फीनिक्स राजमार्ग के कंक्रीट फुटपाथ की सुरक्षा के लिए हीरा पीसने की पायलट परियोजना

एरिजोना हाईवे को पोर्टलैंड सीमेंट कंक्रीट में वापस लाने से मानक पीसने और भरने के विकल्प के रूप में हीरे की पीसने का उपयोग करने का लाभ साबित हो सकता है। दृष्टिकोण से पता चलता है कि 30 साल की अवधि में, रखरखाव लागत में 3.9 बिलियन अमरीकी डॉलर की कमी आएगी।
यह लेख मूल रूप से दिसंबर 2020 में अंतर्राष्ट्रीय ग्रूविंग एंड ग्राइंडिंग एसोसिएशन (IGGA) तकनीकी सम्मेलन के दौरान आयोजित एक वेबिनार पर आधारित है। नीचे पूरा डेमो देखें।
फीनिक्स क्षेत्र के निवासी चिकनी, सुंदर और शांत सड़कें चाहते हैं। हालांकि, क्षेत्र में विस्फोटक जनसंख्या वृद्धि और उसे बनाए रखने के लिए अपर्याप्त धन के कारण, पिछले दशक में क्षेत्र में सड़कों की स्थिति में गिरावट आई है। एरिजोना परिवहन विभाग (ADOT) अपने राजमार्ग नेटवर्क को बनाए रखने और जनता की अपेक्षाओं के अनुसार सड़कें प्रदान करने के लिए रचनात्मक समाधानों का अध्ययन कर रहा है।
फीनिक्स संयुक्त राज्य अमेरिका का पांचवा सबसे अधिक आबादी वाला शहर है, और यह अभी भी बढ़ रहा है। शहर की सड़कों और पुलों का 435 मील का नेटवर्क एरिजोना परिवहन विभाग (ADOT) केंद्रीय क्षेत्र द्वारा बनाए रखा जाता है, जिनमें से अधिकांश में अतिरिक्त उच्च-वाहन-वाहन (HOV) लेन के साथ चार-लेन राजमार्ग शामिल हैं। प्रति वर्ष 500 मिलियन अमेरिकी डॉलर के निर्माण बजट के साथ, यह क्षेत्र आमतौर पर हर साल उच्च-यातायात सड़क नेटवर्क पर 20 से 25 निर्माण परियोजनाएं करता है।
एरिजोना 1920 के दशक से कंक्रीट के फुटपाथ का उपयोग कर रहा है। कंक्रीट का उपयोग दशकों तक किया जा सकता है और इसे हर 20-25 साल में केवल रखरखाव की आवश्यकता होती है। एरिजोना के लिए, 40 वर्षों के सफल अनुभव ने इसे 1960 के दशक में राज्य के प्रमुख राजमार्गों के निर्माण के दौरान उपयोग करने में सक्षम बनाया। उस समय, सड़क को कंक्रीट से पक्का करने का मतलब था सड़क के शोर के मामले में समझौता करना। इस अवधि के दौरान, कंक्रीट की सतह को टिनिंग (यातायात प्रवाह के लंबवत कंक्रीट की सतह पर एक धातु की रेक खींचना) द्वारा समाप्त किया जाता है, और टिन किए गए कंक्रीट पर चलने वाले टायर शोर, सुसंगत खर्राटे पैदा करेंगे। 2003 में, शोर की समस्या को हल करने के लिए, पोर्टलैंड सीमेंट कंक्रीट (PCC) के ऊपर 1-इंच डामर रबर घर्षण परत (AR-ACFC) लगाया गया था। यह एक सुसंगत उपस्थिति, शांत ध्वनि और आरामदायक यात्रा प्रदान करता है। हालांकि, AR-ACFC की सतह को संरक्षित करना एक चुनौती साबित हुआ है।
AR-ACFC का डिज़ाइन जीवन लगभग 10 वर्ष है। एरिजोना के राजमार्ग अब अपने डिज़ाइन जीवन को पार कर चुके हैं और पुराने हो रहे हैं। स्तरीकरण और संबंधित मुद्दे ड्राइवरों और परिवहन मंत्रालय के लिए समस्याएँ पैदा करते हैं। हालाँकि विघटन के परिणामस्वरूप आमतौर पर सड़क की गहराई में लगभग 1 इंच की कमी होती है (क्योंकि 1 इंच मोटी रबर डामर नीचे के कंक्रीट से अलग हो जाती है), विघटन बिंदु को यात्रा करने वाले लोग गड्ढा मानते हैं और इसे एक गंभीर समस्या मानते हैं।
