodné sú praxou overené úpravy, napr.: asfaltový betón modifikovaný, asfaltový betón tenký, asfaltový betón protišmykový. STN Stavba vozoviek Hutnené asfaltové vrstvy 9.7 Liate asfalty Liate asfalty sa uplatňujú na celoplošné opravy vozoviek. V prípade ich použitia dochádza k zosilneniu celej vozovky a zvýši sa prevádzková výkonnosť vozovky. Liaty asfalt sa pripravuje podľa STN Stavba vozoviek Liate asfalty, kde sú stanovené technické požiadavky podľa druhu a predpokladaného použitia. Podľa zrnitosti zmesi sa liate asfalty delia na 5 druhov s označením: LAP liaty asfalt pieskový, hrúbka vrstvy mm, LAJ liaty asfalt jemnozrnný, hrúbka vrstvy mm, LAS liaty asfalt strednozrnný, hrúbka vrstvy mm, LAH liaty asfalt hrubozrnný, hrúbka vrstvy mm, LAD liaty asfalt na kryty diaľnic, hrúbka vrstvy mm. Podľa účelu úpravy sa liate asfalty rozlišujú kvalitatívnymi triedami s určením pre kategórie vozoviek: akostná trieda I. pre vozovky s ťažkou rýchlou dopravou (D, RC, RMK, cesty s dopravným zaťažením I. a II.), 76

78 akostná trieda II. pre vozovky s rýchlou dopravou s dopravným zaťažením triedy III. až VI., akostná trieda III. pre vozovky s pomalou nárazovou dopravou, pre križovatky, pruhy pre pomalé vozidlá, parkoviská a zástavky MHD, akostná trieda IV. pre vozovky a ochranné vrstvy izolácie na moste, akostná trieda V. pre nemotoristické komunikácie. Charakteristickým znakom liatych asfaltov je presýtenie zmesi kameniva spojivom t.j., že objem asfaltu v zmesi LA je vyšší ako objem všetkých medzier zmesí kameniva. Po rozprestretí sa zmes LA nevalcuje, len sa urovnáva. STN Stavba vozoviek Liate asfalty 9.8 Recyklované vrstvy O recyklovaných vrstvách a o recykláciách vozoviek pojednáva nasledujúca prednáška. Podrobne o problematike opráv porúch vozoviek pojednáva technický predpis TP: 01/2001: Katalóg technológií na opravy základných typov porúch vozoviek, ktorý vydala Slovenská správa ciest Bratislava, Recyklácie vozoviek Za účelom čo najväčších materiálových, ale aj energetických úspor sa v posledných rokoch uplatňujú najmä pri rehabilitáciách vozoviek rôzne technológie recyklácie. Okrem ekonomického prínosu majú aj nezanedbateľný pozitívny vplyv na šetrenie prírodných zdrojov a životného prostredia. Podľa druhu krytu vozovky, z ktorej sú materiály recyklované, sa rozlišujú technológie pre: recyklácie asfaltových vozoviek, recyklácie cementobetónových vozoviek Recyklácie asfaltových vozoviek Recyklácia úprav z asfaltových vozoviek sa môže realizovať pri rekonštrukcii, oprave alebo obnove vozoviek: 1. spracovaním na mieste, 2. spracovaním na inom mieste: v centrálnom miešacom zariadení, v mobilnom miešacom zariadení, bez úpravy na inom mieste. 77

79 Spracovanie na mieste Technológie recyklácie na mieste umožňujú 100 % - né využitie pôvodného materiálu z asfaltovej vozovky. Recyklácia na mieste sa navyše vykonáva v jednom pracovnom slede bez vylúčenia cestnej premávky. Materiál z asfaltovej vozovky je možné spracovať na mieste: za horúca, za studena. Spracovanie na mieste za horúca Pri spracovaní na mieste za horúca sa používajú tieto technológie: Reshape úprava priečneho profilu bez pridania novej asfaltovej zmesi. Používa sa pre obnovu povrchových vlastností s malými trvalými deformáciami. Povrch sa rozohreje infražiaričmi, rozryje, nakyprí, urovná a zhutní. Maximálna hrúbka úpravy je 40 mm. Repave úprava priečneho profilu s pridaním novej asfaltovej zmesi. Infražiaričmi sa nahreje vrstva a následne sa rozryje. Na upravený povrch sa rozprestrie vrstva z novej asfaltovej zmesi vyrobenej v obaľovacej súprave. Rozrytá a nová zmes sa zhutňujú bez premiešavania. Používa sa na vozovkách s výskytom plastických deformácií, pri odstránení trhlín a pozdĺžnych koľají. Zmes sa dohutňuje valcami. Remix úprava priečneho profilu s pridaním novej zmesi alebo asfaltového spojiva a premiešaním. Schéma recykléra Wirtgen 4500 pri technológii Remix je na obr Remix plus líši sa od technológie Remix položením ďalšej vrstvy na už zrecyklovanú vrstvu počas jediného pojazdu recykléra. Remix a Remix plus sú bezspojové technológie, pretože priečne a pozdĺžne pracovné spoje sú tepelne ošetrené priamo pri kladení, čím sa docieli rovnaká miera zhutnenia ako vo vnútri pracovného pruhu. 78

