Грунтоуплотняющие машины

При укладке грунта в земляное со­оруже­ние (насыпи, дамбы, плотины) необхо­димо его уплотнять во избежа­ние само­произвольного или под дей­ствием внеш­них сил изменения гео­метрической формы с разрушениями и просадками. Уплотнение грунта также необ­ходимо при возведении со­оруже­нии на про­са­дочных грунтах для уве­ли­чения несущей способности этих грунтов. При строи­тель­стве каналов и водохранилищ уплот­няют поверхность их дна и откосов для уменьше­ния фильтрующей способности грунтов и уменьшения утечки содержи­мого хранилищ.

Физическая сущность уплотнения за­ключа­ется в уве­личении его плотности за счет принудитель­ного измене­ния взаим­ного рас­положения частиц и соответст­вующего уменьшения объема.

Способ уплотнения грунтов зависит от свой­ства грун­та: связности, влажности, грануло­метриче­ского состава, а также от требуемой степени уплотнения и тол­щины сло­ев уп­лотняемой отсыпки. Раз­личают три способа уплот­нения грунтов: укатывание, вибрация и трамбование.

По принципу действия машины для уп­лот­нения грун­та разделяются на статиче­ского и ударного действия и вибрацион­ные. Но спо­собу передвижения грунтоу­плотняющие машины делятся на при­цепные исамоход­ные.

Катки

К уплотняющим машинам статического дей­ствия от­носят прицепные, полупри­цепные и самоход­ные катки, которые применяют для послойного уплотнения связных и комковых грунтов. При­цепные катки могут быть с ме­таллическими гладкими решетчатыми, ку­лачковыми валь­цами, а также прицепные и пневмо­колесные.

Кулачковый каток (рис. 195) представ­ляет собой по­лый стальной барабан (ва­лец) 1, по наружной поверхно­сти кото­рого закреплено большое число высту­пающих кулачкой 2 специальной формы. Внутренний объем паль­ца заполняется для увеличения массы балластом через люк 5. Барабан ох­ватывается прямо­угольной рамой с дышлом и сцеп­ным устройством для соеди­нения с тяга­чом. На раме укреп­ляют скре­бок—нож, счищающий из­быток нали­пающего грунта.

Тяжелые прицепные кулачковые катки изго­товляют с двумя дышлами для ра­боты на насыпях челночным спо­собом с пере­сцепкой тягача в конце загона. В этом случае необ­ходимость в уст­ройстве съездов с насыпи для раз­ворота катка и холос­тые ходы отпа­дают. Ос­новным па­раметром катков явля­ется их масса, а также размеры барабан, число, формы и размеры кулач­ков (табл. 36).

Решетчатый каток представляет собой бара­бан, цилиндрическая поверхность которого образо­вана ре­шеткой из круг­лой пру­тковой стали диа­метром 35...40 мм. Массу катка увели­чивают за­груз­кой балластом до 25...30 т. Решетчатые катки могут быть при­цеп­ными и самоход­ными.

Пневмоколесные катки уплотняют грунт ра­бо­чим ор­га­ном, состоя­щим из смонти­рован­ных в один ряд на од­ной или двух осях колес с пневмо­шинами, при­гружен­ными балла­стом.

По способу передвижения пневмокатки де­лятся на прицепные, полуприцепные и са­мо­ходные. По способу передачи на­грузки на шину разделяются на секцион­ные, у кото­рых каждое ко­лесо нагру­жа­ется собствен­ным бал­ластным ящи­ком, имеющим сво­бод­ное пере­мещение вме­сте с ко­лесом по вер­ти­кали, и на обыч­ные, имеющие об­щий балла­стный ящик.

Катки вибрационные прицепные при­ме­няют для уп­лотнения различных грунтов на глу­бину 0,6...1,2 м.

Катки самоходные выпускают с глад­кими вальцами и на пневматических ши­нах и применяют для завершаю­щего уп­лотнения грунта всех дорог и площадей, гравий­ных, щебеночных и асфальтобе­тонных покрытий дорог. Катки с глад­кими вальцами выпуска­ются с двумя или тремя вальцами.

Каток ДУ-8В (рис. 197) тяжелого типа с гладкими вальцами состоит из корпуса, пе­реднего 1 и заднего 9 вальцов, двига­теля и системы гидромеханической пере­дачи. Дви­гатель установлен в по­лости корпуса попе­рек продольной оси ма­шины. Гидромехани­ческая передача от двигателя к зад­нему ве­дущему вальцу состоит из гидро­трансфор­матора, ко­робки передач с реверсивным ме­ха­низ­мом, карданного вала и двухступенча­того редуктора.