डायमंड ग्राइंडिंग, अगली पीढ़ी की कंक्रीट सतहों और स्लिप ग्राइंडर या माइक्रोमिलिंग के साथ कंक्रीट सतह को फिनिश करने के परीक्षण के बाद, ADOT ने निर्धारित किया कि डायमंड ग्राइंडिंग द्वारा प्राप्त अनुदैर्ध्य बनावट एक मनभावन कॉरडरॉय उपस्थिति और अच्छा ड्राइविंग प्रदर्शन (जैसा कि कम IRI संख्याओं द्वारा दिखाया गया है) और कम शोर उत्सर्जन प्रदान करती है। रैंडी एवरेट और एरिजोना परिवहन विभाग
एरिज़ोना सड़क की स्थिति को मापने के लिए अंतर्राष्ट्रीय खुरदरापन सूचकांक (IRI) का उपयोग करता है, और यह संख्या घट रही है। (IRI एक प्रकार का खुरदरापन सांख्यिकीय डेटा है, जिसका उपयोग राष्ट्रीय संस्थानों द्वारा उनके फुटपाथ प्रबंधन प्रणाली के प्रदर्शन संकेतक के रूप में लगभग सार्वभौमिक रूप से किया जाता है। मूल्य जितना कम होगा, खुरदरापन उतना ही कम होगा, जो वांछनीय है)। 2010 में किए गए IRI मापों के अनुसार, क्षेत्र के 72% अंतरराज्यीय राजमार्ग अच्छी स्थिति में हैं। 2018 तक, यह अनुपात गिरकर 53% हो गया। राष्ट्रीय राजमार्ग प्रणाली मार्ग भी नीचे की ओर रुझान दिखा रहे हैं। 2010 में मापों से पता चला कि 68% सड़कें अच्छी स्थिति में थीं। 2018 तक, यह संख्या गिरकर 35% हो गई।
जैसे-जैसे लागत बढ़ती गई और बजट अप्रैल 2019 में नहीं रह सका, ADOT ने पिछले टूलबॉक्स की तुलना में बेहतर भंडारण विकल्पों की तलाश शुरू कर दी। 10 से 15 साल के डिजाइन जीवन विंडो के भीतर जो फुटपाथ अभी भी अच्छी स्थिति में हैं-और विभाग के लिए मौजूदा फुटपाथ को अच्छी स्थिति में रखना अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होता जा रहा है-विकल्पों में क्रैक सीलिंग, स्प्रे सीलिंग (प्रकाश की एक पतली परत को लागू करना, धीरे-धीरे ठोस डामर पायस), या व्यक्तिगत गड्ढों की मरम्मत शामिल है। डिजाइन जीवन को पार करने वाले फुटपाथों के लिए, एक विकल्प खराब हो चुके डामर को पीसना और एक नया रबर डामर ओवरले बिछाना है। हालांकि, जिस क्षेत्र की मरम्मत करने की आवश्यकता है, उसके दायरे के कारण यह बहुत महंगा साबित होता है
अगर एरिजोना मूल पीसीसी सतह पर लौट आए तो क्या होगा? ADOT जानता है कि राज्य में कंक्रीट राजमार्गों को लंबे समय तक संरचनात्मक स्थिरता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विभाग ने महसूस किया कि यदि वे अंतर्निहित पीसीसी का उपयोग करके इसकी मूल दांतेदार सतह को बेहतर बनाने के लिए एक शांत और सवारी योग्य सड़क बना सकते हैं, तो मरम्मत की गई सड़क लंबे समय तक चल सकती है और रखरखाव की आवश्यकता हो सकती है। यह डामर की तुलना में बहुत कम है।
फीनिक्स के उत्तर में SR 101 पर परियोजना के हिस्से के रूप में, AR-ACFC परत को हटा दिया गया है, इसलिए ADOT ने भविष्य के समाधानों का पता लगाने के लिए चार परीक्षण खंड स्थापित किए हैं जो चिकनाई, शांत सवारी और अच्छी सड़क उपस्थिति सुनिश्चित करते हुए मौजूदा कंक्रीट का उपयोग करेंगे। विभाग ने डायमंड ग्राइंडिंग और नेक्स्ट जेनरेशन कंक्रीट सरफेस (NGCS) की समीक्षा की, जो एक नियंत्रित मिट्टी प्रोफ़ाइल और समग्र नकारात्मक या नीचे की ओर बनावट वाली बनावट है, जिसे विशेष रूप से कम शोर वाले कंक्रीट फुटपाथ के रूप में विकसित किया गया