Уплотнение грунта катком: 69-04 ТК «Технологическая карта на уплотнение грунта I-II группы самоходными катками»

Особенности уплотнения грунтов вибрационными катками – Основные средства

Для начала немного теории. Как известно, грунт – это многокомпонентная и многообразная геологическая система, включающая горные породы, почвы, техногенные образования и т. д. В отличие от асфальтобетонных смесей, которые имеют более или менее стабильные компоненты, состав грунтов может быть очень разным.

Единой системы классификации грунтов в мире не существует. В России действует ГОСТ 25100–2011, в котором грунты подразделяются на три основных класса: скальные, дисперсные и мерзлые. Каждый класс включает множество типов и десятки подвидов. Там же приводятся основные показатели свойств грунтов и их разновидности. В США для целей дорожного строительства применяется система, разработанная Американской ассоциацией служащих государственных автодорог и транспорта (AASHTO). Группы и подгруппы в ней объединены в две основные категории: зернистые и пылевато-глинистые материалы. Французская система классификации делит грунты на классы и подклассы на основе механических свойств, включая гранулометрический состав и пластичность. Основное влияние на свойства большинства грунтов оказывает количество содержащейся в них влаги. В практических целях важно знать, как реагирует грунт на действие внешних сил. Для этой цели профессионалы выделяют связные, полусвязные и несвязные грунты.

При строительстве дорожных оснований уплотнение грунта играет важнейшую роль. От качества работ по уплотнению зависит способность конструкции дорожной одежды сохранять прочность в течение всего срока службы. В грунтах, обладающих низкой плотностью, под воздействием транспортных нагрузок накапливаются остаточные деформации и возникают просадки, что со временем приводит к нарушению ровности проезжей части дорог. Чем плотнее грунт, тем меньше вероятность морозного пучения из-за изменения влажности грунта под воздействием осадков. То же самое касается и строительных объектов. Если на стадии строительства не удается обеспечить качественное уплотнение, расходы на ремонт за время эксплуатации объекта могут превысить первоначальные расходы на его сооружение. По сути своей, процесс уплотнения состоит в вытеснении воздуха из пор грунта, отжатия свободной воды и уменьшения слоя связанной воды, что достигается механическим воздействием уплотняющей техники. Для каждого вида грунта существует своя оптимальная влажность, при которой можно достичь максимальной степени уплотнения. Для песчаных грунтов оптимальная влажность составляет 4–12%, а для глинистых – 9–22%.

Вибрационное уплотнение грунтов – это очень сложный процесс. Общее уплотняющее усилие находится под влиянием более чем 30-ти факторов. Необходимо учитывать такие характеристики грунта, как размер и твердость частиц, текстура, начальная плотность, содержание влаги, толщина слоя, степень уплотнения подстилающего слоя. Конструкция катка также важна для динамики уплотнения. Влияние оказывают размер рамы, рабочий вес, колесная база, распределение массы на передний и задний вальцы. Производители должны также правильно подобрать диаметр и ширину вальца, амортизаторы, массу эксцентриков и их расположение относительно оси вальца. Оператору во время работы необходимо контролировать амплитуду, частоту и скорость движения катка. Использование систем автоматического регулирования скорости для обеспечения баланса между скоростью и частотой может помочь в достижении равномерного уплотнения. Цель вибрационного уплотнения состоит в том, чтобы обеспечить максимальное действие сил на материал. Это возможно при условии, что все составляющие «работают» с полной отдачей.

При вибрационном уплотнении достигаются более высокая плотность и больший глубинный эффект, чем при статическом уплотнении, а заданное уплотнение достигается за меньшее число проходов. При работе виброкатка грунт уплотняется неравномерно – степень уплотнения изменяется в зависимости от глубины. Обычно прилегающий к поверхности грунт уплотняется в меньшей степени, средний слой имеет максимальную степень уплотнения, а грунт, лежащий ниже, также уплотняется меньше. Путем изменения рабочих параметров можно изменять глубину зоны максимального уплотнения, но все равно грунт будет уплотняться не в равной степени. Для уплотнения связных глинистых грунтов применяются вальцы с кулачками прямоугольной или овальной формы. Чтобы использовать кулачки только по необходимости (на каменных грунтах они не нужны), на гладкий валец надевается кулачковый бандаж, монтаж которого можно провести в полевых условиях – он займет не более двух часов.

Процедура определения значения коэффициента уплотнения грунта, с помощью которого происходит контроль качества работ, занимает до двух суток, а результаты носят точечный характер. Поэтому в реальной ситуации, в условиях дефицита времени, выполнение работ по уплотнению происходит зачастую с применением другого метода – метода проб и ошибок. Машинисты катков полагаются на свой опыт и субъективные ощущения, чтобы понять, достаточно или недостаточно уплотнен грунт. Критерий отсутствия следа и волны перед вальцом при контрольном проходе катка также не всегда позволяет получить объективную картину. Кроме того, связь между модулями упругости материалов слоев при проектировании и значениями коэффициентов уплотнения при строительстве отсутствует. В итоге заказчик не имеет возможности проконтролировать соблюдение заложенных требований, а при работе на каменной отсыпке вообще не может определить, насколько она уплотнена.

Установленные на современные катки электронные системы измерения в корне меняют эту ситуацию. Они в реальном времени снабжают операторов данными о степени уплотнения. Такая система может предупредить о наличии под землей скрытых объектов, способных повлиять на качество уплотнения. При наличии на катке системы глобальной навигации (ГЛОНАСС, GPS) можно также получить карту распределения плотности по всему участку, что дает возможность провести не точечный, а сплошной контроль качества уплотнения каждого слоя.

Рассмотрим некоторые модели катков, которые обладают всеми возможностями для качественного уплотнения грунта.

Немецкая компания Bomag не нуждается в представлении. Линейка этого производителя включает около шестидесяти моделей самоходных грунтовых виброкатков. Нечасто производители включают в свои линейки грунтовые катки массой 3–5 т. У Bomag такие машины есть. Суперкомпактный дизайн позволяет использовать грунтовые катки BW 124 и BW 145 на небольших строительных площадках, где особенно важными являются высокая маневренность и мобильность. Несмотря на небольшие размеры катки обладают хорошими рабочими характеристиками. В машины заложена способность преодолевать крутые подъемы, что позволяет использовать их на рельефных поверхностях. Высокая сила тяги позволяет дополнительно оборудовать их специальным отвалом, с помощью которого грунт равномерно распределяется по поверхности. Помимо стандартных функций поднятия и опускания отвал может поворачиваться и наклоняться под определенным углом. Поднятие и опускание отвала осуществляется с помощью ножной педали, поворот и наклон – посредством ручного рычага.

Для средних и крупных объектов подойдут машины BW 211, BW 212, BW 213 и BW 215 массой 10–15 т. Их герметичный корпус предохраняет рабочие узлы и агрегаты от повреждений и образования загрязнений. Четырехступенчатые топливные фильтры не допускают попадания в двигатель неочищенного топлива. Катки оборудованы системой Bomag Evib Meter (BEM), которая обеспечивает непрерывное определение и отображение значения динамической жесткости грунта Evib (МН/м²) и информируют оператора о данном параметре. Более высокое значение Evib означает более высокий параметр жесткости грунта и соответственно более качественное уплотнение. Система состоит из двух акселерометров, контроллера и дисплея. При достижении максимального уровня уплотнения оператор оповещается специальным значком на дисплее.

Bomag BW 332 (масса 33 т, ширина уплотняемой полосы 2,4 м) с полигональным вальцом – самый мощный не только в линейке, но и в мире. Толщина эффективного уплотнения у него доходит до 4 м. Полигональный валец представляет собой три аксиально смежных восьмиугольных элемента равной ширины, которые расположены в шахматном порядке. По бокам приварены два кольца, которые облегчают движение катка по твердой поверхности и предотвращают его заваливание, в случае когда средний элемент попадает на острую грань. Особенность уплотняющего эффекта при работе полигонального вальца заключается в постоянном изменении направления действующих сил благодаря его специфической форме. Регулировка амплитуды производится с помощью системы Variocontrol бесступенчато от 0 до 3,3 мм при частоте 26 Гц.

Широкая линейка грунтовых катков Hamm новой серии 3000 (включает около сорока моделей) выпускается с единой кабиной для всех машин массой от 5 до 25 т и обеспечивает возможность подбора машины для любых задач. Сиденье с подлокотниками и двумя джойстиками превращает процесс управления катком в увлекательное занятие. Панель приборов очень информативна и отображает обороты двигателя, уровень топлива, температуру и уровень масла гидравлики, уровень охлаждающей жидкости, давление масла в двигателе, состояние воздушного фильтра, частоту, скорость движения, работу системы орошения и, конечно, циферблат системы контроля уплотнения HCM. Грунтовые катки с технологией VIO совмещают в одном вальце системы вибрации и осцилляции. При этом оператор вручную может выбрать предпочтительный тип уплотнения даже во время движения катка. Наиболее часто применяют подобные катки в городских условиях, вблизи зданий, в сложных условиях на песчаных грунтах. Система микропроцессорного управления Hammtronic оптимизирует функции машины и обеспечивает экономичное использование ее ресурсов. Работа системы незаметна со стороны, но при этом она значительно увеличивает производительность, снижает потребление дизельного топлива на 30–50% и в то же время продлевает жизненный цикл машины. Hammtronic управляет приводом хода, предотвращая проскальзывание колес, и дает возможность преодолевать подъем до 70%. Система вибрации и скорость движения катка регулируются электронной системой управления оборотами двигателя для улучшения результатов уплотнения и меньшего расхода топлива. Параметры выводятся на дисплей оператора. Специально разработанный трехточечный шарнир обеспечивает курсовую устойчивость и комфорт при вождении.

