फिनिक्स महामार्गाच्या काँक्रीट फुटपाथच्या संरक्षणासाठी डायमंड ग्राइंडिंगचा पायलट प्रकल्प

पोर्टलँड सिमेंट काँक्रीटकडे ऍरिझोना महामार्ग परत केल्याने मानक ग्राइंडिंग आणि फिलिंगला पर्याय म्हणून डायमंड ग्राइंडिंग वापरण्याचा फायदा सिद्ध होऊ शकतो. दृष्टीकोन दर्शवितो की 30 वर्षांच्या कालावधीत, देखभाल खर्च USD 3.9 बिलियनने कमी होईल.
हा लेख मूळतः डिसेंबर २०२० मध्ये इंटरनॅशनल ग्रूव्हिंग अँड ग्राइंडिंग असोसिएशन (IGGA) तांत्रिक परिषदेदरम्यान आयोजित केलेल्या वेबिनारवर आधारित आहे. खाली पूर्ण डेमो पहा.
फिनिक्स परिसरातील रहिवाशांना गुळगुळीत, सुंदर आणि शांत रस्ते हवे आहेत. तथापि, परिसरात स्फोटक लोकसंख्या वाढ आणि चालू ठेवण्यासाठी अपुरा निधी यामुळे, गेल्या दशकात या भागातील रस्त्यांची स्थिती खालावत चालली आहे. ॲरिझोना परिवहन विभाग (ADOT) आपले महामार्ग नेटवर्क राखण्यासाठी आणि जनतेला अपेक्षित असलेले रस्ते प्रदान करण्यासाठी सर्जनशील उपायांचा अभ्यास करत आहे.
फिनिक्स हे युनायटेड स्टेट्समधील पाचवे सर्वाधिक लोकसंख्या असलेले शहर आहे आणि ते अजूनही वाढत आहे. शहरातील रस्ते आणि पुलांचे 435-मैलांचे जाळे ॲरिझोना परिवहन विभाग (ADOT) मध्यवर्ती क्षेत्राद्वारे राखले जाते, ज्यापैकी बहुतेक अतिरिक्त उच्च-वाहन-वाहन (HOV) लेन असलेले चार-लेन महामार्ग आहेत. प्रतिवर्ष US$500 दशलक्ष बांधकाम बजेटसह, प्रदेशात दरवर्षी उच्च रहदारीच्या रस्त्यांच्या नेटवर्कवर 20 ते 25 बांधकाम प्रकल्प राबवले जातात.
ऍरिझोना 1920 पासून काँक्रीट फुटपाथ वापरत आहे. काँक्रीटचा वापर अनेक दशकांसाठी केला जाऊ शकतो आणि दर 20-25 वर्षांनी फक्त देखभालीची गरज असते. ऍरिझोनासाठी, 40 वर्षांच्या यशस्वी अनुभवामुळे 1960 च्या दशकात राज्याच्या प्रमुख महामार्गांच्या बांधकामादरम्यान त्याचा वापर करणे शक्य झाले. त्या वेळी, काँक्रीटने रस्ता तयार करणे म्हणजे रस्त्याच्या आवाजाच्या दृष्टीने व्यापार बंद करणे होय. या कालावधीत, काँक्रीटचा पृष्ठभाग टिनिंग करून (वाहतूक प्रवाहाला लंबवत असलेल्या काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर धातूचा रेक खेचून) पूर्ण केला जातो आणि टिन केलेल्या काँक्रीटवर चालणारे टायर गोंगाट करणारा, सुसंगत आवाज निर्माण करतात. 2003 मध्ये, आवाज समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, 1-इन. पोर्टलँड सिमेंट काँक्रीट (पीसीसी) वर डांबरी रबर घर्षण थर (एआर-एसीएफसी) लावला गेला. हे एक सुसंगत स्वरूप, शांत आवाज आणि आरामदायी प्रवास प्रदान करते. तथापि, एआर-एसीएफसीच्या पृष्ठभागाचे संरक्षण करणे हे एक आव्हान असल्याचे सिद्ध झाले आहे.
