Содержание
1. Сущность процесса и способы уплотнения грунтов
2.Трамбующая машина
3.Прицепные вибрационные катки
4.Прицепные и полуприцепные статические катки
5. Разновидности грунтоуплотняющих машин и области их рационального применения
Литература
1. Сущность процесса и способы уплотнения грунтов
машина земля работа грунт
При устройстве различных земляных сооружений часто возникает необходимость уплотнения грунта, что предотвращает осадки и сдвиговые деформации сооружения. В гидротехнических земляных сооружениях уплотнение является также эффективным средством снижения фильтрации воды.
В зависимости от прочности связей между минеральными частицами грунты подразделяют на связные и несвязные. Прочность связей определяется содержанием влаги в грунте.
При уплотнении нарушаются связи между минеральными частицами, создается более плотная их компоновка и вытесняется воздух, благодаря чему грунт приобретает прочность и стабильность, повышается его несущая способность.
Плотность грунта оценивается степенью его уплотнения. Наибольшая степень уплотнения при наименьших энергозатратах достигается при оптимальной влажности, которая также определяется прибором стандартного уплотнения.Уплотнение грунтов следует производить при влажности, близкой к оптимальной.
В практике известны три основных метода уплотнения грунтов: статическая укатка, ударное трамбование и вибрирование. Для повышения эффективности уплотнения в последние годы созданы уплотняющие машины, работающие по принципу вибрационной укатки и частоударного трамбования, а также комбинированного воздействия.
С учетом этого грунтоуплотняющие машины подразделяются на машины статического, ударного, вибрационного и комбинированного действия. Они в зависимости от способа их перемещения бывают прицепные и самоходные, а также в виде навесного оборудования к базовым машинам
По виду рабочего органа уплотняющие машины подразделяются на: – катки статические и вибрационные с гладкой, кулачковой и решетчатой металлической обечайкой и катки пневмоколесные; – трамбующие машины на базе гусеничных тракторов, управляемые вручную трамбовки с электрическим или бензиновым двигателем, а также трамбовки на базе гидромолотов к гидравлическим экскаваторам; – самопсредвигаюшисся и навесные к базовым шасси виброплиты, а также виброплиты, навешиваемые на стреле экскаватора вместо ковша. Они условно делятся по своей массе на легкие, средние и тяжелые.
Ученые разработали новую технологию уплотнения: сквозь грунт, словно через фильтр, они пропустили смесь газов и подожгли их. В процессе горения, проходившегос "черепашьей" скоростью, почва прогрелась до 1500 (!) градусов. Втаком пекле вся вода и растворимые вещества выгорели, грунт спекся ипревратился в очень плотную твердую "подошву". Такая "подошва"позволяет обойтись без традиционных свай и втрое уменьшить расходы: забивка только одной сваи обходится в три тысячи рублей. Фундамент, созданный по новой технологии, сокращает сроки возведения здания ипомогает избежать появления возможных трещин в домах при "просадке"грунта. Новая технология уже прошла апробацию в Казахстане.
2. Трамбующая машина
Трамбующая машина с падающими плитами ДУ-12А предназначена для уплотнения тяжелых связных грунтов, отсыпаемых слоями толщиной 0,8 м и более при сосредоточенных объемах работ (подъезды к мостам и другим инженерным сооружениям), а также для уплотнения дамб и плотин.
Трамбующая машина представляет собой навесное оборудование к гусеничному трактору оснащенному ходо-уменьшителем. Редуктор привода плит имеет выходной вал, по концам которого смонтированы кривошипы с блоками полиспастного механизма, установленные на эксцентриках. Привод редуктора осуществлен через фрикционную муфту от переднего конца коленчатого вала двигателя трактора. Конструкция кривошипно-полиспастного механизма плит обеспечивает поочередный подъем и сброс обеих плит, выбор слабины каната перед подъемом, а также свободное падение плит с учетом осадки грунта. Направляющие трамбующих плит заделаны в траверсе задней подвески при помощи резиновых амортизаторов и имеют управляемые из кабины трактора удлинители.
Электротрамбовки широко используются для механизации уплотнения грунта в стесненных местах (в пазухах фундаментов, вокруг колонн и опор, при устройстве грунтовых подсыпок под полы зданий, засыпке траншей при прокладке и ремонте подземных коммуникаций и др.)