Пятое поколение грунтовых катков Atlas Copco (Dynapac) включает около двадцати моделей и отличается повышенным вниманием к рабочему месту оператора. Гнутая форма стекол кабины обеспечивает снижение шума. Кабина катка очень просторна внутри, а рабочее место, наоборот, предельно компактно. Кресло с подлокотниками совмещено с рукояткой хода и кнопочными переключателями. Весь модуль управления с рулевой колонкой и сиденьем оператора свободно вращается внутри кабины на 180°, что полезно при движении задним ходом. Обзор из кабины позволяет оператору видеть любой предмет выше 1 м на расстоянии не более 1 м от катка. Плотномер с функцией активного управления системой вибрации автоматически уменьшает амплитуду, когда степень уплотнения близка к заданной, а при достижении полного уплотнения отключает вибратор и посылает сигнал на дисплей. Таким образом, предотвращается «двойной отскок» или пере­уплотнение, которые могут привести к разрушению машины.

Работа системы оптимизации уплотнения Atlas Copco (Dynapac) основана на показаниях датчика жесткости грунта, который установлен на вальце. Сигнал от датчика идет на процессор, который регулирует амплитуду вверх или вниз в зависимости от состояния уплотняемой поверхности. Система CompBase позволяет правильно подобрать машины и составить технологическую карту работ по уплотнению. При пробуксовке катка оператор может изменять скорость движения буксующего модуля (вальца или заднего моста). При выборе в качестве опции системы с автоматической блокировкой дифференциала при пробуксовке подключается электронная система межмостовой блокировки. За счет увеличения массы переднего модуля (у современных машин она может составлять до двух третей от общей массы катка) повышается уплотняющий потенциал машины. Валец катков Atlas Copco (Dynapac) изготавливается из износостойкой стали большой толщины. В зависимости от модели грунтовые катки Atlas Copco (Dynapac) создают линейную нагрузку от 25 и до 65 кг/см. Такие параметры в комбинации с высоким значением амплитуды, составляющей от 1,8 до 2,1 мм, позволяют добиться уплотнения каменной отсыпки на глубине до 2 м.

Серия ASC от Ammann состоит из семи машин массой от 5 до 25 т. На первом месте, как и у других производителей, стоит комфорт оператора. Через зад­нее стекло кабины открывается широкий обзор благодаря низкому капоту. Такая конфигурация стала возможной с применением конструкции без заднего моста. Задние колеса приводятся в действие с помощью двух гидромоторов, размещение которых позволяет опустить двигатель. Таким образом, центр тяжести также смещается вниз. Система измерения и контроля ACE автоматически бесступенчато регулирует амплитуду и частоту в соответствии с характером грунта. По мере уплотнения уменьшается амплитуда и увеличивается частота. Заранее установленные рабочие скорости обеспечивают оптимальное соотношение с частотой вибрации. Передний и зад­ний модули катка статически и динамически сбалансированы. Технику Ammann можно приобрести в компании «Универсал-Спецтехника» (Москва), которая имеет 40 филиалов по всей России.

Катки для уплотнения грунта Atlas Weycor включают пять моделей массой от 7100 до 13 800 кг и отличаются просторной кабиной ROPS с панорамным обзором и низкой посадкой для снижения общей высоты машины. Управление производится одним джойстиком с пятью кнопками для маневрирования, изменения направления движения и управления виброузлом. Кабина установлена на специальных подшипниках, которые гасят вибрацию. Особая форма стекол способствует снижению уровня шума, а заднее стекло оборудовано еще и подогревом. Активация функции ECO Speed обеспечивает уплотняющее действие вальца одновременно с понижением расхода топлива. Гидравлическая система при этом работает в обычном режиме, а обороты двигателя понижаются.

В стандартную комплектацию входит задний мост с автоматической блокировкой дифференциала, 4-ступенчатый гидростатический привод, который автоматически обеспечивает максимальное непрерывное тяговое усилие на различных типах грунтов, и отопитель кабины. Режим сверхмодуляции гидромотора хода позволяет преодолевать уклон до 48%. В качестве опций производитель предлагает кондиционер, кулачковый бандаж, плотномер с дисплеем или выводом на принтер. Датчик ускорения плотномера устанавливается на недемпфированной части вальца. Вся информация наглядно отображается на съемном жидкокристаллическом дисплее, который можно при необходимости переносить на соседние машины. Датчик фиксирует колебания вальца, на основании которых рассчитывается величина текущего относительного уплотнения. Таким образом, оператор постоянно обладает информацией о степени уплотнения, амплитуде, частоте и скорости. Одновременно устройство отображает среднюю величину уплотнения, увеличение степени уплотнения после каждого прохода, кривую уплотнения текущего прохода и точку нахождения машины на уплотняемом участке. В России авторизированным дистрибьютором Atlas Weyhausen GmbH, которая производит данную продукцию, является ООО «ДСТ-Маркет» (Москва).

В последние годы растет импорт в Россию китайских грунтовых катков массой до 14 т. В основном это катки с механической коробкой передач и непривод­ным вальцом. Такие машины достаточно эффективны на сухих и малосвязных грунтах, для которых они и создавались, но их использование на влажных связных материалах может вызывать значительную пробуксовку зад­него модуля. В силу конструктивных особенностей ни ручная, ни автоматическая блокировка дифференциала на них не предусмотрена, а механическая передача не выдерживает повышенных нагрузок, возникающих при пробуксовке, и шестерни бортового редуктора быстро разрушаются.

К чести китайской компании XGMA (эксклюзивный дистрибьютор в России – «НТК Форклифт», Москва), в Россию под этой маркой поставляются полноценные машины с полным приводом для уплотнения грунта – семь моделей массой от 10 до 20 т. Они комплектуются двигателями Dongfeng Cummins с турбонаддувом, гидронасосоми Bosch Rexroth и гидромотором Sauer Danfoss для системы привода хода. Привод вибратора осуществляется с помощью гидронасоса и гидромотора Permco, для вибровала используются подшипники SKF.

Крупнейший российский производитель ЗАО «Раскат» предлагает шесть моделей грунтовых катков новой серии RV от 11 до 21 т, которые изготавливаются с применением импортных комплектующих ведущих мировых производителей: двигатель Deutz, гидравлика Sauer-Danfoss, планетарные редукторы Bonfiglioli и Bondioli Pavesi, а также старую модель ДУ-85. На катках RV применена высокоэффективная амортизация вальца и кабины. Безопасность работы обеспечивается встроенной системой защиты при опрокидывании (ROPS), блокировкой запуска двигателя при включенных гидроприводах, тремя функционирующими независимо друг от друга тормозными системами: рабочей, стояночной и резервной. Катки оборудованы пневматическими шинами с протектором, который обеспечивает повышенную проходимость.

Другой ведущий российский производитель с 15-летним опытом работы – Завод «Дорожных машин» (г. Рыбинск) предлагает новую серию дорожных катков для уплотнения грунта весом 12, 14 и 16 т. Главным отличием данных моделей является использование на колесной оси привода хода мостов Carraro (Италия), адаптированных под установку гидромотора, как импортного, так и отечественного производства. Данный мост, разработанный специально для дорожных катков, за счет использования функции блокировки дифференциала исключает пробуксовывание при работе на склоне и рыхлом грунте, а использование кулачкового бандажа или делителя потока между приводом вальца и приводом моста позволяет этой серии грунтовых катков работать практически «на болоте». Вторым отличием является 4-опорный виброузел, в котором используются подшипники немецкого или японского производства, а также новая система смазки. Рабочее место оператора спроектировано в соответствии со стандартами по эргономике, кабина комплектуется системой кондиционирования и отопления. Чтобы каток мог работать даже в суровых зимних условиях, предусмотрена установка предпускового подогревателя и системы подогрева гидропривода. По желанию потребителя в качестве опции может быть установлена система контроля степени уплотнения грунта, а также система дистанционного контроля режимов работы катка (Глонасс/ GPS).

Белорусский холдинг «АМКОДОР» предлагает 12-тонную грунтовую модель 6712, которая выпускается уже давно. Из новинок «АМКОДОРа» можно отметить 16-тонный грунтовый каток 6811 с электронным табло, которое отображает скорость движения, частоту колебаний вибратора, степень уплотнения грунта. В конструкции виброузла грунтовых катков «АМКОДОР» применяются два эксцентрика, что способствует равномерному распределению усилия по всей рабочей поверхности вальца. Грунтовые катки нового поколения – 6710 и 6620 с современным дизайном и компоновкой узлов находятся в разработке и готовятся к выпуску.

Запланированное к 2020 г. удвоение объемов строительства дорог в России потребует значительного количества новой современной техники. Грунтовые катки будут играть важнейшую роль в этом проекте, ведь от их работы зависит качество основания будущих дорог. Отечественные производители имеют хорошую возможность усилить свои позиции за счет действующего приоритета для отечественной продукции и потеснить мировых лидеров на нашем рынке. Для этого им придется как минимум наращивать объемы производства и следовать в русле современных технологий, а значит, без импортных комплектующих все равно не обойтись.