AR-ACFC चे डिझाइन लाइफ अंदाजे 10 वर्षे आहे. ऍरिझोनाच्या महामार्गांनी आता त्यांचे डिझाइन आयुष्य ओलांडले आहे आणि ते वृद्ध होत आहेत. स्तरीकरण आणि संबंधित समस्या ड्रायव्हर्स आणि परिवहन मंत्रालयासाठी समस्या निर्माण करतात. जरी डेलेमिनेशनमुळे सामान्यत: फक्त 1 इंच रस्त्याच्या खोलीचे नुकसान होते (कारण 1-इंच जाड रबर डांबर खाली काँक्रीटपासून वेगळे झाले आहे), प्रवासी लोकांसाठी डेलेमिनेशन पॉइंटला खड्डा म्हणून ओळखले जाते आणि ते गंभीर मानले जाते. समस्या
डायमंड ग्राइंडिंग, पुढच्या पिढीतील काँक्रीट पृष्ठभागांची चाचणी केल्यानंतर आणि स्लिप ग्राइंडर किंवा मायक्रोमिलिंगसह काँक्रीट पृष्ठभाग पूर्ण केल्यावर, ADOT ने निर्धारित केले की डायमंड ग्राइंडिंगद्वारे प्राप्त होणारी रेखांशाचा पोत एक आनंददायी कॉरडरॉय देखावा आणि चांगली ड्रायव्हिंग कामगिरी (कमी IRI द्वारे दर्शविल्याप्रमाणे) संख्या प्रदान करते. ) आणि कमी आवाज उत्सर्जन. रँडी एव्हरेट आणि ऍरिझोना वाहतूक विभाग
ॲरिझोना रस्त्यांची स्थिती मोजण्यासाठी इंटरनॅशनल रफनेस इंडेक्स (IRI) वापरते आणि ही संख्या कमी होत आहे. (आयआरआय हा एक प्रकारचा खडबडीत सांख्यिकीय डेटा आहे, जो जवळजवळ सर्वत्र राष्ट्रीय संस्थांद्वारे त्यांच्या फुटपाथ व्यवस्थापन प्रणालीचे कार्यप्रदर्शन सूचक म्हणून वापरला जातो. मूल्य जितके कमी तितके उग्रपणा कमी, जो इष्ट आहे). 2010 मध्ये आयोजित केलेल्या IRI मोजमापानुसार, प्रदेशातील 72% आंतरराज्य महामार्ग चांगल्या स्थितीत आहेत. 2018 पर्यंत हे प्रमाण 53% पर्यंत घसरले होते. नॅशनल हायवे सिस्टीमचे मार्ग देखील खाली येत आहेत. 2010 मधील मोजमाप 68% रस्ते चांगल्या स्थितीत असल्याचे दिसून आले. 2018 पर्यंत ही संख्या 35% पर्यंत घसरली होती.
एप्रिल 2019 मध्ये खर्च वाढल्यामुळे—आणि बजेट चालू शकले नाही—एडीओटीने मागील टूलबॉक्सपेक्षा चांगले स्टोरेज पर्याय शोधण्यास सुरुवात केली. 10 ते 15 वर्षांच्या डिझाइन लाइफ विंडोमध्ये अजूनही चांगल्या स्थितीत असलेल्या फुटपाथांसाठी- आणि सध्याचे फुटपाथ चांगल्या स्थितीत ठेवणे विभागासाठी अधिकाधिक महत्त्वाचे होत आहे- पर्यायांमध्ये क्रॅक सीलिंग, स्प्रे सीलिंग (पातळ लावणे) यांचा समावेश आहे. प्रकाशाचा थर, हळुहळू घट्ट केलेले डांबर इमल्शन), किंवा वैयक्तिक खड्डे दुरुस्त करा. डिझाईनचे आयुष्य ओलांडणाऱ्या फुटपाथसाठी, खराब झालेले डांबर पीसणे आणि नवीन रबर डांबरी आच्छादन घालणे हा एक पर्याय आहे. तथापि, दुरुस्ती करणे आवश्यक असलेल्या क्षेत्राच्या व्याप्तीमुळे, हे खूप महाग असल्याचे सिद्ध होते. डांबराच्या पृष्ठभागाचे वारंवार पीसणे आवश्यक असलेल्या कोणत्याही सोल्यूशनमध्ये आणखी एक अडथळा म्हणजे ग्राइंडिंग उपकरणे अंतर्निहित काँक्रीटवर अपरिहार्यपणे परिणाम करतात आणि नुकसान करतात आणि सांध्यातील काँक्रीट सामग्रीचे नुकसान विशेषतः गंभीर आहे.
