Способы набора грунта скрепером

Разработка грунта с использованием скреперов. Особенности

Рабочим органом скрепера служит ковш с ножевым устройством, который при движении (под действием тягача или собственного двигателя) осуществляет послойное резание (копание) грунта (разработка грунта) с одновременным набором его в ковш. Переход в транспортное положение осуществляется выглублением ковша с одновременным его закрытием. Разгружается грунт послойно в процессе движения при помощи наклона ковша или перемещения задней стенки его.

Скреперы бывают прицепные, полуприцепные (седельные) и самоходные. По способу управления — с канатно-блочным и гидравлическим управлением, а по способу разгрузки ковша — с принудительной, полупринудительной и свободной перемычки, дамбы, плотины, разработке грунта в выемках (котлованах, каналах), вскрышных работах, разработке карьеров и т. п. Скреперы предназначены для послойной разработки грунтов I и II групп, грунты III группы и мерзлые грунты должны быть предварительно разрыхлены.

Источник фото: 888avto.ru

На производстве применяют скреперы различных моделей с ковами емкостью 1,5-25 м 3 . В настоящее время выпущены опытные образцы скреперов с ковшами емкостью до 80 м 3 и скреперные поезда при емкостью 160-200 м.

Область применения скреперов ограничивается дальностью. Так, прицепные тракторные скреперы с ковшом емкостью до 5 м 3 целесообразно применять при транспортированы грунта до до 600 м; при 15 м 3 — до 1 000 м. Быстроходные полуприцепные и самоходные скреперы, способные развивать скорость до 40 км/ч и выше, могут использоваться при перемещении грунта до 3 км и более.

Цикл работы скрепера состоит из следующих операций: разработка грунта с одновременным наполнением ковша, транспортировка, разгрузка и холостой ход. От способа выполнения этих операций, а также от принятой схемы движения скрепера из забоя к месту укладки грунта и обратно зависит производительность скрепера.

Разработка грунта скрепером. Способы работы

Наполнение ковша следует осуществлять на первой передаче при прямолинейном движении скрепера под уклон. Длина пути и время набора грунта при движении под уклон по сравнению с движением по горизонтали значительно сокращаются, а коэффициент наполнения ковша увеличивается. Время наполнения ковша скрепера в значительной степени зависит от способа резания грунта и принятой последовательности разработки выемки. Резание грунта может осуществляться тонкой стружкой примерно одинаковой толщины, клиновидной стружкой с постепенным выглублением ковша и стружкой переменного гребенчатого профиля. При первом, наиболее простом способе резания, не делаются никакие промежуточные выглубления и заглубления ножа, и грунт срезается тонкой стружкой одинаковой толщины на всем пути набора грунта в ковш.

Источник фото: gid-str.ru

Наиболее производительным является способ срезки грунта клиновидной стружкой, позволяющий значительно сократить путь и время набора ковша, Вначале зарезания грунт беспрепятственно входит в пустой или мало наполненный ковш, поэтому можно срезать грунт толстой стружкой. Но по мере наполнения ковша грунтом приходится несколько выглублять ножевое устройство, так как увеличивается вес скрепера и сопротивление наполнению. Срезка грунта стружкой гребенчатого профиля достигается путем многократного выглубления и заглубления ножа скрепера в процессе его перемещения. Этот способ резания также позволяет более рационально использовать мощность двигателя и обеспечивает полную загрузку ковша.

Схемы разработки грунта

Последовательность скреперных проходок может быть весьма разнообразна, но в практике чаще всего используются разработка грунта в выемке последовательными проходками, проходками через полосу и шахматными проходками, способствующими лучшему наполнению ковша.

По шахматной схеме сначала разрабатывается первый ряд проходок длиной I: при этом между проходками к оси проходки первого ряда на три четверти ширины проходки 3/4d, При этом ось движения скрепера совпадает с осью неразработанных полос грунта первого ряда проходок, В такой же последовательности ведется разработка третьего и всех последующих рядов проходок, а после снятия слоя грунта по всей площади забоя.

Источник фото: hydrotechnics.ru

Начиная со второго ряда проходок, машинист срезает стружку, площадь сечения которой в поперечном профиле уменьшается в процессе резания. Так, в начальный период резания на участке длиной L/2 срезается стружка прямоугольной формы наибольшей ширины, во второй период площадь сечения стружки уменьшается (в два раза) за счет изменения ширины резания. При этом способе машинист на всем протяжении проходки лучше использует тяговое усилие трактора (тягача).

Транспортирование грунта скрепером должно осуществляться с наибольшей скоростью, которая зависит от состояния землевозных путей, мощности и конструкции тягача.

Временные землевозные дороги, особенно в грузовом направлении, должны иметь минимальное число поворотов и подъемов.