Работа катка. Послойное уплотнение грунта. Как правильно делать

При уплотнении грунта мы хотим обозначить ряд моментов, на которые часто не обращают внимание.

1. Какой показатель грунта необходимо контролировать. В одном случае это плотность скелета сухого грунта, в другом — коэффициент уплотнения.

Поясним: плотность скелета сухого грунта — это соотношение массы грунта на единицу объёма, выражаемая обычно кг/м³ или г/см³.
Коэффициент уплотнения грунта — это соотношение текущей плотности грунта к максимально возможной плотности этого же грунта (определяется по ГОСТ 22733 в лаборатории), выражается цифрой (например: 0.95; 0.98).

Какой показатель необходимо контролировать — должно быть прописано в проектной документации или установлено другим документом.

2. Один из самых важных показателей грунта, который устанавливается в лаборатории, это максимальная плотность при оптимальной влажности. По сути это влажность грунта, при которой этот грунт можно уплотнить до максимальных показателей. Поэтому мастера бригад, которые руководят процессом послойного уплотнения грунта, должны знать, какой влажности должен быть укатываемый грунт. Если влажность этого грунта больше или меньше оптимальной нужно принять меры (соответственно либо высушить, либо увлажнить).

Уплотнять грунт, у которого фактическая влажность значительно отличается от оптимальной — неправильно и экономически невыгодно, так как проходов катка требуется гораздо больше и в итоге можно так и не получить требуемую плотность грунта.

3. Необходимо чётко соблюдать толщину укатываемого слоя. Толщина слоя зависит он типа и массы катка. Если делать слои большей толщины, то грунт может не уплотниться до нужных показателей.

4. Если каток оставляет за собой хорошо заметный след, то, как правило, грунт ещё не уплотнен, требуются дополнительные проходки катка. Если после тщательного уплотнения катком, полосы от прохода катка на грунте всё ещё остаются, это значит, что у уплотняемого грунта не оптимальная влажность. В таком случае требуется приблизить влажность грунта к оптимальной (либо увлажнить грунт, либо высушить).

5. Нужно обращать внимание на качество и свойства грунта для обратной засыпки. Часто быв

II.2. Технология механического уплотнения грунтов ч.1

II.2.1. Общие сведения

Грунты уплотняют для увеличения их несущей способности. К механическим способам уплотнения грунтов относятся укатка, трамбование, вибрирование и комбинированный способ. При выборе метода уплотнения грунтов и типа грунтоуплотняющих машин следует учитывать свойства грунта (гранулометрический состав, влажность, степень однородности, требуемую плотность), а также объем работ, время года, особенности выполнения подготовительных и вспомогательных работ и другие факторы. Работы по уплотнению грунтов ведутся при их влажности, близкой к оптимальной, т.е. при которой достигается наибольший эффект уплотнения.

Величина оптимальной влажности принимается:

• – для песка мелкого и средней крупности — 10—15%;
• – для песка пылеватого — 14—23%;
• – для супесей — 9—15%;
• – для суглинков — на 1% и для глин — на 2% ниже влажности на границе раскатывания.

Увлажнение грунта и доведение его влажности до оптимальной производится поливочной машиной или из шлангов. При этом перед укладкой первого слоя должно производиться разрыхление поверхности основания на глубину не менее 5 см, а отсыпка последующего слоя должна выполняться с перемешиванием и разравниванием грунта. Если величина оптимальной влажности превышает верхний предел более чем на 20%, то необходимо подсушить грунт рыхлением или боронованием, после чего производить уплотнение грунта. Если подсушка грунта не достигает цели, то следует усилить основание втрамбовкой в него щебня или гравия.

Несвязные и малосвязные грунты увлажняются в отсыпном слое незадолго до уплотнения.

Поверхность земляного сооружения следует разделять на участки, на каждом из которых последовательно укладывают, разравнивают, увлажняют и уплотняют грунт. Все участки с одинаковыми условиями работы должны быть равновеликими по площади.

II.2.2. Технология уплотнения грунтов укаткой

Уплотняют грунты укаткой катками на пневмоколесном ходу и кулачковыми, а также транспортными и землеройно-транспортными машинами. Катками с гладкими вальцами укатывают грунты, главным образом на завершающей стадии уплотнения верхнего слоя насыпи, который может служить основанием дорожной одежды. Катками на пневмоколесном ходу могут быть уплотнены все виды грунтов. Кулачковые катки рекомендуется применять для уплотнения глины, суглинков и глинистых грунтов с примесью щебня и гравия, а также комковатых грунтов. Использовать кулачковые катки для уплотнения песков, сланцевых глин и сильно увлажненных глинистых грунтов не следует. Нельзя применять кулачковые катки для доуплотнения уже сравнительно плотных грунтов и особенно при недостаточной их влажности.

На больших площадках при выполнении работ по вертикальной планировке территории застройки лучше применять схему движения катком по замкнутому кругу. На насыпях, где исключается возможность разворота катка и устройства въездов, следует использовать челночную схему движения. На рис. II-1, а, б приведены схемы производства работ с разворотом катка на участке (рис. II-1, а) и со съездом (рис. II-1, б).

Количество ходов катка на пневмоколесном ходу по одной полосе может быть ориентировочно принято 2—3 для песчаных грунтов, 3—4 для супесчаных грунтов и 5—6 для суглинистых и тяжелосуглинистых грунтов.

Уплотнять грунт самоходным катком обратной засыпки в стесненных условиях рекомендуется по схеме, указанной на рис. II-2. При этом уплотняемый грунт разравнивают малогабаритным бульдозером, а в особо стесненных условиях — вручную. Грунт вначале уплотняют трамбовками по обеим сторонам фундамента на ширину 0,8 м от его обреза, а затем ходами катка — челночным способом — полосами, перекрывающими одна другую на 0,1 м.

Рис. II-1. Схема производства работ по уплотнению грунтов катками

а — при развороте катка на участке; б — при развороте катка со съездом с участка; 1 — оси, номера и направления проходов катка; 2 — общее направление работ на укатке; 3 — перекрытие полос при укатке; 4 — ось насыпи; 5 — ширина насыпи; 6 — разворот катка; 1 : m — крутизна откосов насыпи

Рис. II-2. Схема работ по уплотнению грунтов обратной засыпки самоходным катком

1 — зона уплотнения грунта трамбующей машиной; 2 — зона уплотнения грунта малогабаритным катком; 3 — направление движения катка

На рис. II-3 приведена схема производства работ по уплотнению основания под фундаменты зданий и сооружений самоходным катком.

Рис. II-3. Схема производства работ по уплотнению основания фундаментов под здания и сооружения самоходным катком

1 — уплотненный грунт; 2 — уплотняемая песчаная подушка; 3 — малогабаритный самоходный каток; 4 — ось движения катка; 5 — перекрытие катком смежного уплотняемого слоя грунта

Уплотнять грунт можно и транспортными средствами. Послойная отсыпка грунта, его разравнивание и уплотнение, а также движение транспортных средств по спланированному слою возможны при кольцевой езде машин или с разворотом их на насыпи. С этой целью необходимо разделить насыпь на две равные прлосы. Автосамосвалы, двигаясь равномерно по всей ширине одной полосы, разгружают грунт на другую полосу. После того как грунт будет завезен на первую полосу почти полностью (кроме последних 5—10 м), бульдозер разравнивает и планирует его. Затем автосамосвалы переезжают на другую полосу и т.д.

Схема отсыпки и уплотнения насыпи автосамосвалами приведена на рис. II-4.

Рис. II-4. Схема отсыпки и уплотнения грунта автосамосвалом

I — зона отсыпки грунта; II — зона движения самосвалов; 1 — направление движения груженых самосвалов; 2 — подача автосамосвалов под разгрузку; 3 — отсыпка грунта; 4 — выравнивание грунта бульдозером

ТТК. Уплотнение грунтов укаткой самоходными или прицепными катками,

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на один из вариантов уплотнения грунтов укаткой самоходными или прицепными катками.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Уплотнение строительных материалов (грунтов) производится для увеличения их прочностных характеристик и избежания осадок в процессе эксплуатации. Уплотнение происходит за счет приложения статической или вибрационной силы на уплотняемый материал. Наибольшее распространение уплотнение получило в дорожном строительстве, возведении насыпей и дамб, фундаментных и ландшафтных работах.

Качество уплотнения каменной отсыпки, грунтов и асфальтобетона напрямую связано с несущей способностью материала и его водонепроницаемостью. Причем увеличение степени уплотнения на 1% ведет к увеличению прочности материала на 10-20%.

Некачественное уплотнение ведет к последующим усадкам грунтов, что значительно увеличивает стоимость содержания или приводит к дорогостоящему ремонту.

Области применения уплотнения

Вот список областей, где уплотнение используется наиболее часто:

— Автодорожное строительство;

— Железные дороги;

— Фундаменты зданий;

— Аэропорты и порты.

Автомобильные дороги

Разнообразие современных автомобильных дорог очень большое: начиная от грунтовых проселочных дорог, заканчивая многополосными магистралями с асфальтобетонным покрытием.

Рис.1. Уплотнение дорожного полотна укаткой

Вне зависимости от типа дороги, для увеличения несущей способности полотна и увеличения срока службы необходимо использовать уплотнение всех слоев дороги, включая насыпь (рис.1).