ऍरिझोना मूळ पीसीसी पृष्ठभागावर परत आल्यास काय होईल? ADOT ला माहित आहे की राज्यातील काँक्रीट महामार्ग दीर्घायुषी संरचनात्मक स्थिरता प्रदान करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. विभागाच्या लक्षात आले की जर ते मूळ PCC चा वापर करून त्याचा मूळ दात असलेला पृष्ठभाग सुधारण्यासाठी शांत आणि फिरता येण्याजोगा रस्ता तयार करू शकले, तर दुरुस्ती केलेला रस्ता जास्त काळ टिकेल आणि त्याची देखभाल करावी लागेल. ते डांबराच्या तुलनेत खूपच कमी आहे.
फिनिक्सच्या उत्तरेकडील SR 101 वरील प्रकल्पाचा एक भाग म्हणून, AR-ACFC थर काढून टाकण्यात आला आहे, त्यामुळे ADOT ने भविष्यातील उपाय शोधण्यासाठी चार चाचणी विभाग स्थापित केले आहेत जे गुळगुळीतपणा, शांतता, शांतता आणि चांगल्या रस्त्याचे स्वरूप सुनिश्चित करताना विद्यमान काँक्रिटचा वापर करतील. विभागाने डायमंड ग्राइंडिंग आणि नेक्स्ट जनरेशन काँक्रिट सरफेस (NGCS), नियंत्रित माती प्रोफाइल असलेले पोत आणि एकूणच नकारात्मक किंवा खालच्या दिशेने पोत, जे विशेषतः कमी-आवाज काँक्रीट फुटपाथ म्हणून विकसित केले गेले आहे, याचे पुनरावलोकन केले. ADOT स्लाइडिंग ग्राइंडर (एक प्रक्रिया ज्यामध्ये घर्षण वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी मशीन बॉल बेअरिंगला रस्त्याच्या पृष्ठभागावर मार्गदर्शन करते) किंवा काँक्रीट पृष्ठभाग पूर्ण करण्यासाठी मायक्रो-मिलिंगचा वापर करण्याचा विचार करत आहे. प्रत्येक पद्धतीची चाचणी केल्यानंतर, ADOT ने निर्धारित केले की डायमंड ग्राइंडिंगद्वारे प्राप्त होणारी रेखांशाचा पोत एक आनंददायी कॉरडरॉय देखावा तसेच एक चांगला राइडिंग अनुभव (कमी IRI मूल्याद्वारे दर्शविल्याप्रमाणे) आणि कमी आवाज प्रदान करते. हिरा ग्राइंडिंग प्रक्रिया देखील काँक्रीटच्या भागांचे संरक्षण करण्यासाठी पुरेशी सौम्य असल्याचे सिद्ध झाले आहे, विशेषत: सांध्याभोवती, जे पूर्वी मिलिंगमुळे खराब झाले होते. डायमंड ग्राइंडिंग हा देखील एक किफायतशीर उपाय आहे.
मे 2019 मध्ये, ADOT ने फिनिक्सच्या दक्षिणेकडील भागात असलेल्या SR 202 चा एक छोटा भाग हिरा-पीसण्याचा निर्णय घेतला. 15 वर्षे जुना AR-ACFC रस्ता इतका मोकळा आणि स्तरित होता की विंडशील्डवर मोकळे दगड फेकले गेले होते आणि वाहनचालकांनी दररोज उडणाऱ्या खडकांमुळे विंडशील्ड खराब होत असल्याच्या तक्रारी केल्या होत्या. या प्रदेशातील नुकसान दाव्यांचे प्रमाण देशाच्या इतर क्षेत्रांपेक्षा जास्त आहे. फुटपाथ देखील खूप गोंगाट करणारा आणि वाहन चालवणे कठीण आहे. ADOT ने SR 202 अर्धा मैल लांबीच्या दोन उजव्या हाताच्या लेनसाठी डायमंड-फिनिश केलेले फिनिश निवडले. त्यांनी खालील काँक्रिटला इजा न करता विद्यमान AR-ACFC थर काढण्यासाठी लोडर बकेटचा वापर केला. विभागाने एप्रिलमध्ये या पद्धतीची यशस्वी चाचणी घेतली जेव्हा ते पीसीसी रस्त्यावर परत येण्याच्या मार्गांवर विचारमंथन करत होते. प्रकल्प पूर्ण झाल्यानंतर, ADOT प्रतिनिधीच्या लक्षात आले की ड्रायव्हर सुधारित राइड आणि आवाज वैशिष्ट्यांचा अनुभव घेण्यासाठी AR-ACFC लेनमधून डायमंड ग्राउंड काँक्रिट लेनकडे जाईल.