है। ADOT कंक्रीट की सतह को खत्म करने के लिए स्लाइडिंग ग्राइंडर (एक प्रक्रिया जिसमें एक मशीन सड़क की सतह पर बॉल बेयरिंग को निर्देशित करती है) या माइक्रो-मिलिंग के उपयोग पर भी विचार कर रही है। प्रत्येक विधि का परीक्षण करने के बाद, ADOT ने निर्धारित किया कि डायमंड ग्राइंडिंग द्वारा प्राप्त अनुदैर्ध्य बनावट एक मनभावन कॉरडरॉय उपस्थिति के साथ-साथ एक अच्छा सवारी अनुभव (जैसा कि कम IRI मान द्वारा इंगित किया गया है) और कम शोर प्रदान करता है। डायमंड ग्राइंडिंग प्रक्रिया कंक्रीट क्षेत्रों, विशेष रूप से जोड़ों के आसपास की रक्षा करने के लिए काफी कोमल साबित हुई है, जो पहले मिलिंग द्वारा क्षतिग्रस्त हो गए थे। डायमंड ग्राइंडिंग भी एक लागत प्रभावी समाधान है।
मई 2019 में, ADOT ने फीनिक्स के दक्षिणी क्षेत्र में स्थित SR 202 के एक छोटे से हिस्से को डायमंड-पीसने का फैसला किया। 15 साल पुरानी AR-ACFC सड़क इतनी ढीली और परतदार थी कि ढीले पत्थर विंडशील्ड पर फेंके जाते थे, और ड्राइवरों ने हर दिन उड़ते पत्थरों से विंडशील्ड को नुकसान पहुंचने की शिकायत की थी। इस क्षेत्र में नुकसान के दावों का अनुपात देश के अन्य क्षेत्रों की तुलना में अधिक है। फुटपाथ भी बहुत शोरगुल वाला है और गाड़ी चलाना मुश्किल है। ADOT ने SR 202 के आधे मील लंबे दो दाहिने हाथ की लेन के लिए डायमंड-फिनिश फिनिश को चुना। उन्होंने नीचे के कंक्रीट को नुकसान पहुँचाए बिना मौजूदा AR-ACFC परत को हटाने के लिए लोडर बाल्टी का इस्तेमाल किया। विभाग ने अप्रैल में इस पद्धति का सफलतापूर्वक परीक्षण किया जब वे PCC सड़क पर लौटने के तरीकों पर विचार-मंथन कर रहे थे
हालाँकि सभी पायलट प्रोजेक्ट पूरे नहीं हुए हैं, लेकिन लागत पर प्रारंभिक निष्कर्ष बताते हैं कि उपस्थिति, चिकनाई और ध्वनि को अनुकूलित करने के लिए कंक्रीट फुटपाथ और डायमंड ग्राइंडिंग के उपयोग से जुड़ी बचत से रखरखाव की लागत में सालाना 3.9 बिलियन डॉलर तक की कमी आ सकती है। 30 साल की अवधि में। रैंडी एवरेट और एरिजोना परिवहन विभाग
इस समय के आसपास, मैरिकोपा गवर्नमेंट एसोसिएशन (MAG) ने स्थानीय राजमार्ग शोर और ड्राइविंग क्षमता का आकलन करते हुए एक रिपोर्ट जारी की। रिपोर्ट सड़क नेटवर्क को बनाए रखने की कठिनाई को स्वीकार करती है और सड़क की शोर विशेषताओं पर ध्यान केंद्रित करती है। एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष यह है कि चूंकि AR-ACFC का शोर लाभ इतनी जल्दी गायब हो जाता है, इसलिए "रबर डामर ओवरले के बजाय डायमंड ग्राउंड ट्रीटमेंट पर विचार किया जाना चाहिए।" एक और समकालिक विकास एक रखरखाव खरीद अनुबंध है जो डायमंड ग्राइंडिंग की अनुमति देता है। ठेकेदार को रखरखाव और निर्माण के लिए लाया गया था।