Дорога возводится двумя способами — на насыпи или в выемке. Дорожная одежда состоит из подстилающего слоя, слоя основания и финальных слоев покрытия. Основная ее задача — равномерно распределять давление от поверхностных нагрузок по всему земляному полотну.

Максимальное давление возникает на поверхности, поэтому требование к качеству материала и его уплотнению максимальны для слоев покрытия — асфальту или асфальтобетону.

Слой основания обеспечивает жесткость слоям покрытия, поэтому требования к его уплотнению также велики. Обычно для этих слоев используется щебень или каменная отсыпка.

Железные дороги

Рис.2. Уплотнение железнодорожной насыпи

Во всем мире железные дороги обеспечивают большую часть грузового трафика. Значительная часть таких перевозок занимает транспортировка крайне тяжелых материалов, таких как руда и уголь. Поэтому способность противостоять нагрузкам критически важна для железной дороги. А этого невозможно добиться без качественного уплотнения железнодорожной насыпи (рис.2).

Фундаменты зданий

Рис.3. Возведение дренажной подушки под основание зданий

Устойчивость и срок службы любых типов построек напрямую зависят от качества фундамента. Особенно это важно в местах, где отсутствуют прочные грунты.

Возведение качественной дренажной подушки под основание зданий проблематично выполнить без использования уплотнительной техники (рис.3).

Крупные инфраструктурные проекты: порты и аэропорты

В современном мире грузооборот аэропортов и морских портов вырос многократно. Чтобы справится с этим потоком грузов — значительно возросла интенсивность движения судов и самолетов, а, следовательно, выросли нагрузки на взлетные полосы и причалы. На данных объектах требования к качеству работ и используемых материалов максимальны. Стандарты по уплотнению всех подстилающих слоев и слоев покрытия значительно выше, чем на прочих объектах.

Технические требования

До начала работ по уплотнению необходимо уточнить природную влажность и плотность сухого грунта на глубину, определяемую проектом по ГОСТ 5180-2015 или экспресс-методами (зондированием по ГОСТ 19912-2012, радиоизотопным по ГОСТ 23061-2012 и др.).

Если природная влажность грунта окажется ниже оптимальной на 0,05 и более, надлежит производить его доувлажнение расчетным количеством воды.

Поверхностное уплотнение грунтов трамбованием включает следующие процессы: отрыв котлована или траншей; подготовку основания для уплотнения, включая планировку и при необходимости доувлажнение грунта до оптимальной влажности; уплотнение грунта основания; проверку качества уплотнения.

Выполнять поверхностное уплотнение грунтов трамбованием следует с соблюдением следующих требований:

а) при различной глубине заложения фундаментов уплотнение грунта следует производить, начиная с более высоких отметок;

б) по окончании поверхностного уплотнения верхний недоуплотненный слой грунта необходимо доуплотнить по указанию проекта;

в) уплотнение грунта трамбованием в зимнее время допускается при немерзлом состоянии грунта и естественной влажности. Необходимая глубина уплотнения при влажности грунта ниже оптимальной достигается увеличением веса, диаметра или высоты сбрасывания трамбовки;

г) контрольное определение отказа производится двумя ударами трамбовки при сбрасывании ее с высоты, принятой при производстве работ, но не менее 6 м. Уплотнение признается удовлетворительным, если понижение уплотняемой поверхности под действием двух ударов не превышает величины, установленной при опытном уплотнении.

Устройство грунтовых подушек включает:

— разработку котлована;

— планировку и уплотнение его дна;

— отсыпку, планировку и уплотнение каждого слоя до требуемой плотности;

— проверку качества уплотнения грунта в каждом слое.

Грунтовые подушки устраиваются в котлованах, отрытых ниже проектной отметки заложения фундаментов на глубину, равную толщине грунтовой подушки, с соблюдением следующих требований:

а) грунт для устройства грунтовой подушки должен уплотняться при оптимальной влажности W, которая должна быть в пределах AWoBWo , где Wo — оптимальная влажность, определяемая в приборе стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-2002. Коэффициенты А и В следует принимать по нижеследующей таблице 2.1.

Таблица 2.1

Тип грунта	Величина коэффициентов А и В при коэффициенте уплотнения К
	0,98		0,96		0,92
	А	В	А	В	А	В
Пески крупные, средние, мелкие	Не ограничивается
Пески пылеватые	0,60	1,35	0,50	1,45	0,40	1,60
Супеси	0,80	1,20	0,75

Выбираем оборудование для уплотнения материалов и грунта – Основные средства

Твердая основа

Одна из наиболее важных характеристик в дорожном строительстве – это уплотнение. От основания полотна до верхнего щебеночного слоя и покрытия каждый слой должен быть отсыпан из соответствующего материала, иметь правильную толщину, плотность и выдерживать определенную нагрузку. А в дорожном строительстве приняты наиболее высокие нормы плотности. Поэтому выбор оборудования для уплотнения задача непростая и ответственная.

Рассмотрим некоторые типы полноразмерных дорожных катков и сферы их применения.

Пневмоколесные самоходные и прицепные катки

Эти катки оснащены пневматическими колесами (обычно нечетное количество), расположенными в шахматном порядке на двух или трех осях. Такое расположение позволяет при уплотнении перемешивать материал в слое по вертикали. В результате получается гладкая, ровная, плотная воздухонепроницаемая поверхность. При работе с материалами различного типа и состава для получения заданной толщины и плотности слоя обеспечивается централизованное автоматическое регулирование давления воздуха в шинах.

Пневмоколесные катки обычно используются на несвязных сыпучих или смешанных грунтах и редко применяются на связных грунтах. Их можно использовать и для уплотнения асфальта, обычно на участках малого или среднего размера, чаще всего при отделочном, финишном уплотнении, чтобы выровнять и обеспечить воздухонепроницаемость уплотненной поверхности участка после работы виброкатка.

У прицепных пневмокатков колеса обычно имеют независимую подвеску, которая помогает сохранить катку устойчивость, если колеса проваливаются в выбоины и при наезде на неровности. Прицепные катки могут буксироваться тракторами и автогрейдерами и использовать гидропривод и рычаги рыхлителя грейдера для увеличения давления на грунт. Благодаря этому им не нужен балластный груз и одна машина с одним оператором может выполнять одновременно две работы.

Прицепные пневмокатки применяются главным образом для уплотнения гравийных дорог. При содержании и ремонте дорог 99% используемых катков, в том числе и прицепных, относятся к типу пневмоколесных. Прицепные катки – бюджетное оборудование, обеспечивающее высокое качество уплотнения.

Грунтовые кулачковые катки статического действия

Как известно, гладковальцовые статические катки практически не используются для уплотнения грунтов земляного полотна дороги из-за образования высокой сдвиговой волны на поверхности укатки. Грунты уплотняются катками с кулачковыми вальцами статического действия. Они оснащаются двумя двухсекционными стальными вальцами (как бы четырьмя «колесами») или тремя вальцами на трех осях, на вальцах имеются кулачки конической формы. Вальцы не оснащаются вибромеханизмом, они оказывают на уплотняемый материал статическое воздействие своим весом, имеют большие размеры и работают на высоких скоростях, чтобы развить энергию, достаточную для уплотнения.

Грунтовые кулачковые катки статического действия лучше работают на связных грунтах с мелкозернистой структурой, илистых отложениях, глине и др. Их обычно используют на участках, имеющих достаточную площадь для того, чтобы эти большие машины могли свободно маневрировать, развивать высокие скорости и работать с высокой производительностью. Машины этого типа обычно используются для подготовки участков под строительство крупных объектов и насыпей.

Самоходные одновальцовые виброкатки (гладковальцовые и кулачковые)

Грунтовые виброкатки могут иметь различные размеры и оснащаются одним вибровальцом (гладким для сыпучих несвязных грунтов или кулачковым для связных, а также средне- и слабосвязных), установленным на качающейся утяжеленной раме. Вибрация и собственный вес этого узла являются источником энергии, которая помогает уплотнить частицы грунта.

В современных катках конструкция и система управления обеспечивают возможность выбора оптимального сочетания частоты и амплитуды вибраций для уплотнения и толстых, и тонких слоев различных материалов и грунтов. Подавляющее большинство выпускаемых в мире виброкатков (кроме некоторых малогабаритных) имеют три режима нагружения уплотняемого асфальтобетона: статический, со слабой вибрацией и сильной вибрацией.

В качестве примера необычных конструкций грунтоуплотняющих машин приведем грунтовый каток Bomag BW 332, который является на сегодняшний день самым большим комбинированным катком в мире. Благодаря своему весу в 32 т он может уплотнять грунт до 4 м. Этот каток объединил максимальную мощность на единицу поверхности с минимальными издержками на 1 м³. Валец этого катка имеет форму многоугольника, благодаря чему уплотняющее усилие воздействует на грунт вертикально и без потерь. С помощью вальца такой конструкции достигается оптимальное тяговое усилие при незначительном сопротивлении качению. Еще одной особенностью является то, что многоугольный валец самоочищается, что уменьшает энергозатраты при работе катка. Машина не требует постоянного смазывания, что также является большим плюсом при уходе за ней.