जरी सर्व पथदर्शी प्रकल्प पूर्ण झाले नसले तरी, खर्चावरील प्राथमिक निष्कर्ष असे सूचित करतात की देखावा, गुळगुळीतपणा आणि आवाज अनुकूल करण्यासाठी काँक्रिट फुटपाथ आणि डायमंड ग्राइंडिंगच्या वापराशी संबंधित बचत वर्षभराच्या खर्चात देखभाल खर्चात $3.9 अब्ज इतकी कमी करू शकते. 30 वर्षांच्या कालावधीत. रँडी एव्हरेट आणि ऍरिझोना वाहतूक विभाग
याच सुमारास, मेरीकोपा गव्हर्नमेंट असोसिएशन (MAG) ने स्थानिक महामार्गाचा आवाज आणि वाहन चालवण्याच्या क्षमतेचे मूल्यांकन करणारा अहवाल प्रसिद्ध केला. अहवालात रस्त्याचे जाळे राखण्यात येणाऱ्या अडचणीची कबुली दिली आहे आणि रस्त्याच्या आवाजाच्या वैशिष्ट्यांवर लक्ष केंद्रित केले आहे. एक महत्त्वाचा निष्कर्ष असा आहे की AR-ACFC चा आवाजाचा फायदा इतक्या लवकर नाहीसा होत असल्याने, "रबर डांबर आच्छादन ऐवजी डायमंड ग्राउंड ट्रीटमेंटचा विचार केला पाहिजे." एकाचवेळी होणारा आणखी एक विकास म्हणजे देखभाल खरेदी करार जो हिरा ग्राइंडिंगला परवानगी देतो देखभाल आणि बांधकामासाठी कंत्राटदार आणला गेला.
ADOT चा विश्वास आहे की पुढचे पाऊल उचलण्याची वेळ आली आहे आणि फेब्रुवारी 2020 मध्ये SR 202 वर एक मोठा डायमंड ग्राइंडिंग प्रकल्प सुरू करण्याची योजना आहे. या प्रकल्पात चार मैल-लांब, चार-लेन-रुंद विभागाचा समावेश आहे, ज्यामध्ये उतार असलेल्या भागांचा समावेश आहे. डांबर काढण्यासाठी लोडर वापरण्यासाठी क्षेत्र खूप मोठे होते, म्हणून एक मिलिंग मशीन वापरली गेली. दळण कंत्राटदाराने दळण प्रक्रियेदरम्यान मार्गदर्शक म्हणून वापरण्यासाठी विभाग रबर डांबरात पट्ट्या कापतो. ऑपरेटरला कव्हर अंतर्गत पीसीसी पृष्ठभाग पाहणे सोपे करून, मिलिंग उपकरणे समायोजित केली जाऊ शकतात आणि अंतर्निहित काँक्रीटचे नुकसान कमी केले जाऊ शकते. SR 202 ची अंतिम डायमंड-ग्राउंड पृष्ठभाग सर्व ADOT मानकांची पूर्तता करते- ती शांत, गुळगुळीत आणि आकर्षक आहे- डांबरी पृष्ठभागांच्या तुलनेत, IRI मूल्य 1920 आणि 1930 च्या दशकात खूप अनुकूल होते. ही तुलनात्मक ध्वनी वैशिष्ट्ये मिळू शकतात कारण नवीन AR-ACFC फुटपाथ डायमंड ग्राउंडपेक्षा सुमारे 5 dB शांत असला तरी, जेव्हा AR-ACFC फुटपाथ 5 ते 9 वर्षे वापरला जातो, तेव्हा त्याचे मोजमाप परिणाम तुलनात्मक किंवा dB पातळीपेक्षा जास्त असतात. नवीन SR 202 डायमंड ग्राउंडची आवाजाची पातळी ड्रायव्हर्ससाठी फारच कमी आहे असे नाही, तर फुटपाथ देखील जवळपासच्या समुदायांमध्ये कमी आवाज निर्माण करतो.