80 Obr Schéma remixéra Wirtgen 4500 pri technológii Remix Recyklácia na mieste za studena Pri recyklácii za studena na mieste sa najčastejšie používajú tieto spojivá alebo kombinácie spojív: cement, asfaltová emulzia s cementom, spenený asfalt s cementom alebo vápnom. Pri tejto technológii sa používajú špeciálne recyklačné zariadenia. Jadro takéhoto zariadenia tvorí frézovací a miešací bubon vybavený množstvom špeciálnych hrotov. Bubon sa otáča okolo horizontálnej osi a frézuje materiál v existujúcej vozovke ako je to znázornené na obr Obr Schéma frézovacieho a miešacieho bubna 79

81 Studený recyklér umožňuje recyklovať vrstvy asfaltovej vozovky až do hĺbky 450 mm, čím sa vytvorí v rehabilitovanej vozovke kompaktná vrstva bez nespojitostí. Počas frézovania sa dávkuje do miešacej komory recykléra voda potrebná na optimálne zhutnenie recyklovanej zmesi. Podobným spôsobom sa môžu dávkovať aj tekuté spojivá ako cementová suspenzia alebo asfaltová emulzia, ktoré môžu byť použité buď vo vzájomnej kombinácii, alebo samostatne. Cez špeciálne upravený rozprašovací systém je navyše možné aplikovať do zmiešavacej komory aj spenený asfalt. Spenenie asfaltu nastáva, keď sa zmieša malé množstvo vody s horúcim asfaltom a stlačeným vzduchom. Týmto procesom sa zväčšuje jeho objem a znižuje viskozita. Princíp výroby speneného asfaltu v expanznej komore recykléra Wirtgen 2500 je znázornený na obr Obrázok 10.3 Schéma trysky a expanznej komory na spenenie asfaltu Cement alebo vápno je možné aj rozprestrieť z nákladného auta v predpísanom množstve pred pojazdom recykléra. Rovnakým spôsobom je možné dávkovať zmes kameniva potrebnú na doplnenie zrnitosti recyklovanej zmesi. Schéma pracovnej zostavy súpravy recykléra WR 2500 pri použití cementu a speneného asfaltu je znázornená na obr Cisternu s asfaltom je možné v zostave nahradiť cisternou s asfaltovou emulziou. Obr Schéma pracovnej zostavy s recyklérom WR

82 Takto zhotovená recyklovaná vrstva tvorí obvykle podkladovú vrstvu pre jedno alebo viacvrstvový asfaltový kryt, v závislosti od očakávaného dopravného zaťaženia a účelu komunikácie. Technológia je vhodná pre menej zaťažené úseky ciest Spracovanie na inom mieste Ak sa materiály spracujú na inom mieste ako je miesto ich výskytu, najčastejšie sa recyklácia realizuje za horúca v obaľovacích súpravách. V zahraničí sa používa aj spracovanie starých úprav za studena a to najmä v mobilných miešacích zariadeniach. Spracovanie za horúca v obaľovacích súpravách Proces recyklácie asfaltových zmesí v centrálnom obaľovacom zariadení má niekoľko fáz: získanie materiálu zo starej vozovky búraním alebo frézovaním, doprava na miesto spracovania, úprava drvením a triedením, skladovanie upravenej asfaltovej stavebnej zmesi (R-materiálu), dávkovanie R-materiálu, ohrev a premiešanie za horúca s pridaním nových materiálov (asfalt, kamenivo, regeneračný prostriedok), doprava zmesi na stavenisko, uloženie a zhutnenie. R-materiál je možné spracovať: 1. v obaľovacích súpravách s prerušovaným cyklom miešania. (obrázok 10.5) v množstve maximálne 30 % z hmotnosti kameniva výslednej asfaltovej zmesi, 2. v obaľovacích súpravách s kontinuálnym miešaním (obrázok 10.6) v množstve maximálne 70 % z hmotnosti kameniva výslednej asfaltovej zmesi. Obr Technologický proces spracovania R-materiálu v obaľovacej súprave s prerušovaným cyklom miešania. Možnosti dávkovania R-materiálu: 1) do horúceho elevátora, 2) do miešačky, 3) do váhy kameniva 81