Самоходные виброкатки с кулачковыми и гладкими вальцами и иногда пневмоколесные катки используются при прокладке новых магистралей. Они же могут применяться в качестве катков для первоначального уплотнения асфальтовой смеси. Такие катки имеют преимущество при работе на больших открытых площадях, где достаточно места для маневрирования. Поскольку они имеют более высокие скорости движения, то могут обработать большие площади быстрее, чем виброплиты, и это делает их высокоэффективными в дорожном строительстве.

Грунтовые виброкатки несколько более предпочтительны для подготовки стройплощадок и возведения насыпей по сравнению с кулачковыми катками статического действия, так как более универсальны, проще транспортируются (обычно имеют меньшие размеры и массу) и способны быстрее создать нужную степень уплотнения грунтов большинства типов за счет вибрации.

Для связных материалов, таких как глина, применяют катки с кулачковыми вальцами. Кулачковый валец способен уплотнять грунты такого типа за счет боковых сдвиговых деформаций. Для уплотнения асфальта производители обычно предлагают к таким каткам гладкие вальцы опционно.

При вибрационном уплотнении достигаются более высокая плотность и больший глубинный эффект, чем при статическом уплотнении, и полное уплотнение достигается при меньшем числе проходов. Все это объясняет, почему вибрационное оборудование является более эффективным и экономичным почти во всех случаях. Вибрация может быть использована при трамбовании всех типов материалов, и вибрационное оборудование занимает сейчас около 70% рынка.

Осцилляторные катки

При выборе катков приходится учитывать окружающие условия. Например, при работе в исторической части города, вблизи коммуникационных линий, в зонах плотной жилой застройки или на мосту, в зоне многоуровневой автостоянки и т. п. местах часто запрещается применять оборудование, которое как-либо может повредить сооружениям и доставить беспокойство жителям. Для таких ситуаций некоторые производители предлагают осцилляторные катки.

Конструктивно возбудитель осцилляции представляет собой такие же два дебалансных вала, как и у вибровозбудителя, но вращаются они в одном направлении и вместе с вальцом, удерживая его в постоянном контакте с поверхностью. При этом не происходит значительного усложнения конструкции катка. Напомним, что при вибрации воздействие направлено на уплотняемый материал по вертикали. При осцилляции силы воздействуют в тангенциальном направлении, то есть по касательной к окружности вальца, либо в некоторых катках угол воздействия сил при осцилляции можно регулировать. Система управления катка автоматически в течение 10 миллисекунд подстраивает параметры осцилляции под тип грунта, выбирая необходимую амплитуду. Например, амплитуда уменьшается при повышении степени уплотнения.

Что достигается за счет этой технологии? Осцилляция способствует быстрому и непрерывному увеличению уплотнения при укатке асфальтобетона, снижая при этом колебания материала вокруг бандажа, увеличивая диапазон рабочих температур смеси и уменьшая дробление зерен в материале. Нежелательные воздействия (не создающие полезного действия) при осцилляции, по словам разработчиков, составляют всего 10% от величины, подобной «нежелательно воздействующей энергии» при вибрации, то есть намного большая часть энергии при осцилляции используется для уплотнения материалов. Существенно уменьшается и уровень шума при работе. Эта технология позволяет каткам работать там, где недопустимо использование традиционной вибрации, так как режим осцилляции дает возможность достичь высоких показателей уплотнения, не оказывая разрушающего воздействия на сами конструкции и не мешая шумом жителям окрестных домов.

Еще одно преимущество: вибрацию нельзя использовать, когда температура асфальта упадет ниже определенного значения. То же самое и с осцилляцией, однако за счет более мягкого воздействия на уплотняемую поверхность температурный порог снижается в среднем на 20% (зависит от марки асфальта).

Производители обычно совмещают в одном вальце системы вибрации и осцилляции. Оператор может включать по своему усмотрению режим вибрации или осцилляции даже во время движения. Наиболее часто применяют подобные катки в городских условиях, вблизи зданий, в сложных условиях на песочных грунтах.

Осцилляторный способ целесообразен при укатке в основном асфальтобетонных покрытий и щебеночных оснований при небольшой толщине слоев. Для каждого материала должно подбираться свое оптимальное отношение горизонтальной осциллирующей силы к вертикальной постоянно действующей силе веса вальца и оптимальная частота крутильных колебаний осцилляторного вальца. Для наилучшей передачи уплотняемому материалу горизонтальных усилий поверхность вальца катка должна иметь высокий коэффициент сцепления с поверхностью качения, иначе будет происходить проскальзывание вальца с его абразивным износом и значительным снижением эффективности уплотнения, что, кстати, относится не только к осцилляторным моделям, но и к обычным виброкаткам с изменяемым направлением вектора центробежной силы для регулировки вертикального силового воздействия.

Однако, как и в любом деле, у осцилляции имеются определенные недостатки. Специалисты отмечают: цена катка с дополнительной системой осцилляции выше цены обычного катка, дороже и чаще приходится его ремонтировать, так как быстрее изнашивается обечайка и надежность механизма пониже.

Применением одного только режима осцилляции не всегда удается достичь должной степени уплотнения покрытия. На мостах и путепроводах вслед за осцилляторным обязательно должен использоваться тяжелый статический каток с надлежащим контактным давлением вальца, чтобы в конечном итоге получить требуемое качество уплотнения асфальтобетона.

Тандемные виброкатки

Двухвальцовые (тандемные) виброкатки оснащены двумя стальными вальцами, каждый из которых оказывает на грунт вибрационное действие (могут быть оснащены каждый отдельным вибратором либо одним общим). Такие катки комплектуются различными вибросистемами, которые могут генерировать колебания с различными значениями частоты и амплитуды в разнообразных сочетаниях для того, чтобы обеспечить наиболее эффективное уплотнение.

Процесс укладки асфальта по требованию к точности расчета можно сравнить с жонглированием. Очень важно правильно соблюсти временной график с момента изготовления смеси до ее доставки, укладки и уплотнения.

После того, как асфальто­укладчик уложит слой асфальта, каток, выполняя первичное уплотнение, вытесняет большую часть воздуха из полостей в асфальтовом слое. Именно по­этому необходимо использовать уплотняющую машину соответствующего типа и размера, которая могла бы равномерно уплотнить весь поверхностный слой асфальтового покрытия. Выбор катка для первичного уплотнения часто делают на основе ширины вальца и оптимизации равномерной обработки всего участка. Например, если ширина участка равна 3660 мм, то каток с вальцом шириной 2000 мм обработает его за два прохода и с достаточным перекрытием кромок полос.

Специалисты рекомендуют применять для первоначального уплотнения тандемные катки или два катка, движущиеся «поездом». Они должны быть одного размера, веса и иметь схожие характеристики вибрации, чтобы уплотнение было максимально одинаковым и равномерным и по длине, и по ширине покрытия. Второй каток обычно дает возможность всей паре двигаться быстрее и развить более высокую производительность, которая может с избытком окупить стоимость второго катка для первоначального уплотнения. Обеспечиваются высокая однородность значений плотности и ровности покрытия. И поскольку катки не должны двигаться с чрезмерно высокими скоростями, чтобы следовать за асфальтоукладчиком, новое покрытие получается превосходным.

Катки больших типоразмеров используются на строительстве магистралей и автострад, городских улиц и больших объектов коммерческого строительства. Катки малых типоразмеров предназначены для строительства подъездных путей, разъездов, велосипедных дорожек, для коммунальных работ и другого коммерческого строительства.

Комбинированные катки

Самоходный комбинированный каток оснащается гладким вибровальцом на одной оси и пневматическими колесами на другой и поэтому сочетает преимущества вибрационных и пневмоколесных агрегатов. Использование шарнирно-сочлененной рамы и тракторных колес, совмещенных с вальцами разной ширины и уплотняющей силы, превышает возможности более специализированной техники, например вибрационных катков.

Такой вид дорожных катков отличается большой массой и низкой скоростью передвижения. Они подразделяются на вибрационные и статические, которые в свою очередь различаются типом и количеством вальцов и осей.

Это позволяет использовать данную машину для послойного уплотнения конструктивных слоев нежесткой дорожной одежды из асфальтобетонных смесей, а также гравийных, шлаковых, щебеночных и других материалов не только на горизонтально расположенных строящихся трассах, но и на подъемах полотна дороги до 15°. Чем тяжелее каток, тем большую степень уплотнения он способен создавать.

 

Следует заметить, что компании – производители дорожных катков иногда дают не совсем верные сведения о возможностях своих машин в части толщины уплотняемого слоя, по­этому рекомендуется при выборе незнакомой модели или бренда проконсультироваться у специалистов, имеющих опыт работы с данной моделью, или провести эксплуатационные испытания данной машины.

Виброплиты AMMANN работают в любых условиях

Компания AMMANN предлагает широчайшую линейку моделей виброплит эксплуатационной массой от 54 до 825 кг, которые оснащаются бензиновыми и дизельными двигателями. Виброплиты AMMANN универсальны и легко приспосабливаются к различным, даже самым тяжелым условиям работы. К тому же, обладая отличными ходовыми качествами, они способны работать на самых крутых склонах. Некоторые из этих высокопроизводительных машин движутся со скоростями, сравнимыми со скоростью грунтового катка. Все виброплиты AMMANN отличаются простотой и невысокой стоимостью эксплуатации, а также компактными размерами, все это очень удобно для строительных, коммунальных и арендных компаний.