Передний валец установлен в опорах кор­пуса с по­мощью П-образной обхва­тываю­щей вилки 2. Для облегчения по­ворота он разделен на две одинаковые секции, сидя­щие на общей оси и имею­щие возможность поворота отно­сительно нее независимо один от дру­гого. Поворот переднего вальца осуще­ствляется гидро­цилиндром двой­ного действия и рычага, связанного с верти­каль­ной осью вилки.

Самоходные виброкатки разделяются на одно-, двух-, трехвальцовые. Наиболь­шее распростране­ние имеют двухвальцо­вые катки с одним ведущим и одним ве­до­мым вальцами. Вибратор встроен в ве­дущий ва­лец. Ра­ма агрегата и рабочее место водителя изолированы от вибри­рующего валка амор­тизаторами.

Трамбующие машины

рамбующие машины уплотняют грунт уда­рами (трамбованием) сво­бодно па­дающих грузов или принуди­тельным опусканием ра­бочего органа машины, а также вибрацией, прило­женной к массе рабочего органа маши­ны, контактирую­щего с грунтом.

Трамбующие машины применяют для уп­лотнения связных грунтов, отсыпае­мых слоями значи­тельной тол­щины (1...1,5 м), а также для уплотнения про­садочных естест­венных с ненарушен­ной структурой грунтов, для увеличе­ния их несущей способности и уплот­нения по­верх­ностей дна и откосов во­доводных и оросительных каналов в целях уменьше­ния фильтрации воды.

Простейшим трамбующим устройст­вом яв­ляется пли­та массой 1...4 т, под­веши­ваемая на канатах к стреле экска­ватора, поднимае­мая лебедкой экскава­тора или тру­боуклад­чика и свободно падаю­щая на грунт при включе­нии сцепной муфты ба­рабана ле­бедки.

С помощью такого устройства дости­гают уплотнения грунта па глубину до 2 м при нескольких ударах плиты по одному месту. Производительность трамбующей пли­ты 80... 120 м³/ч.

Специальная трамбующая машина ДУ-12В со свобод­но падающими грузами (рис. 199) смонтиро­вана на базе гусе­нич­ного трактора. Рабочий орган ма­шины состоит из двух трамбующих плит 5 мас­сой по 1550 кг, пе­реме­щаю­щихся по на­правляющим штангам 6. Плиты подве­шены на канатах, свобод­ные концы ко­торых закреплены на блоках поли­спаст­ного механизма. На­правляющие бло­ки канатного полиспаста расположены на кон­струкции, состоящей из передних стоек, задних стоек и стяжек. Входной вал редук­тора соединен с коленчатым валом двига­теля трактора фрикционной муфтой и про­межуточ­ным салом. На вы­водном валу ре­дуктора закреплен кри­вошипный меха­низм, который, воздейст­вуя на подвижную обойму блоков поли­спаста, подни­мает на высоту 1,1 м и сбрасывает трамбующие

плиты.

Для уменьшения скорости перемещения машины пре­дусмотрен ходоуменьши­тель. Число ударов плиты 12...18 в 3 мин. Ширина уплотняемой полосы составляет 2400 мм. Глубина уплотнения до 1,2 м. Производи­тельность маши­ны около 450 м³/ч.

Трамбующие вибрационные плиты в строи­тельстве применяют для уплотне­ния грунтов в стес­ненных услови­ях и при не­больших объемах работ.

Рабочий орган виброплиты (рис. 200) пред­ставляет собой металлический под­дон с ус­тановлен­ными на нем одним или двумя виб­раторами направленного дейст­вия. При ра­боте вибраторов про­исходит уплотнение грунта и одновре­менное са­мостоятельное перемещение виброплиты в задан­ном на­правлении. Перемещение плиты достига­ется соот­ветствующей установкой дебалансов виб­раторов. Суммарная возбуждающая сила явля­ется результирую­щей центро­бежных сил противо­положно вращаю­щихся пар де­балан­сов. При на­правлении силы строго вертикаль­но машина виб­рирует на месте (см. рис. 200, б), а при направле­нии силы под углом к вертикали машины — пе­реме­щается по грунту впе­ред или на­зад под воз­дейст­вием горизон­тальной составляющей возбуж­дающей си­лы. Управление переме­щением плиты в заданном направ­лении обеспечивается рабо­чим с помощью руко­яти, прикреп­ленной к корпусу машины. Привод к вибратору осуществляется элек­тродвига­телем или двигате­лем внут­реннего сго­рания.