Разгрузка грунта производится при движении скрепера на прямых участках пути. При послойной укладке грунта разгрузка ведется на минимальных скоростях, а при разгрузке грунта опрокидыванием ковша — на скоростях транспортирования.

Источник фото: studopedia.org

Продолжительность груженого и холостого ходов скрепера, даже (при незначительной дальности перемещения грунта, составляет до 70% от времени цикла, поэтому особенно важно добиться экономии времени на этих операциях. Выбирая схему движения скреперов, необходимо стремиться к сокращению количества разворотов, уменьшению углов подъема, особенно при движении скрепера при загруженном состоянии, увеличению скорости движения. Желательно, чтобы длина забоя и фронт разгрузки позволяли обеспечить полную; загрузку и разгрузку ковша. Места укладки и разработки грунта рекомендуется выбирать таким образом, чтобы путь загруженного скрепера был кратчайшим и не имел крутых поворотов.

Схемы движения скреперов

При производстве земляных работ скреперами применяют поперечную и продольную возки и различают следующие схемы движения скреперов: по эллипсу, восьмеркой, зигзагом, спиралью, поперечно-челночную и др.

При схеме движения по эллипсу скрепер делает один набор грунта, одну разгрузку и два поворота на 180° по крутому подъему в одну и ту же сторону. Такое движение скрепера циклично повторяется, причем места набора и выгрузки грунта с каждым следующим циклом несколько смещаются. Во избежание одностороннего износа ходовых частей скреперного агрегата следует периодически изменять направление его движения.

Движение скрепера восьмеркой отличается от движения по эллипсу тем, что в каждом цикле набор и разгрузка производятся два раза, поворот на 180 o по крутому уклону осуществляется в ненагруженном состоянии, а в нагруженном скреперный агрегат растворяется на 45 o и делает подъем по смягченным уклонам.

Повороты при каждом цикле чередуются (левые и правые), что исключает одновременный износ ходового оборудования тягача и скрепера. Обе схемы движения применяются при возведении насыпей с разработкой боковых прилегающих резервов, а также при разработке выемок с отсыпкой грунта в насыпь или в кавальер, планировке площадок и при других работах с поперечной транспортировкой грунта и небольшим фронтом работ. Движение по эллипсу рекомендуется применять, когда возводят насыпи высотой 1-1,5 м из боковых резервов при коротком фронте работ; при устройстве высоких насыпей и глубоких выемок (более 1,5 м), когда требуются специальные въезды и выезды, применяется движение по восьмерке.

Разработка грунта по спиральной и поперечно-челночноной схеме

При возведении насыпи из двусторонних резервов или при укладке грунта в кавальеры, когда ширина насыпи или кавальера больше или равна длине разгрузки скрепера, может быть применена спиральная схема движения. Использование этой схемы эффективно при небольшой разнице в отметках насыпи и резерва (до 2,5 м) и при ширине резерва, недостаточной для наполнения ковша.

Источник фото: hydrotechnics.ru

Если и ширина резерва (выемки) больше длины пути набора грунта, то можно использовать поперечно-челночную схему движения скрепера, по которой разработка грунта осуществляется в направлении, перпендикулярном оси земляного сооружения. Эта схема позволяет сократить число поворотов скрепера и длину пути в груженом и порожнем направлениях. Применяется для неглубокой (до 1,5 м) разработки грунта в выемках с перемещением его в двусторонние отвалы.

Схему движения скреперного агрегата в забое нужно выбирать, учитывая характер земляного сооружения, взаимное расположение мест разгрузки и выгрузки грунта и прочие местные условия. При этом всегда нужно стремиться к усовершенствованию процесса производства работ. На практике применяют и другие схемы движения.

Источник фото: hydrotechnics.ru

Для более полного использования объема ковша и на тяжелых грунтах нередко используют толкач, который вместе с тягачом создает нужное усилие. При загрузке скрепера с одноосным тягачом обязательно применяют толкач — бульдозер на гусеничном ходу или толкатель, оборудованный толкающим устройством. Необходимое условие хорошей работы с толкачом — одинаковые скорости движения тягача и толкача. Загрузка толкача по времени должна быть не менее 70-80%. Количество скреперов, обслуживаемых одним толкачом, зависит от дальности возки грунта.

Наша группа в Telegram

Читайте также:  Способы пополнения карты ситибанка

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Источник

Способы набора грунта скрепером

Домашняя · November 19, 2021
Технологии
Строительные работы
Монтаж металлоконструкций
Бетонные работы
Монтаж деревянных изделий
Монтаж бетонных конструкций
Транспортные работы
Свайные работы
Монтаж комплектных систем
Гость

Разработка грунта скреперами и бульдозерами

Применение скреперов

Лучшее наполнение ковша грунтом происходит при движении скрепера под уклон 5. 12°. При разработке связных грунтов целесообразно применять в процессе набора грунта трактор-толкач. При этом увеличивается наполнение ковша и сокращается продолжительность набора.