Виброплиты AMMANN имеют различные системы управления, но общим для всех является простота управления, в том числе изменение направления движения и работа на склонах. Рукоятки изолированы от вибрации, могут складываться и сниматься – это немаловажное преимущество, когда работать приходится в условиях тесноты или при транспортировке. По заказу на некоторых моделях может устанавливаться рукоятка запатентованной конструкции «с повышенной защитой от вибрации».

Виброплиты AMMANN подразделяются на несколько серий.

APF – виброплиты прямого хода. Модели эксплуатационной массой от 54 до 117 кг, по выбору потребителей могут комплектоваться двигателями, работающими на бензине или дизтопливе разных экологических классов. Долговечный надежный вибровозбудитель приводится от двигателя через центробежную муфту и защищенную от внешних воздействий клиноременную передачу.

APR – виброплиты реверсивные. Модели эксплуатационной массой от 100 до 475 кг, также могут комплектоваться бензиновыми или дизельными двигателями. В конструкции применяется двухвальный вибровозбудитель, благодаря которому смена направления движения происходит плавно, а удерживать и направлять машину не представляет труда. Виброплиты серии APR отличаются высокой эффективностью уплотнения в нужной точке, а также способностью работать на уклонах до 30–35%. Это самые быстрые машины в своем классе, в том числе и при работе на сложном грунте.

APH – виброплиты гидростатические реверсивные, двух- и трехваловые. Виброплиты с гидростатическим приводом (масса от 383 до 825 кг) не нуждаются в клиноременной передаче. Валы вибратора приводятся гидромотором, за счет чего скорость вращения регулируется плавно и плавно изменяется направление движения.

Компания AMMANN разработала трехвальный вибровозбудитель для виброплит серии APH. Новый агрегат упрощает работу с виброплитой и в то же время увеличивает ее мощность и эффективность уплотнения. Благодаря новой конструкции плита движется равномерно и плавно даже по вязкому грунту, легко преодолевает крутые подъемы. Машины серии APH способны преодолевать подъемы даже по рыхлому, увлажненному грунту, недоступные для аналогичных моделей других марок. Масса этих моделей составляет от 520 до 825 кг.

Виброплиты AMMANN комплектуются уникальной гидравлической системой управления, обеспечивающей простоту управления, точность, быстродействие и безопасность работы при минимальных усилиях оператора.

Система безопасности мгновенно останавливает машину, как только оператор отпускает рукоятку. Когда оператор вновь опустит руку на рукоятку, машина возобновит работу.

Виброплиты серии APH могут оснащаться хорошо известной системой контроля степени уплотнения ACE, которая разработана для более крупных уплотняющих машин AMMANN. Система постоянно отслеживает степень уплотнения и автоматически регулирует уплотняющее усилие, там самым уплотняемая поверхность защищается от повреждения слишком высокой силой и повышается экономичность работы, так как исключается переуплотнение материала.

На выставке Bauma 2016 компания AMMANN представила опытный образец виброплиты с «автопилотом», работающей без оператора.

Технология уплотнения грунта катками

Технология уплотнения грунта катками

Наверх

При выполнении планировочных работ, а также, когда рабочие возводят насыпи и выполняют обратную засыпку траншей или фундаментных пазух необходимо произвести укладку в насыпь и уплотнение грунта. В результате уплотнения грунт становиться менее сжимаемым, уменьшается его водопроницаемость, а несущая способность напротив – увеличивается. Различают два вида уплотнения:

• Поверхностное
• Глубинное

Как в первом, так и во втором случае для выполнения уплотнения используются специальные машины и механизмы. Уплотнение грунтов может выполняться методом укатки, трамбовки грунта, а также с помощью вибрирования. Самый оптимальный способ – комбинированный, при котором в одно и то же время либо сочетаются несколько видов воздействий (распространенный вариант – вибрирование и укатка), или же с одним видом совмещается другое рабочее действие (к примеру, передвижение транспорта).

Чтобы уплотнение грунта выполнялось равномерно, после отсыпки его разравнивают с помощью бульдозера или других механизмов. Уплотняемые грунт предварительно доводятся до определенного уровня влажности (слишком сухие – увлажняются, а грунт с большим количеством влаги, наоборот – высушивается). Делается это для этого, чтобы достичь максимального КПД при выполнении работ.

Уплотнение выполняется по участкам (их еще называют захватки). Размер участка подбирают с учетом того, что он должен охватывать определенный фронт работ. Если фронт работ слишком велик, то уже подготовленный грунт из-за капризов погоды может вернуться к исходному состоянию, другими словами работы по увлажнению или просушке пройдут напрасно.

Самый трудный участок для уплотнения – это район фундаментных пазух и траншей. За счет стесненного пространства выполнять работы становится затруднительно. Чтобы не повредить изготовленный фундамент, а также прилегающие к нему трубы, грунт, который находится в непосредственной близости от фундамента, уплотняют с помощью специальных вибрационных плит. Также может применяться метод пневмо — или электротрамбовок, с укладкой слоев от 0.15 до 0.25м толщиной. Методы с более высокой производительностью (например, виброплиты с самопередвигающимся действием) могут применяться во время уплотнения грунта (засыпки) под пол.

Рис.1. Схемы уплотнения грунта

а – насыпь, общий вид;
б, в – уплотнение грунта с помощью виброплиты и вибротрамбовки;
г – виброплита с самопередвигающимся действием;
д, е – она же, в дополнении с прицепным виброкатком и кулачковым катком на самостоятельном ходу;
позиции I, II, III – уплотнение грунта вибрированием в трех вариациях:

• на месте;
• движение вперед;
• движение назад.

При уплотнении крупных насыпей (тоесть при работе с большими площадями), целесообразнее применять прицепные, кулачковые или гладки катки на самостоятельном ходу. Также подойдут машины, трамбующие по замкнутому кругу.

Чтобы не пропустить неуплотненный участок грунта, проходки уплотняющих машин выполняют с перекрытием небольших размеров. Количество проходок на одном месте, а также толщина слоев определяется исходя из самого грунта, а также тип уплотняющей машины. Возможно также установление проходки «на глаз», тоесть принятие стандартного значения (от 6 до 8 проходок).

Если особо уплотнять насыпь нет нужды, то выполнить эту работу можно с помощью транспортных машин, которые выполняют отсыпку грунта. Для этого загруженные транспортные средства равномерно направляют на свежеотсыпанные слои грунта.

Возврат к списку

Техника, необходимая для уплотнения грунта – Основные средства

От трамбовки до катка

Уплотняющее оборудование играет жизненно важную роль в подготовке оснований, и как следствие, от его работы зависит в конечном итоге качество и целостность готовых сооружений. Существует множество машин –уплотнителей грунта различной конструкции, которые предназначены для выполнения многочисленных видов работ, начиная с трамбовок и заканчивая тяжелыми грунтовыми катками. Важно выбрать не только такое оборудование, которое обладает необходимыми характеристиками для выполнения запланированных работ, но и сможет обеспечить максимальную производительность, эффективность и безотказную работу.

Легкое оборудование для уплотнения грунта

Разнообразное легкое оборудование для уплотнения, включая трамбовки и виброплиты, является хорошим дополнением к основному парку машин. Его можно использовать для самых разных проектов, от небольших работ во дворах до уплотнения основных проездов. При правильном выборе надежного, простого в использовании уплотнительного оборудования оно прослужит верой и правдой в течение нескольких лет. Кроме того, такое оборудование требует относительно небольших вложений. Как правило, наиболее эффективными оказываются маневренные машины со встроенными функциями, повышающими производительность, которые сокращают простои на время обслуживания. Для больших проектов, таких как устройство проездов, лучшим помощником будет виброплита. С ее помощью можно обеспечить твердый слой основания необходимой толщины. Модели виброплит, которые быстро движутся (некоторые из них со скоростью до 27 м/мин) и преодолевают крутые подъ­емы (до 30%), помогут быстрее выполнить масштабные работы. Чтобы сэкономить рабочее время и повысить качество работ, лучше использовать модели, которые имеют встроенный индикатор степени уплотнения. Имея перед глазами такой указатель, не придется ловить момент, когда грунт уже достаточно уплотнен. Для уплотнения связных и гранулированных грунтов в самых узких областях, в том числе вокруг сооружений и между деревьями, лучше использовать трамбовку, которая позволяет операторам достичь максимальной производительности. Легкие устройства с узкими подошвами, некоторые шириной всего 13 см, позволяют маневрировать рядом с препятствиями.

Легкое оборудование BOMAG

Легкая, средняя и тяжелая трамбовки BOMAG (BT 60, BT 65, BT 80) подходят для длительной работы в ограниченном пространстве. Все основные преимущества трамбовок BOMAG доступны уже в базовом исполнении. Это увеличенная сила удара 17 кН благодаря мощному двигателю Honda GXR 120 (модель BT 65), рукоятка с низким уровнем вибрации, счетчик моточасов, автоматическая проверка уровня масла в картере и бесперебойная подача масла даже под наклоном, воздушный фильтр с функцией самоочистки, выключатель двигателя и подачи топлива, защита двигателя из особо прочного пластика, который выдерживает даже падение с платформы грузового автомобиля. Для работы в траншеях BOMAG предлагает специальные модели, работающие на газе. Это трамбовки BT 60 G и BT 65 G с незначительным выбросом CO. Эти трамбовки оснащены 4-тактным двигателем, работающим на обычном пропане. Два баллона могут быть безопасно заправлены на рабочей площадке. Полной заправки хватает на 2 ч работы. Также уже в базовой комплектации все реверсивные виброплиты BOMAG массой свыше 500 кг и траншейные катки BMP 8500 имеют систему контроля уплотнения ECONOMIZER. Она не нуждается в калибровке и включается автоматически с началом работы машины. Система отображает результат уплотнения в режиме реального времени, помогая выявлять пропущенные участки и слабые места, а также позволяет существенно экономить рабочее время и топливо.