ADOT का मानना ​​है कि यह अगला कदम उठाने का समय है और फरवरी 2020 में SR 202 पर एक बड़ी डायमंड ग्राइंडिंग परियोजना शुरू करने की योजना है। यह परियोजना चार मील लंबे, चार लेन चौड़े खंड को कवर करती है, जिसमें ढलान वाले खंड भी शामिल हैं। डामर को हटाने के लिए लोडर का उपयोग करने के लिए क्षेत्र बहुत बड़ा था, इसलिए एक मिलिंग मशीन का उपयोग किया गया था। विभाग मिलिंग ठेकेदार के लिए मिलिंग प्रक्रिया के दौरान एक गाइड के रूप में उपयोग करने के लिए रबर डामर में स्ट्रिप्स काटता है। ऑपरेटर के लिए कवर के नीचे पीसीसी सतह को देखना आसान बनाकर, मिलिंग उपकरण को समायोजित किया जा सकता है और अंतर्निहित कंक्रीट को नुकसान को कम किया जा सकता है। SR 202 की अंतिम डायमंड-ग्राउंड सतह सभी ADOT मानकों को पूरा करती है ये तुलनीय शोर विशेषताएँ इसलिए प्राप्त की जा सकती हैं क्योंकि हालाँकि नया AR-ACFC फुटपाथ डायमंड ग्राउंड की तुलना में लगभग 5 dB शांत है, जब AR-ACFC फुटपाथ का उपयोग 5 से 9 वर्षों तक किया जाता है, तो इसके माप परिणाम तुलनीय या उच्चतर dB स्तर के होते हैं। न केवल नए SR 202 डायमंड ग्राउंड का शोर स्तर ड्राइवरों के लिए बहुत कम है, बल्कि फुटपाथ आस-पास के समुदायों में भी कम शोर पैदा करता है।
उनकी शुरुआती परियोजनाओं की सफलता ने ADOT को तीन अन्य डायमंड ग्राइंडिंग पायलट प्रोजेक्ट शुरू करने के लिए प्रेरित किया। लूप 101 प्राइस फ़्रीवे की डायमंड ग्राइंडिंग पूरी हो चुकी है। लूप 101 पीमा फ़्रीवे की डायमंड ग्राइंडिंग 2021 की शुरुआत में की जाएगी, और लूप 101 I-17 से 75वें एवेन्यू का निर्माण अगले पाँच वर्षों में किए जाने की उम्मीद है। ADOT जोड़ों के समर्थन की जाँच करने के लिए सभी वस्तुओं के प्रदर्शन को ट्रैक करेगा, चाहे कंक्रीट छिल गई हो, और ध्वनि और सवारी की गुणवत्ता का रखरखाव हो।
हालाँकि सभी पायलट परियोजनाएँ पूरी नहीं हुई हैं, लेकिन अब तक एकत्र किए गए डेटा मानक पीसने और भरने के विकल्प के रूप में हीरे की पीसने पर विचार करने को उचित ठहराते हैं। लागत जांच के प्रारंभिक परिणाम बताते हैं कि उपस्थिति, चिकनाई और ध्वनि को अनुकूलित करने के लिए कंक्रीट फुटपाथ और हीरे की पीसने के उपयोग से जुड़ी बचत 30 साल की अवधि में रखरखाव लागत को $3.9 बिलियन तक कम कर सकती है।
फीनिक्स में मौजूदा कंक्रीट फुटपाथ का उपयोग करके, न केवल रखरखाव बजट बढ़ाया जा सकता है और अधिक सड़कों को अच्छी स्थिति में रखा जा सकता है, बल्कि कंक्रीट की स्थायित्व यह सुनिश्चित करती है कि सड़क रखरखाव से संबंधित व्यवधान कम से कम हों। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि जनता एक चिकनी और शांत ड्राइविंग सतह का आनंद ले सकेगी।
रैंडी एवरेट सेंट्रल एरिज़ोना में परिवहन विभाग के वरिष्ठ विभाग प्रशासक हैं।
IGGA एक गैर-लाभकारी व्यापार संघ है जिसकी स्थापना 1972 में समर्पित उद्योग पेशेवरों के एक समूह द्वारा की गई थी, जो पोर्टलैंड सीमेंट कंक्रीट और डामर सतहों के लिए डायमंड ग्राइंडिंग और ग्रूविंग प्रक्रियाओं के विकास के लिए समर्पित है। 1995 में, IGGA ने अमेरिकन कंक्रीट पेवमेंट एसोसिएशन (ACPA) के एक सहयोगी के साथ मिलकर आज की IGGA/ACPA कंक्रीट पेवमेंट प्रोटेक्शन पार्टनरशिप (IGGA/ACPA CP3) बनाई। आज, यह साझेदारी अनुकूलित फुटपाथ सतहों, कंक्रीट फुटपाथ मरम्मत और फुटपाथ संरक्षण के वैश्विक विपणन में एक तकनीकी संसाधन और उद्योग की अग्रणी कंपनी है। IGGA का मिशन डायमंड ग्राइंडिंग और ग्रूविंग की स्वीकृति और सही उपयोग के साथ-साथ PCC संरक्षण और बहाली के लिए अग्रणी प्रौद्योगिकी और प्रचार संसाधन बनना है।