Длина пути набора грунта зависит от характера разрабатываемого грунта, типоразмера скрепера и принятой схемы работы.

Режут грунт и заполняют ковш только при прямолинейном движении тягача и скрепера, Для сокращения времени набора грунта в ковш скрепера и наибольшего его заполнения грунт режут на первой передаче (скорость движения 2,5. 3,5 км/ч), применяют удлиненные ножи и зубья, ведут зарезание под уклон, предварительно разрыхляют плотные грунты, устанавливают щеки к ковшу, применяют тракторы-толкачи и регулируют положение заслонки во время резания грунта.

При разработке мягких грунтов (растительного, лесса, мягкого солончака и т. п.) срезается клиновидная стружка — более толстая вначале и более тонкая к концу набора ковша. При разработке сухих песчаных грунтов резание осуществляют стружкой гребенчатого профиля с переменным заглублением ковша и постепенным уменьшением толщины стружки.

При всех способах резания грунт набирают с максимально возможной толщиной стружки (табл. 1).

Рекомендуемая толщина стружки при работе скрепера, м

Вместимость ковша, м 3 Мощность, кВт Грунт
Тягача Толкача Песок Супесь Суглинок Глина
6 75 60-65 0,2/0,3 0,15/- 0,12/0,2 0,09/0,14
10 100 75 -/0,3 0,2/- 0,18/0,25 0,14/0,18
15 175 75 -/0,35 0,25 0,21/0,3 0,16/0,22

Примечание. До черты — без толкача, за чертой — с толкачем.

Плотные грунты предварительно рыхлят на толщину срезаемой стружки. Для рыхления слабых глинистых грунтов применяют рыхлитель с пятью стойками, а суглинистых — с тремя стойками. Для лучшего наполнения ковша сухие грунты увлажняют с помощью поливочных машин до оптимальной влажности, а переувлажненные грунты сушат.

При разработке грунта легкими скреперами следует: производить послойное рыхление плотных грунтов на глубину резания скрепера; не допускать передвижения и набора грунта на уклонах, более указанных в паспорте машины; применять при наборе грунта тракторы-толкачи; применять скреперы с принудительным заполнением; производить разгрузку грунта на насыпи при движении скрепера параллельно продольной оси насыпи; отсыпать грунт в насыпи слоями от откосов к оси продольными полосами; возводить насыпи попеременно на картах, на каждой из которых производят операции по выгрузке, разравниванию, увлажнению (подсушиванию) и уплотнению грунта.

Схемы движения скрепера

Работа «по эллипсу» (рис. 1, а) и «восьмерке» (рис. 1, б) применима при возведении насыпей из одно- и двусторонних резервов, при устройстве выемок с укладкой грунта в насыпи, дамбы и кавальеры, при планировочных работах в промышленном и гражданском строительстве. При работе «восьмеркой» за один проход скрепер совершает две операции загрузки ковша и две операции его разгрузки, что сокращает путь холостого пробега и, как следствие, повышает производительность скрепера.


Рис.1. Схема движения скрепера

а — по эллипсу; б — восьмеркой; в — по спирали; г — зигзагом; д — по челночно-поперечной схеме; е — по челночно-продольной схеме; прямоугольниками показаны участки загрузки; заштрихованными прямоугольниками — участки разгрузки

Спиральную схему (рис.1, в) используют при возведении широких насыпей из двусторонних резервов или широких выемок высотой или глубиной до 2,5 м. При этом работы ведут без устройства выездов и съездов.

Работу «по зигзагу» (рис.1, г) производят при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов при длине захватки 200 м и более.

Челночно-поперечная схема (рис.1, д) применяется чаще при возведении насыпей и дамб высотой менее 1,5 м при работе из двусторонних резервов или при устройстве каналов и выемок до 1,5 м с укладкой грунта в дамбы или кавальеры. Производительность работы скрепера по зигзагу выше на 15 %, а при челночно-поперечной — на 30 % по сравнению с эллиптической схемой.

Челночно-продольная схема движения скреперов (рис.1, е) применяется при возведении насыпей вы сотой 5. 6 м с заложением откосов не круче 1: 2° с транспортировкой грунта из двусторонних резервов.

Схему движения для каждого конкретного случая следует выбирать с учетом местных условий так, чтобы пути движения были наименьшими. Наибольшие уклоны землевозных дорог должны составлять для скреперов: в грузовом направлении — при подъеме- 0,12. 0,15, а при спуске 0,2. 0,25; в порожнем направлении — при подъеме 0,15. 0,17, а при спуске 0,25. 0,3.