Виброплиты и трамбовки Ammann

Новые реверсивные виброплиты Ammann серий APR и APH оснащены рукоятками с уменьшенной вибрацией (до 2,5 м/с2). Прочность новых моделей повышена за счет новой конструкции защитной рамы двигателя и усиливающих элементов крышки двигателя. Арендные компании, строительные организации, компании, занятые ландшафтным дизайном, могут выбрать вибрационные плиты из большого каталога Ammann для разных задач. Четыре модели гидростатических плит из серии APH с достаточно большой массой (до 795 кг) легко и точно управляются и преодолевают уклоны за счет системы вибрации с тремя валами. В системе вибрации Ammann третий вал устраняет движение вперед-назад, свойственное двухвальным системам, создавая дополнительную силу. Плиты с тремя валами не зарываются на влажном грунте и отличаются плавным ходом. Кроме улучшения управляемости такое решение позволило увеличить центробежную силу.

Работу в труднодоступных местах может облегчить автономная плита APH 1000 TC с пультом инфракрасного дистанционного управления, который подзаряжается от солнечных батарей. Чтобы правильно провести обслуживание, оператор может сканировать QR-код и получить доступ к демонстрационным видеороликам. На некоторые виброплиты серии APH в качестве опции может быть установлена система интеллектуального уплотнения Ammann ACE (Ammann Compaction Expert), изначально разработанная для тяжелых катков Ammann. Система ACEecon позволяет контролировать процесс уплотнения с помощью интуитивно-понятного светодиодного индикатора. Система ACEforce выполняет точное измерение и оценку жесткости материала, отражает текущее состояние выполнения работ и документирует данные. На все легкое оборудование Ammann устанавливается система телематики ServiceLink. Владелец машины может через мобильное приложение или из офиса отследить наработку, состояние аккумулятора, расход топлива, интервалы технического обслуживания. Из других опций можно отметить уширительные плиты, электрозапуск, износостойкую подошву и вулколановый мат для тротуарной плитки.

Вибротрамбовки Ammann хорошо подойдут для работ по засыпке, прокладке трубопроводов и фундаментных работ. Модели трамбовок Ammann Premium отличаются от классических версий двигателем Honda GXR 120 более высокого экологического класса, дополнительным фильтром и многофункциональным рычагом управления, который регулирует дроссельную заслонку, перекрывает топливный кран и выключает систему зажигания двигателя. Все модели трамбовок Ammann оснащены ручкой с защитой от вибрации, положение которой регулируется по высоте.

Электрические виброплиты и трамбовки Wacker Neuson

Компания Wacker Neuson предложила три новые модели виброплит с электроприводом от универсальных литий-ионных батарей. Батареи в двух вариантах были специально разработаны для тяжелых строительных работ. Емкости батареи достаточно, чтобы обеспечить одной машине работоспособность в течение рабочего дня. Операторы в течение нескольких секунд, благодаря модульной конструкции, могут заменить разряженные батареи новыми. Поскольку уплотнение электрическими виброплитами обходится без вредных выбросов, для такого оборудования открываются новые области применения: траншеи, строительные площадки, находящиеся в тоннелях и внутри зданий, природоохранные зоны. Wacker Neuson также недавно расширила свой ассортимент трамбовок новой мод. AS60e с питанием от батареи, которая обеспечивает экономию энергии до 55% по сравнению с бензиновыми аналогами. Кроме того, электродвигатель не требует технического обслуживания.

Дорожные катки для уплотнения грунта

Имея в арсенале легкое оборудование для уплотнения, можно выполнять работы малого и среднего масштабов. С более тяжелыми машинами диапазон выполняемых работ существенно расширяется. Для строительства земляного полотна железнодорожных путей, полигонов, дамб, длинных откосов, промышленных зон и многого другого потребуется грунтовый каток. Таким образом, подрядчики получают доступ к более серьезным проектам. С помощью тяжелых грунтовых катков можно сократить сроки выполнения работ по уплотнению грунта и сэкономить на трудозатратах.

Независимо от того, находится техника в аренде или в собственности, важную роль играет удобство проведения технического обслуживания машин, за счет которого появляется лишняя возможность выполнять работы быстрее и качественнее. Рабочая смена оператора грунтового катка зачастую длится много часов. Если приходится в постоянном напряжении наклоняться или выглядывать из кабины, чтобы увидеть кромку вальца и его рабочую поверхность, это может повлиять на производительность и в конечном итоге увеличить сроки выполнения работ. Поэтому так важен хороший обзор в сочетании с эргономичным рабочим местом. Катки с системой управления оборотами двигателя могут снизить расход топлива до 15% путем автоматического перевода дизельного двигателя на холостой ход после некоторого времени бездействия машины.

Система интеллектуального уплотнения из-за высокой цены доступна не каждому подрядчику, но расчеты показывают, что для компаний, занятых в крупных проектах, срок окупаемости таких систем значительно сокращается. Наличие системы интеллектуального уплотнения оптимизирует уплотнение грунта, предоставляя в режиме реального времени такие данные, количество проходов и относительную жесткость грунта. Некоторые системы используют глобальные навигационные спутниковые системы для отслеживания количества выполненных проходов, а установленные на вальце датчики измеряют относительную жесткость верхнего слоя. Это сводит к минимуму риск недостаточного уплотнения и переуплотнения. Система также позволяет подрядчику задавать параметры уплотнения и предупреждает оператора при достижении оптимальных уровней уплотнения. Полученные от системы уплотнения цифровые данные можно использовать, чтобы доказать, что уплотнение было выполнено в соответствии с нормативами. Это сводит к минимуму риск судебных разбирательств или работ по переделке. Особенно удобны функции картирования, которые показывают пропущенные области, места, где требуются дополнительные проходы и где произошло избыточное уплотнение.

Продукция BOMAG

Катки для уплотнения грунта BOMAG массой от 3 до 26 т пригодны для всех типов работ. Для уплотнения гранулированного или связного грунта в стесненных условиях подойдет легкая модель BW 124 массой 3300 кг с возможностью преодоления уклонов до 55%. Система контроля уплотнения грунта BOMAG ECONOMIZER с круговым дисплеем не требует калибровки и запускается при включении вибратора автоматически. Простая в освоении система экономит рабочее время и топливо, выявляет слабые участки и позволяет быть уверенным в качестве выполненных работ. Система BOMAG Ecomode управляет частотой вращения двигателя и служит для повышения эффективности расхода топлива. При неоправданно долгой работе на холостом ходу двигатель автоматически отключается по команде системы Ecostop. На данный момент BOMAG предлагает две серии грунтовых катков: D-40 – проверенные, простые и нетребовательные к топливу машины с двигателем класса Tier-2, а также современное поколение D-5, сочетающее в себе все инновационные разработки BOMAG в области интеллектуального уплотнения грунта и высочайший комфорт оператора благодаря новой компоновке рабочего места оператора и просторной кабине с увеличенной площадью остекления.

Грунтовые катки Ammann серий ARS и ASC

Грунтовые катки Ammann серии ARS уплотняют толстый слой грунта за минимальное количество проходов. Благодаря концепции без заднего моста центр тяжести всех грунтовых катков Ammann смещен вниз для повышения безопасности работы на объекте. Для разных типов грунта можно выбрать высокую или низкую частоту вибрации. С помощью интеллектуальной системы контроля уплотнения (Ammann Compaction Expert) ACEforce можно оценить текущую жесткость материала и задокументировать данные для создания отчета. Самый тяжелый каток в серии, ARS220, имеет массу 21 760 кг, а самый легкий, ARS70 – 7140 кг. Конструкция кабины обеспечивает прекрасный круговой обзор. Для катков Ammann серии ASC дополнительно доступна интеллектуальная система контроля уплотнения ACEpro, которая измеряет и оценивает характеристики уплотняемого материала и автоматически регулирует амплитуду и частоту в зависимости от жесткости уплотняемой поверхности.

Линейка российского Завода «Дорожных машин»

Линейка российского Завода «Дорожных машин» включает среднюю мод. DM-614 массой 14 т, тяжелую машину DM-617 массой 16 т и две перспективные модели тяжелых катков массой 21 и 25 т. Грунтовые катки Завода «Дорожных машин» предназначены прежде всего для выполнения масштабных работ. Из особенностей машин можно отметить задний мост Carraro с блокировкой дифференциала, обеспечивающий стабильную работу на уклонах и высокое тяговое усилие, надежный двигатель Cummins с достаточным запасом мощности, полностью поднимающийся капот, открывающий удобный доступ для сервисного обслуживания и хорошую эргономику рабочего места оператора.