त्यांच्या सुरुवातीच्या प्रकल्पांच्या यशामुळे ADOT ला इतर तीन डायमंड ग्राइंडिंग पायलट प्रकल्प सुरू करण्यास प्रवृत्त केले. लूप 101 प्राइस फ्रीवेचे डायमंड ग्राइंडिंग पूर्ण झाले आहे. लूप 101 पिमा फ्रीवेचे डायमंड ग्राइंडिंग 2021 च्या सुरुवातीला केले जाईल आणि लूप 101 I-17 ते 75 व्या अव्हेन्यूचे बांधकाम पुढील पाच वर्षांत पूर्ण होण्याची अपेक्षा आहे. सांध्याचा आधार, काँक्रीट सोलले आहे की नाही हे तपासण्यासाठी ADOT सर्व वस्तूंच्या कामगिरीचा मागोवा घेईल आणि आवाज आणि राइड गुणवत्ता राखेल.
जरी सर्व पथदर्शी प्रकल्प पूर्ण झाले नसले तरी, आतापर्यंत गोळा केलेला डेटा मानक ग्राइंडिंग आणि फिलिंगला पर्याय म्हणून डायमंड ग्राइंडिंगच्या विचारास समर्थन देतो. खर्च तपासणीचे प्राथमिक परिणाम असे दर्शवतात की देखावा, गुळगुळीतपणा आणि आवाज अनुकूल करण्यासाठी काँक्रीट फुटपाथ आणि डायमंड ग्राइंडिंग वापरण्याशी संबंधित बचत 30 वर्षांच्या कालावधीत देखभाल खर्च $3.9 अब्ज पर्यंत कमी करू शकते.
फिनिक्समधील विद्यमान काँक्रीट फुटपाथ वापरून, केवळ देखभालीचे बजेट वाढवले ​​जाऊ शकत नाही आणि अधिक रस्ते चांगल्या स्थितीत ठेवता येतात, परंतु काँक्रीटची टिकाऊपणा सुनिश्चित करते की रस्त्यांच्या देखभालीशी संबंधित व्यत्यय कमी केला जातो. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, लोकांना गुळगुळीत आणि शांत ड्रायव्हिंग पृष्ठभागाचा आनंद घेता येईल.
रँडी एव्हरेट हे सेंट्रल ऍरिझोनामधील वाहतूक विभागाचे वरिष्ठ विभाग प्रशासक आहेत.
IGGA ही एक ना-नफा व्यापार संघटना आहे जी 1972 मध्ये समर्पित उद्योग व्यावसायिकांच्या गटाने स्थापन केली आहे, जी पोर्टलँड सिमेंट काँक्रीट आणि डांबरी पृष्ठभागांसाठी डायमंड ग्राइंडिंग आणि ग्रूव्हिंग प्रक्रियेच्या विकासासाठी समर्पित आहे. 1995 मध्ये, IGGA अमेरिकन काँक्रीट पेव्हमेंट असोसिएशन (ACPA) च्या संलग्नतेमध्ये सामील झाले, ज्याने आजची IGGA/ACPA काँक्रीट पेव्हमेंट प्रोटेक्शन पार्टनरशिप (IGGA/ACPA CP3) तयार केली. आज, ही भागीदारी एक तांत्रिक संसाधन आणि ऑप्टिमाइझ केलेल्या फुटपाथ पृष्ठभाग, काँक्रीट फुटपाथ दुरुस्ती आणि फुटपाथ संरक्षणाच्या जागतिक विपणनामध्ये उद्योग आघाडीवर आहे. डायमंड ग्राइंडिंग आणि ग्रूव्हिंगचा स्वीकार आणि योग्य वापर तसेच PCC जतन आणि पुनर्संचयित करण्यासाठी आघाडीचे तंत्रज्ञान आणि प्रोत्साहन संसाधन बनणे हे IGGA चे ध्येय आहे.