Передовой опыт

С этой целью разработаны конструкции скреперных ковшей увеличенной вместимости с подвижным днищем, заполнение которых не требует увеличения силы тяги трактора.

Длительные испытания показали, что применение ковшей увеличенной вместимости с подвижным днищем обеспечивает увеличение производительности скреперов за счет большего на 2,9. 3,8 м 3 объема перевозимого за цикл грунта при незначительно меняющейся скорости транспортировки. Производительность скреперов увеличивается в среднем на 30. 35%, а удельные приведенные затраты снижаются на 15. 20%.

Техника безопасности

После работы машина должна быть заторможена. Оставлять незаторможенной машину запрещается на уклоне или косогоре.

Во время движения скрепера запрещается устранять неисправности машины, регулировать и смазывать ее, входить на машину и сходить с нее.

Скреперы запрещается использовать: при разработке глинистых грунтов в дождливую погоду; при движении на подъем при продольном уклоне свыше 25° и спуске с грунтом при уклоне свыше 30°; при работе на косогорах с поперечным уклоном свыше 30° или крутых откосах.

Машинист скрепера не должен делать резких поворотов агрегата, особенно при работе на косогорах, что зачастую приводит к сползанию трактора; запрещается также поворачивать агрегат с заглубленным ковшом.

Перед началом поворота машинист скрепера должен перейти на низшую передачу (первую или вторую) и только тогда начинать поворот.

При перемещении агрегата своим ходом на другое место работы при расстоянии не более 1 км ковш следует поднять и закрепить его транспортной подвеской к раме скрепера, выключив лебедку или гидропривод. При этом особое внимание необходимо обратить на состояние тормозного устройства, а при движении под уклон следует дополнительно тормозить агрегат двигателя трактора.

Применение бульдозеров


Рис.2. Возведение насыпи бульдозера

а — из одностороннего резерва; б — из двухсторонних резервов


Рис.3. Планировка дна котлована бульдозером

а — перемещение грунта к месту разработки котлована драглайном; б — перемещение грунта к месту последующей разработки прямой лопатой

Рациональная дальность перемещения грунтов бульдозерами зависит в основном от мощности бульдозера: на тракторах ДТ-54 — до З0. 50 м, ДТ-75 и Т-100 — до 50. 70, Т-130 и Т-180 до 100, ДЭТ-250М и Т-330 до 150. 160м.

Цикл работы бульдозера состоит из набора, перемещения, разравнивания грунта и обратного хода.

Набор (копание) грунта может производиться следующими способами:

стружкой постоянной толщины. Так разрабатывают все виды грунтов I. III групп при наборе их на подъеме или грунты со значительным сопротивлением копанию;

гребенчатый способ — стружкой переменной толщины, с поперечным заглублением отвала. Так разрабатывают плотные и сухие грунты;

клиновой способ — стружкой переменной толщины, переходя от наибольшей стружки к более тонкой. Так разрабатывают обычно грунты с малым сопротивлением копанию.

При разработке выемки наиболее, производительная работа бульдозера достигается при движении его под уклон 10. 15°. Наибольшие уклоны, преодолеваемые бульдозерами классов до 40, от 40 до 100 и от 150 до 250 кН, составляют: при движении вверх соответственно 20, 25.. .30 и 25°; при спуске с грунтом соответственно 20, 25. 35 и 35°; при поперечном уклоне 20, 30 и 30°.

Перемещение грунта из выемки в насыпь рекомендуется производить: при расстоянии перемещения до 50 м — по траншейной схеме без промежуточного вала, а при расстоянии перемещения 50…100 м — с накоплением грунта в промежуточных валах (рис. 4).


Рис.4. Способы уменьшения потерь грунта при транспортировке бульдозером

а — созданием траншеи; б — многократными проходками по одному следу; в — спаренной работой бульдозеров; г — созданием промежуточных валов

В зависимости от характера возводимого сооружения, взаимного расположения мест разработки и отсыпки грунта и от местных условий используют раз личные схемы движения бульдозеров. При этом различают три основные схемы разработки и перемещения грунта бульдозерами: прямую, боковую и ступенчатую.

Прямую схему применяют при рытье траншеи и выемок, ширина которых незначительно превышает ширину отвала бульдозера; при устройстве въездов, когда допускается отсыпка грунта в одно место, при этой схеме бульдозер совершает возвратно-поступательное движение без поворотов, поэтому схему часто называют челночной или маятниковой. При движении вперед бульдозер срезает грунт и транспортирует его к месту отвала (рабочий ход). Затем он задним ходом возвращается к месту начала резания грунта.