В качестве привода электротрамбовок применены встроенные трехфазные синхронные электродвигателя на 220 В. В этих трамбовках применены ударный механизм пружинного типа и динамические гасители вибрации корпуса. Электротрамбовка ИЭ-4504 имеет трамбующий башмак, на котором закреплены два цилиндра, служащие направляющими для рабочих пружин. Пружины установлены на штоках с предварительным натяжением. Штоки пружин жестко соединены с ползунами криво-шипно-шатунного механизма. На кривошипных валах установлены неуравновешенные массы, вращающиеся в разные стороны, благодаря чему создастся результирующая центробежных сил, действующая вдоль вертикальной оси трамбовки и гасящая колебания корпуса. При вращении электродвигателя кривошипно-ша-тунные механизмы через ступенчатые штоки и пружины сообщают трамбующему башмаку возвратно-поступательное движение, и он в конце каждого двойного хода ударяет по грунту.
3. Прицепные вибрационные катки
Прицепные виброкатки А-4, А-8, А-12 с гладкими кулачковыми и решетчатыми вибровальцами предназначены для уплотнения различных насыпных грунтов. Катки с гладкими вальцами эффективно применять для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов, а кулачковые рекомендуется использовать при уплотнении тяжелых связных грунтов.
Решетчатые катки эффективно использовать для уплотнения комковатых и смерзшихся грунтов. Рабочим органом катков является вибровалец, внутри которого вмонтирован дсбалансный вибровозбудитель с круговыми колебаниями. Вибровалец установлен в охватывающей тяговой рам с дышлом при помощи рези неметаллических амортизаторов. Возбудитель колебаний вальца приводится в движение от отдельного двигателя внутреннего сгорания, установленного на раму катка. Крутящий момент от двигателя к валу вибровозбудителя передается через управляемую муфту сцепления и клиноременную передачу. Рези неметалл и ческие амортизаторы служат для защиты двигателя и рамы от действия вибрации. На раме гладких и кулачковых виброкатков устанавливаются скребки для очистки вальца или кулачков от налипающего грунта. Включение и выключение муфты двигателя осуществляется дистанционно из кабины тягача.
Виброкаток ДУ-62 состоит из одноосного пневмоколесного тягача с силовой установкой и кабиной, с которым шарнирно сочленен вибровалец с охватывающей рамой. Силовой установкой катка служит дизельный двигатель с раздаточным редуктором и насосной станцией, включающей два насоса переменной производительности и насосы для подпитки гидросистемы и системы управления катком. Один из насосов переменной производительности питает гидромоторы привода на ход тягача и вибровальца, а другой — гидромотор привода вибровозбудителя вальца.
Самоходный виброкаток ДУ-62 предназначен для уплотнения грунтов, а также уплотнения гравийно-щебеночных материалов дорожных оснований, в том числе обработанных вяжущим.
Применение насосов переменной производительности позволяет бесступенчато изменять скорости движения катка и производить плавное его реверсирование.Применение насоса переменной производительности для привода гидромотора вибровозбудителя обеспечивает изменение параметров вибрации катка.
Высокий уплотняющий эффект катка ДУ-62 обеспечивается за счет тяжелого вибровальца и гидрообъемного привода, позволяющего менять параметры вибрации и скорости движения катка. Дорожный вибрационный каток ДУ-57 предназначен для послойного уплотнения несвязных, связных и крупнообломочных фунтов при возведении насыпей, дамб, плотин и других сооружений.
Виброкаток ДУ-57 состоит из силового модуля — одноосного пневмоколесного тягача и шарнирно-сочлененногос ним вибровальца. На силовом модуле в общей полураме смонтированы двигатель с оборудованием, топливный и масляный баки, раздаточный редуктор с насосной станцией гидросистемы катка, мосте двумя пневмоколесами и кабина с сиденьем для машиниста, в которой сосредоточены контрольные приборы и органы управления катком. Мост приводится от двух гидромоторов через общий редуктор.
4. Прицепные и полуприцепные статические катки
Прицепной кулачковый статический каток ДУ-26А предназначен для послойного уплотнения связных грунтов при возведении насыпей, плотин, дамб, оснований дорог и других земляных сооружений.
Каток ДУ-26А состоит из металлического вальца с кулачками, рамы со скребками, двух дышел со сцепными устройствами.
Валец с кулачками является рабочим органом катка. Внутренняя полость вальца заполняется балластом — песком или каменными материалами. К наружной поверхности обечайки вальца в шахматном порядке приварены стальные кулачки. Днища вальца имеют люки со съемными крышками, через которые производят загрузку и выгрузку балласта. На оси вальца в специальных корпусах вмонтированы подшипники.
Рама катка представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух продольных и двух поперечных балок коробчатого сечения. К продольным балкам рам приварены планки для крепления подшипниковых узлов вальца. С внутренней стороны к поперечным балкам приварены скребки, которые предназначены для очистки вальца от налипающего грунта.
Прицепной каток на пневмоколесах ДУ-39Б предназначен для послойного уплотнения насыпных грунтов, стабилизированных грунтов и гравийно-щебеночных материалов при сооружении насыпей, плотин, дамб и оснований дорог.