В отличие от катков с гладкими вальцами воздействие кулачковых катков характеризуется большим удельным давлением, кото- – рое по своей величине значительно превосходит пределы прочности грунтов. Ввиду этого кулачковые катки эффективны на уплотнении связных грунтов, особенно комковатых, и мало эффективны при уплотнении несвязных грунтов, где отдельные частицы перемещаются в сторону и вверх, что влечет за собой разрушение структуры.
Грунт укатывают по кольцевой схеме (рис. 8.26) с постепенным смещением от обочин к оси дороги. При этом должно быть обеспечено перекрытие следа уплотняющей машины для обеспечения равномерности уплотнения.
Так как первый проход требует максимального тягового усилия, при таком режиме лучше используется мощность тягача. За последующие проходы на высокой скорости происходит уплотнение и доведение грунта до значений, близких к оптимальным. Два последние прохода, как правило, производят на малой скорости (не выше 2 2,5 км/ч), доводя плотность грунта до оптимальных значений и повышая модуль деформации, тем самым улучшая структуру грунта. Рациональный скоростной режим уплотнения связных грунтов может дать экономию до 30 40% общей стоимости уплотнения, а также примерно в 2 раза повысить выработку катков.
Рис. 8.26. Схемы уплотнения грунтов катками. Цифрами показана очередность проходов катка (номера проходов)
Уплотняя грунты с предварительной подкаткой более легкими катками, нужно 30 40% потребного количества проходов сделать по одному следу. Важное значение имеет скорость уплотнения. Под рациональным скоростным режимом работы катков понимают такое сочетание скоростей движения на различных стадиях, при котором без снижения качества уплотнения грунтов достигается максимальная выработка катков. Первый проход каток совершает на малой скорости. Этим обеспечивается лучшая ровность поверхности слоя, которая сохраняется и при последующих проходах.
(Исследования и производственный опыт позволяют сделать некоторые рекомендации в части режима работы .всех катков.. Катки должны быть подобраны таким образом, чтобы при последовательном вводе их в работу не возникало слишком резкого повышения напряжения на поверхности* грунта. Если не соблюдать это условие, переход на более тяжелый каток влечет за собой осадки грунта и связанные с этим переформирование его структуры и эффект от подкатки уменьшается. При уплотнении грунтов, требующих большого количества проходов по одному следу; эффект от подкатки повысится, если этот процесс будет осуществляться не одним, а несколькими легкими катками. При последовательной замене одного катка другим должна соблюдаться постепенность возрастания их линейных давлений. При такой системе уплотнения напряжение на поверхности будет постепенно повышаться до конечной величины, определяемой выбранным для данных условий типом тяжелого катка.
Рациональные режимы работы катков с гладкими вальцами требуют подкатки предварительного уплотнения грунтов более легкими катками и оптимальных скоростей движения катков. При уплотнении рыхлых грунтов легкими катками прорабатывается сравнительно нетолстый слой, но верхняя часть его доводится до высокой плотности. При следующих проходах более тяжелого катка ввиду наличия плотной верхней части погружение вальца в грунт уменьшается, благодаря чему на поверхности увеличивается удельное напряжение (давление). На очень рыхлых грунтах непосредственное применение тяжелого катка вследствие сильного волнообразования неэффективно, а в ряде случаев невозможно. Таким образом, преимущество подкатки вполне очевидно.
Еще раз следует отметить, что уплотнение, особенно связных грунтов, в условиях, когда W>W0, вообще нецелесообразно ввиду абсолютной неэффективности этого процесса.
Катки с гладкими барабанами и на пневматических шинах пригодны для уплотнения связных и несвязных грунтов,, кулачковые могут в основном уплотнять только связные грунты. Эффект уплотнения в большой степени зависит от правильного выбора параметров катков. Их нужно выбирать применительно к свойствам тех грунтов, для уплотнения которых тот или иной тип катка предназначен.
Ширина участков должна допускать повороты катков вместе с тягачом.
Уплотнение катками наиболее простой и достаточно производительный способ, стоимость уплотнения которыми значительно ниже, чем другими машинами. Ввиду этого он является наиболее распространенным способом уплотнения грунта. К числу его недостатков надо отнести невозможность в ряде случаев уплотнить грунты слоями большой толщины, а также необходимость в достаточном фронте работ.
Необходимую плотность устанавливают по СНиПу.
Степень плотности грунта, которая должна быть достигнута в результате машинного уплотнения, это такая плотность, при которой прекращаются дальнейшие осадки земляного полотна от нагрузок и увлажнения. Степень плотности будет тем выше, чем меньше объем воздуха в грунте (но не менее 4 6%’), а влажность в пределах оптимальной. Плотность масса единицы объема, т. е. отношение покоящейся массы к ее объему р =771/1/. Максимальную плотность определяют прибором Союздорнии.
По принципу действия машины для уплотнения можно разделить на вибрационные, статические, трамбующие и комбинированные. К Машинам вибрационного действия относятся вибрационные катки самоходные и прицепные с гладкими металлическими и кулачковыми вальцами, самопередвигающиеся виброплиты, прицепные, крановые и ручные, многосекционные уплотнители на гусеничном и колесном ходу. К машинам статического действия относятся прицепные, полуприцепные и самоходные катки. Рабочим органом этих машин служат пневматические шины или металлические (гладкие) кулачковые, решетчатые и другие вальцы. К машинам ударного действия относятся трамбовочные на гусеничном и колесном ходу со свободно падающим рабочим органом или рабочим органом принудительного действия (активного действия), а также ручные трамбовки пневматические, электрические и взрывные. Имеются машины с комбинированными методами уплотнения: укаткой и трамбованием (катки с падающими грузами), виброударные и другие.
Под воздействием механических нагрузок происходит сближение частиц грунта, вытеснение воздуха и влаги, уменьшение его пористости. Благодаря этому увеличиваются объемная масса грунта, его плотность и несущая способность.
Уплотнение грунтов машинами
Категория: Механизация дорожных работ
→ Справочник → Статьи → →
Строительные машины и оборудование, справочник
Уплотнение грунтов машинами
Комментариев нет:
Отправить комментарий