Боковую схему работы бульдозера применяют при перемещении ранее разработанного грунта из отвалов или сыпучих материалов (песка, гравия и др.) из бункеров, при разработке легких грунтов, срезаемых толстыми слоями, а также при работе на косогорах. При этом разрабатываемый грунт располагается сбоку от пути, по которому бульдозер транспортирует его к месту отсыпки. Бульдозер захватывает отвалом грунт, делает поворотное движение, перемещает грунт на транспортный путь, затем транспортирует его к месту отсыпки. Работать по этой схеме может только квалифицированный бульдозерист, поскольку при недостаточном опыте управления бульдозером значительная часть грунта может быть потеряна во время поворота бульдозера.

Ступенчатая схема разработки и перемещения грунта применяется в основном при устройстве насыпей, выполнении вскрышных работ и вертикальной планировке площадей, когда допускается отсыпать разрабатываемый грунт по всей ширине выемки. Работа ведется параллельными проходками. Переместив грунт из одной проходки, бульдозер совершает холостой ход под углом к оси рабочего хода и начинает разработку и перемещение грунта на расположенной рядом проходке (см. рис.2, а).

В зависимости от ширины насыпи разработку грунта ведут в одно- и двусторонних (см. рис. 2, б) боковых резервах. Перед началом работ производят геодезическую разбивку насыпи и боковых резервов, целью которой является наметить ось и границы основания насыпи, границы бермы и резервов. Резервы закладывают преимущественно на нагорной стороне насыпи с поперечным двусторонним уклоном дна 0,02 к середине резерва. Продольный уклон дна резерва должен составлять не менее 0,002 и не более 0,008. Для удобства работы отсыпку насыпи ведут захватками длиной 50. 100 м.

Разработку грунта начинают от полевой бровки резерва. Бульдозер двигается на первой скорости, срезает грунт слоями до 30 см и перемещает его в сторону насыпи. При подходе к берме отвал бульдозера постепенно приподнимают, чтобы не срезать грунт на берме. Укладку грунта в тело насыпи производят валиками, размещая их по ширине насыпи. Холостой ход бульдозера в резерв осуществляется на максимальной скорости заднего хода.

От каждой проходки в резерве грунт укладывают в тело насыпи, размещая его по ширине насыпи. Затем бульдозер начинает разработку грунта в следующей проходке. После отсыпки первого слоя насыпи по всей длине захватки бульдозер поднимается на насыпь, перемещается вдоль нее, при этом разравнивает уложенный валиками грунт и уплотняет его гусеницами. Отсыпку последующих слоев насыпи бульдозером производят в той же последовательности. После отсыпки насыпи до заданной высоты бульдозер разравнивает верхний слой грунта, планирует бермы и дно резерва, доводя продольные и поперечные уклоны до проектных отметок.

Отсыпку насыпи высотой 1,5. 2 м можно производить без послойного разравнивания насыпанного грунта сразу на полную высоту. При этом рабочая отметка насыпи должна быть увеличена по сравнению с проектной на 10. 15 %, так как насыпь в течение длительного времени будет давать осадку.

Планировку дна котлована и срезку откосов производят бульдозерами после разработки грунта экскаваторами. Если дно котлована является основанием для фундаментов, грунт в зависимости от типа и вместимости ковша экскаватора не добирают на 0,1. 0,З м. Дно котлована зачищают бульдозером, который перемещает грунт к экскаватору (см. рис. 3, б), а при небольших расстояниях перемещения и глубине котлована удаляет его сам.

При зачистке откосов бульдозерами отвалы грунта располагают преимущественно вдоль нижней бровки зачищаемого откоса. Это позволяет перемещать грунт сверху вниз (крутизна откосов не превышает 1 : 2,5).

Обратная засыпка траншей бульдозером производится грунтом из отвала, расположенного вдоль траншеи. После укладки трубопровода, кабеля или устройства другого сооружения во избежание их повреждения одновременно с двух сторон засыпают вручную на высоту 0,25. 0,З м дальнейшую засыпку траншеи производят бульдозером перекрестными поперечными ходами.

Техника безопасности

Разработка грунтов бульдозером вблизи электрокабелей, находящихся под напряжением, запрещается.

При продольном движении по свеженасыпанному грунту не разрешается приближаться к бровке откоса ближе чем на 1 м во избежание сползания бульдозера под откос. Выдвижение ножа бульдозера за бровку откоса при сбросе грунта запрещается.

Перемещение грунта бульдозером на подъеме более 15° или под уклон 30° запрещается.

В темное время суток рабочее место должно, быть освещено.

При работе на бульдозере запрещается:

производить во время работы двигателя регулирование, крепление и смазку механизмов;

сходить с площадки управления и входить на нее во время движения;

находиться в пределах призмы обрушения дна раскрепленных котлованов и траншей.

Во время взрывных работ бульдозер необходимо удалить на безопасное расстояние и возвращать на место работы только после сигнала «отбой».

Уплотнение грунтов

Требуемая степень уплотнения грунтов достигается с наименьшими затратами при оптимальной влажности грунта, поэтому сухие грунты нужно предварительно увлажнять, а переувлажненные — осушать.