83 Obr Technologický proces spracovania R-materiálu v obaľovacej súprave s kontinuálnym miešaním. Možnosti dávkovania R-materiálu: 1) k novému kamenivu, 2) do bubnovej miešačky. V tabuľke 10.1 sú uvedené najvyššie prípustné obsahy R-materiálu v % hmotnosti výslednej asfaltovej zmesi pre jednotlivé technologické úpravy konštrukčných vrstiev vozoviek. Tab Najvyšší obsah R-materiálu v % hmotnosti výslednej asfaltovej zmesi Technologická úprava Pre vrstvu obrusnú ložnú podkladovú ABI ABII ABIII, OK AKO AKVH, OKM OKII Pri použití viac ako 25 % hmotnosti R-materiálu v asfaltovej zmesi sa pridáva taký druh asfaltu, prípadne prísady, aby penetrácia asfaltu pri 25 C v asfaltovej zmesi zodpovedala druhom asfaltov uvedeným v tabuľke Penetrácia asfaltu pri 25 C sa približne stanoví pre ropné asfalty podľa vzorca: penv = penr a.penn b (10.1) kde penv je penetrácia asfaltu v asfaltovej zmesi (v 0,1 mm), penr priemerná hodnota penetrácie asfaltu v R-materiáli (v 0,1 mm), penn penetrácia pridávaného asfaltu z R-materiálu, a hmotnostný podiel asfaltu z R-materiálu, b hmotnostný podiel pridávaného asfaltu, pričom platí a+b=1. 82

84 Tab, 10.2 Vhodné druhy asfaltu pre asfaltové zmesi Druh asfaltu Druh asfaltovej zmesi 45 (30/40) 65 (50/70) 80 (70/100) 130 (100/150) 200 (160/200) AB I, AKM x x x AKT, AKO, AKD x x AB II, AB III x x x 1) x 1)2) OK I, OK II x x x x x 1) OKVH, OKM x x x 1) len pre triedu dopravného zaťaženia V a VI 2) len pre horské oblasti 3) v zátvorkách je uvedené označenie asfaltu podľa novej STN EN Recyklácia za studena v miešacích zariadeniach Stabilizácia zmesí s R-materiálom sa môže vykonávať: v stacionárnom miešacom zariadení, v mobilnom miešacom zariadení. Efektívnejšie je spracovanie v mobilnom miešacom zariadení (obr. 10.7). Obr Pôdorysná schéma výroby zmesí v mobilnom miešacom centre 83

85 Tento spôsob umožňuje premiestňovanie miešacieho zariadenia pozdĺž trasy rehabilitovanej vozovky a tým znižuje náklady na prepravu stabilizovaných zmesí. Ako náhrada kameniva sa môže použiť frézovaný materiál z asfaltových vrstiev vozovky, z vrstiev stmelených hydraulickými spojivami alebo z mechanicky spevnených vrstiev. Materiál z vrstiev vozovky získaný búraním musí byť upravený drvením a triedením. Možnosť kombinácie spojív je rovnaká ako pri recyklácii za studena na mieste. V mobilnom miešacom zariadení sú zabudované expanzné komory na výrobu speneného asfaltu, ktorý sa dávkuje do miešačky. Recyklovanú zmes je možné použiť pre podkladové vrstvy rehabilitovaných alebo rekonštruovaných vozoviek Recyklácie cementobetónových vozoviek Recykláciu cementobetónovej vozovky je možné vykonať: na mieste (na existujúcej vozovke), alebo na inom mieste Recyklácie na mieste Recykláciu cementobetónovej vozovky na mieste je vhodné realizovať na väčších úsekoch, ak je potrebné zosilniť existujúce vrstvy. Aby sa zabránilo kopírovaniu škár zo starého krytu do nového, rozruší sa celistvosť dosiek na nepravidelné bloky, aby dilatačné pohyby v trhlinách boli minimálne. Pre tento účel je možné použiť závesné závažie (obr. 10.8), alebo viacúčelový stroj IMPACTOR (obr. 10.9). Obr Lámanie cementobetónových dosiek závesným závažím 84