Рекомендуемая влажность для грунтов составляет, % глин — 23..28; тяжелых суглинков — 22. 25; средних суглинков — 21. 23; легких суглинков и супесей — 15. 17; чернозема — 25…35; лессов — 19. 21, песков мелких и пылеватых — 8. 14.

Искусственное уплотнение грунта повышает модуль деформации и сопротивление грунта сдвигу, благодаря чему повышается устойчивость откосов и насыпей. Уплотненный грунт становится более водонепроницаемым и водоустойчивым.

Послойное уплотнение грунта в насыпных сооружениях и обратных засыпках котлованов и траншей осуществляется:

укаткой — с помощью самоходных, полуприцепных и прицепных катков, транспортных средств (автомобилей и прицепов-землевозов), а также землеройно-транспортных машин (бульдозеров и скреперов);

трамбованием — специальными трамбующими машинами; навесным трамбованием — специальными трамбующими машинами, навесными трамбующими плитами, а также пневматическими трамбовками (для стесненных условий);

вибрированием — подвесными, прицепными и самоходными вибраторами; комбинированным способом — виброкатками-агрегатами.

Основные параметры, характеризующие процесс уплотнения, зависят от свойств грунтов, способов уплотнения и типов применяемых грунтоуплотняющих машин и оборудования.

Для укатки применяют катки статического и вибрационного действия. Катки статического действия предназначены для уплотнения грунтов при возведении отсыпаемых послойно дорожных насыпей, плотин и дамб оросительных сооружений и водохранилищ, при засыпке выемок и т. д.

Глубина уплотняющего воздействия, определяющая толщину отсыпаемого слоя, зависит от массы катка, типа его рабочего органа и числа проходов по одному следу.

Область применения катков по разновидностям грунтов определяется типом рабочего органа. По типу рабочего органа катки статического действия разделяют на катки с кулачковыми, ребристыми, решетчатыми, и гладкими вальцами. По способу приведения в движение катки бывают прицепные и самоходные.

Связные и комковатые грунты уплотняют кулачковыми катками (рис.5, а), которые передают на грунт давление, значительно превосходящее предел его прочности (табл. 2). Такими машинами массой до 5 т уплотняют слой грунта толщиной 10. 20 см при восьми — восемнадцати проходках катка по одному следу, а тяжелыми массой 25. 30 т слой толщиной 50. 65 см при четырех — десяти проходках по одному следу.


Рис.5. Схемы уплотнения грунтов

а — кулачковыми катками; б — пневмоколесным катком; в — гладким самоходным катком; г — трамбующей платой, подвешенной к стреле экскаватора Э-652Б; 1 — перекрытие полос; 2 — направление укатки от краев насыпи к ее середине; 3 — ширина укатываемой полосы; 4 — рыхлый слой грунта; 5 — уплотненный слой грунта; 6 — зона уплотнения грунта ручными трамбовками; 7 — слой грунта, уплотняемый катком; 8 — ось проходки экскаватора; 9 — трамбующая плита; 10 — уплотняемая полоса; 11 — место стоянки экскаватора

Техническая характеристика прицепных катков с кулачковыми вальцам

Техническая характеристика Марка машины
ДУ-26 (Д-614) ДУ-3Б (Д-220Б)
Ширина уплотняемой полосы, м 1,8 2,7
Число смежных вальцов 1 2
Диаметр вальца, мм 1400 2400
Число кулачков 160 180
Высота кулачков, мм 200 400
Толщина укатываемого слоя, м, до 0,2 0,4
Скорость движения, км/ч, до 3 3
Масса катка, т 9 (без балласта) 28 (с балластом)
Тяговый трактор Т-100 (Т-130) Т-180
Изготовитель Кременчугский завод дорожных машин

При использовании кулачковых и ребристых катков происходит разрыхление верхней части слоя грунта на глубину 1/3. 1/2 высоты кулачка или ребра. Эти катки не применимы для несвязных грунтов из-за большой глубины разрыхления поверхности слоя грунта.

Комковатые связные грунты укатывают вальцами, поскольку валец разрыхляет комки и одновременно уплотняет слой рыхлого грунта.

Пневмоколесные прицепные катки выпускают двух типов: с жестким креплением колесных осей к раме и общим балластным кузовом, а также с балансирным креплением осей к тяговой раме и с секционными ящиками.

У катков с балансирными колесами постоянно обеспечивается контакт всех колес с неровной поверхностью укатки и все колеса передают на грунт заданную нагрузку, обусловленную балластом. Катки с жестким креплением колес этими качествами не обладают.

Катками на пневмоколесном ходу средней массы (до 10 т) уплотняют слои толщиной 10. 25 см при двух — десяти проходках катка по одному следу, катками большой массы (до 45 т) — слои толщиной 25. 50 см при том же количестве проходок по одному следу.

Кулачковыми катками и катками на пневмоколесном ходу уплотнение производят путем последовательных замкнутых проходок катка по всей площади насыпи с перекрытием каждой проходкой предыдущей на 0,15. 0,25 м (см. рис. 31 ,а). Закончив укатку всей площади, процесс повторяют столько раз, сколько требуется для достижения проектной плотности грунта.

Катками с гладкими металлическими вальцами уплотняют связные грунты слоем до 15 см и песчано-гравелистые смеси при толщине отсыпаемого слоя от 5 до 15 см. Применение таких катков целесообразно, когда верхний слой насыпи является основанием фундаментов или подъездных путей, а также при засыпке верхней части пазух в стесненных условиях (см. рис. 31, в). Нижние слои пазухи толщиной 15. 20 см вокруг фундамента уплотняют пневматическими или электрическими трамбовками.

Вибрационные катки (табл. 3) предназначены для уплотнения несвязных отсыпанных грунтов и выпускаются в самоходном и в прицепном исполнении гладкими вальцами.

Техническая характеристика катков с гладкими вальцами

Виброкаток Характеристика Масса, т Тип двигателя Параметры уплотнения грунтов, см
Толщина слоя Ширина полосы
ДУ-14 (Д-480) Прицепной одновальцовый 3 Д-37М, 30кВт (к трактору ДТ-54-А) 50…80 140
ДУ-10А (Д-480) Самоходный двухвальцовый 1,7/1,48 УД-25 кВт 15…20 85
ДУ-25А (Д-613А) То же 4,3/3,6 Д-21 15 кВт 20…30 100
ДУ-36 (Д-480) Самоходный одновальцовый 0,68/0,52 УДС-25С, 6кВт 10…15 66

Рабочим органом виброкатка является гладкий валец, внутри которого смонтирован вал с дебалансами — возбудителями вибраций. Валец размещается внутри прямоугольной рамы, оснащенной дышлом со сцепным устройством. На задней поперечине рамы установлен двигатель, приводящий вал дебалансов с помощью гибкой (обычно клиноременной) передачи.

Для уравновешивания двигателя на передней части рамы крепится противовес. Снизу на поперечинах рамы смонтированы подпружиненные скребки, очищающие вальцы от грунта. Для защиты рамы и двигателя от вибраций к боковым балкам рамы с помощью резинометаллических амортизаторов крепятся корпуса подшипников вальца и вала дебалансов.

Трамбующие машины и оборудование служат для уплотнения связных и глинистых грунтов, отсыпаемых слоями толщиной до 1. 1,5 м. Несвязные песчаные грунты, как правило, не трамбуют, так как вблизи от места удара грунт разуплотняется.

В строительстве используют трамбующие плиты на одноковшовых экскаваторах и кранах и трамбующие машины непрерывного действия.

Трамбующие плиты, навешиваемые на канат экскаватора-драглайна (см. рис. 5, г), применяют обычно для уплотнения грунтов в местах с узким фронтом работ, недоступных для уплотняющих машин других типов.

Трамбующими плитами массой 2. 7 т и более, подвешенными к экскаваторам или кранам, уплотняют песчаные и глинистые грунты с количеством ударов 1. 5. Недостатком этого способа является — повышенная изнашиваемость крана или экскаватора, а также сравнительно невысокая их производительность, что ограничивает применение этого способа.

Трамбующие машины выпускаются в двух модификациях — ДУ-12Б и ДУ-12В для агрегатирования с гусеничными тракторами Т-100М и Т-1З0.

Рабочим органом машины служат две плиты, подвешенные рядом на подъемных канатах сзади трактора. Плиты поочередно поднимаются канатами и свободно падают на поверхность грунта, осуществляя его трамбование на полосе, равной по ширине захвату обеих плит.

Во время работы трактор движется с замедленной ходоуменьшителем скоростью, которая выбирается соответственно необходимому числу ударов плит по одному месту. При транспортных передвижениях машины плиты поднимаются в верхнее положение, где удерживаются крюками. При работе крюки переводят в нерабочее положение с помощью механизма, управляемого из кабины водителя.

Техническая характеристика трамбующей машины ДУ-12

Техническая характеристика Марка машины
ДУ-12Б ДУ-21В
Базовый трактор Т-100М Т-130
Число плит 2 2
Масса плиты, т 1,3 1,3
Размер плиты в плане, мм 1000×1000 1000×1000
Высота падения плит, м 1,3 1,3
Ширина захвата плит, м 2,5 2,5
Частота ударов, мин 2×16 2×16
Число ударов по одному месту 3…6 3…6
Энергия одного удара, Дж 14300 14300
Поступательная рабочая скорость 80…200 80…200
Глубина уплотнения, м До 1,2 До 1,2
Масса, т
машины с трактором 18 18
навесного оборудования 1,3 1,3

Уплотнение грунтов в насыпях

Число участков, одновременно используемых для укладки грунта, зависит от объема работ, наличия оборудования, сезона производства работ и может изменяться в пределах 4-2. В летнее время наибольшая производительность достигается при работе на 4 участка, в зимнее время — не более двух.

Размеры карт определяют конкретными условия ми производства и применяемыми механизмами, однако их длина должна быть не менее 200 м.

Рекомендуются следующие размеры у для кулачковых катков 250. 300 м, для катков на пневматических шинах — 200 м, для виброкатков — 200…250 м; для виброуплотняющих и трамбующих машин при уплотнении лессовых, просадочных и гравелистых грунтов не менее 50 м.

Ширину насыпи, как и ширину участков, принимают из условий безопасного ведения работ уплотняющей машиной, которая должна находиться от бровки насыпи на расстоянии, предотвращающем ее сползание на откос.

Для уменьшения избыточной влажности следует перед уплотнением послойно подсушивать грунт в естественных условиях. Для ускорения этого процесса грунт на участке необходимо разрыхлять боронованием или перепахиванием. При толщине слоя грунта в рыхлом состоянии 30. 40 см подсушивания в условиях летней жаркой погоды требуется не менее 2. 3 сут.

При уплотнении слоя рыхлого грунта, отсыпанного, например, драглайном или грейдер-элеватором, следует производить сначала укатку катком легкого типа без загрузки его балластом. Эта операция не требуется при отсыпке слоев грунта самосвалами, скреперами или тракторными тележками. В этом случае грунт уплотняется до требуемой нормы плотности грунтоуплотняющими машинами.

При вертикальной планировке больших площадей и на насыпях, где возможны повороты катка, рекомендуется применять схему движения катков по замкнутому кругу. На насыпях, где невозможен поворот катка, следует применять челночную схему движения, когда трактор в конце участка отцепляется от катка и присоединяется к нему с другой стороны.

При укатке прицепными катками первый и второй ход катка выполняют на расстоянии 2. 2,5 м от бровки насыпи, а затем смещением ходов на 1/3…1/4 ширины катка в сторону бровки уплотняют края насыпи. После этого укатку продолжают круговыми проходками от края к середине насыпи с перекрытием каждого прохода на 1/3…1/4 ширины катка.

Для равномерного уплотнения грунта давление воздуха в шинах катка должно быть одинаковым (проверять манометром). Рекомендуемое давление в шинах катков на пневмоколесном ходу: для песков 200 кПа, супесей 300. 400, суглинков и глин 500. 600 кПа. При этом число проходов катка по одной полосе обычно принимают: для песчаных грунтов 2. 3, для супесчаных 3. 4 и для суглинистых и глинистых 5. 6.

Уплотнение грунтов укаткой следует производить при рациональном скоростном режиме работы катков. Скорости движения катка различны, причем первый и два последних совершаются на малых скоростях (2. 2,5 км/ч), а все промежуточные ходы — на больших, но не превышающих 8. 10 км/ч. При рациональном скоростном режиме работы катка производительность его увеличивается примерно вдвое, а общая стоимость работ снижается на 50 %.

При возведении насыпи из резерва драглайном работы следует выполнять на двух смежных захватках: на одной из захваток отсыпаемый слой грунта разравнивается бульдозером, а на другой — уплотняется грунтоуплотняющими машинами. При уменьшении толщины отсыпаемого слоя от 1 до 0,3 производительность драглайна уменьшается на 11 %.

При возведении насыпи из резервов бульдозерами работы следует производить также попеременно на двух смежных участках.

Для уплотнения песчаных оснований под фундаменты и повышения несущей способности грунтов под различными инженерными сооружениями применяют гидровибрационный метод. Он основан на использовании вибрации, передаваемой грунту от гидровибратора, с одновременным увлажнением уплотняемого грунта.

К гидровибратору, подвешенному к стреле крана, подводят два шланга: для подачи воды в нижнее и верхнее сопло. Гидровибратор извлекают из грунта с остановками через каждые 30. 40 см при непрерывной подаче воды в верхнее сопло. Глубина погружения гидровибратора определяется необходимой глубиной уплотнения грунта. Скорость погружения зависит от давления и количества подаваемой воды,. Массы гидровибратора, плотности и гранулометрического состава грунта и принимается в среднем 1. 2 м/мин. При уплотнении с увлажнением водой грунт оседает, а вокруг гидровибратора в радиусе 0,4…1 м образуется воронка, которую необходимо засыпать песком.

Источник

Читайте также:  Основные способы сварки под флюсом
Оцените статью
Разные способы