На службе у клиента

Прямая поддержка производителя после первоначальной продажи любого оборудования защищает инвестиции подрядчика и продлевает срок службы машин. Обучение оператора в дилерском центре или на заводе-производителе повышает производительность труда, а также снижает риск преждевременного выхода из строя оборудования. Некоторые производители предлагают обучение прямо на рабочей площадке. В этом случае экипаж получает необходимые навыки и узнает, как эксплуатировать и обслуживать оборудование, в реальных условиях. Хорошей практикой является публикация инструкций по эксплуатации машин в сети Интернет. Это позволяет подрядчикам, операторам и механикам получать доступ к ним в режиме 24/7 для решения вопросов, которые могут возникнуть в любой момент при эксплуатации или техническом обслуживании.

Преимущество производителя, который предлагает широкий ассортимент продукции, состоит в том, что упрощается задача по комплектации парка оборудования. В одном «окне» удобнее заказывать и запасные части, и расходные материалы, например, гидравлическое масло. Некоторые производители предлагают специальные программы финансирования, чтобы сделать владение различными новыми машинами доступнее для разных категорий заказчиков.

Правильный выбор оборудования для уплотнения может казаться совсем несложной задачей, учитывая количество предложений на рынке. Но если потратить время на изучение того, как каждая функция конкретной машины влияет на общий результат при выполнении работ, это в конечном итоге может принести большую пользу. Именно ключевые функции машин обеспечивают подрядчику конкурентные преимущества, сокращают сроки выполнения работ и, самое главное, повышают рентабельность.

Знайте факты о уплотнении | Для Construction Pros

Существуют различные типы уплотнительного оборудования, предназначенные для различных применений, но основная цель одна и та же: уплотнение почвы с целью создания прочного основания. Технически уплотнение почвы — это удаление из почвы воздушных пустот с помощью приложенной силы. С меньшим количеством воздушных пустот почва становится более плотной и способна выдерживать больший вес.

Механическое уплотнение грунта ускоряет естественный процесс оседания грунта и в некоторых случаях делает возможным строительство на маргинальных строительных площадках.Вкратце, трамбовки используются в ограниченных пространствах на связных / глинистых грунтах. Пластинчатые уплотнители используются на ограниченных территориях, обычно для уплотнения песчаных и гравийных грунтов, а траншейные уплотнители используются на связных грунтах в траншеях или на больших площадях и рядом с конструкциями. Выбор подходящей машины для работы зависит от ряда факторов.

Пусть почва будет вашим проводником

При выборе подходящей уплотнительной машины для работы лучше всего начать с правильной идентификации почвы.Почвы делятся на две основные категории: зернистые и связные. Гранулированные почвы состоят в основном из песка и гравия. Частицы достаточно крупные и крупные, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

Гранулированный грунт можно формовать, но он легко крошится. Они лучше всего уплотняются энергией вибрации, которая снижает силы трения на контактных поверхностях, позволяя частицам свободно падать под их весом. В то же время, когда частицы почвы вибрируют, они на мгновение отделяются друг от друга, позволяя им поворачиваться и скручиваться, пока они не найдут положение, ограничивающее их движение.

Зернистые почвы слабо связаны, поэтому влага легко отводится. Они представляют собой отличную основу для строительства и не требуют ударов или трамбовки.

Читать дальше: Наука уплотнения грунта

С другой стороны, связные почвы состоят из илов и глин. Частицы очень маленькие и кажутся гладкими, если растереть их между пальцами. Во влажном состоянии связные почвы липкие, и им можно придать практически любую форму.В сухом состоянии этот тип почвы имеет тенденцию быть очень твердым и трудно крошащимся.

Связные грунты лучше всего уплотняются ударной силой. Сила удара трамбовки или траншейного катка вызывает эффект сдвига, который выдавливает воздушные пустоты и лишнюю воду между частицами.

Некоторые почвы подходят для строительства, а другие — нет. Целью уплотнения является увеличение несущей способности, предотвращение осаждения и уменьшение просачивания воды и повреждений от мороза. Если почва не уплотнена должным образом, конструкция, построенная на фундаменте, не будет должным образом поддерживаться.

Виды техники для уплотнения грунта

После определения типа почвы подумайте о размере работы, чтобы определить, какое оборудование будет уплотнять этот тип почвы за наиболее эффективное время. Виброплиты очень маневренные, поэтому они идеально подходят для работы в ограниченном пространстве. Катки имеют преимущество на больших открытых площадках, где есть много места для передвижения.

Та же логика применима к трамбовщикам. Трамбовщик следует использовать на связных грунтах в ограниченном пространстве, а траншейный каток (с подушечным барабаном) — в траншеях большего размера и на открытых площадках.

Панели

обычно делятся на три класса:

• Передние пластины — считаются начальным уровнем и в основном используются для сложных пейзажей / ландшафтов, таких как жилые дома или тротуары, которые меньше и имеют размер от 2 до 4 дюймов. подъемники
  
• Малые и средние реверсивные
• Большие реверсивные

Реверсивные подъемники популярны среди профессионалов, поскольку они позволяют сэкономить время и деньги. Они быстро выполняют работу, удобны для оператора, но больше по размеру и их труднее транспортировать.

Читать далее: Формула возмещения затрат на оборудование

Повышение безопасности с помощью уплотнительного оборудования

Уплотнение почвы как приложение не сильно изменилось за прошедшие годы, но в уплотняющее оборудование были внесены улучшения в отношении долговечности, технического обслуживания и комфорта оператора. Более того, повышение осведомленности и забота о безопасности, вероятно, является самой большой тенденцией, влияющей на уплотнительное оборудование.

Концепция безопасности выходит за рамки традиционной концепции защиты оператора от несчастного случая с травмой.Теперь он расширяется, чтобы защитить оператора от длительного воздействия шума, вибрации рук и выхлопных газов.

Пример общей защиты оператора и рабочей площадки можно найти в современных траншейных уплотнителях, которые обеспечивают дистанционное управление с помощью радиочастоты или инфракрасного излучения. Например, с помощью траншейного катка RTxSC3 с инфракрасным дистанционным управлением от Wacker Neuson оператор остается вдали от пыли и шума, производимых машиной, но всегда должен находиться в пределах прямой видимости от контроллера до принимающего глаза.Эта технология управления устраняет опасные слепые зоны, если установка перемещается за препятствиями и другими препятствиями или если оператор отвлекается, обеспечивая лучшую защиту рабочей площадки и рабочих.

Компания Wacker Neuson добавила третью приемную проушину наверху катка, которая обеспечивает бесперебойную работу при движении катка под поперечинами опор. Кроме того, машина перестанет двигаться и вибрировать, если оператор окажется в пределах трех футов от чувствительных глаз катка или отпустит джойстики контроллера, следя за тем, чтобы оператор всегда находился на безопасном расстоянии от машины.

Со своей стороны, BOMAG использует радиочастотное дистанционное управление на своих траншейных уплотнителях, так как это позволяет оператору сохранять безопасное расстояние от траншейного уплотнителя или опасной зоны, обеспечивая при этом максимальную надежность. Траншейные уплотнители BOMAG также оснащены системой безопасности оператора BOMAG (BOSS), которая автоматически отключает машину, если оператор оказывается на опасном расстоянии от машины во время работы.

При использовании трамбовок в траншеях возникает одна проблема: в глубоких траншеях выхлопу негде выйти.Окись углерода (CO) представляет потенциальную опасность для здоровья оператора. В сотрудничестве с производителем двигателей Honda и в соответствии с Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (Профессиональная ассоциация строительной индустрии в Германии) Weber MT разработал трамбовку с низким уровнем выбросов SRV 590. Улучшенный уровень выбросов этой новой модели с GXR 120 двигатель свел оценку риска этой машины к безвредной.

Тем не менее, управление трамбовкой — непростая задача для оператора, когда тысячи фунтов силы уплотнения ударяются о землю со скоростью 700 ударов в минуту.Чтобы помочь оператору усвоить удар, все оборудование Weber MT оснащено различными амортизаторами, расположенными по всей машине, чтобы обеспечить комфорт оператора и плавную работу.

Точно так же уплотнители с виброплитой, перемещающиеся вперед, предлагают дополнительную функцию комфорта, которая помогает защитить оператора от таких вещей, как повреждение нервов, что типично при работе с уплотнительным оборудованием. Однако точное управление машинами, оснащенными направляющей шиной с низким уровнем вибрации, может быть довольно сложной задачей.

Однонаправленные виброплиты CF 1 PRO, CF 2 PRO и CF 3 PRO — все это виброплиты, специально разработанные с направляющими стержнями, которые обеспечивают низкие вибрации рук, а также точное управление машиной для длительного использования. Имея это в виду, направляющая шина была отделена от ручки, чтобы обеспечить эластичное соединение между двумя компонентами. Захваты с резиновым покрытием снабжены «амортизатором», установленным на кронштейне из высококачественного стекловолокна с помощью небольшого сильфона.

Технология помогает достичь идеальной производительности

Трудно судить о производительности уплотнения, но многие современные машины оснащены визуальными индикаторами уплотнения, чтобы убедиться, что они используются в пределах своих рабочих параметров.Это особенно полезно для менее опытных операторов. Индикаторы могут защитить от недостаточного и чрезмерного уплотнения. Wacker Neuson, например, предлагает систему контроля уплотнения Compatec для своих больших реверсивных пластин.

Compatec — это удобный для чтения дисплей, который оператор может видеть во время работы машины. Он быстро дает оператору обратную связь об относительном ходе уплотнения, а также предупреждает оператора, когда машина чрезмерно уплотняет материал.

Аналогичным образом, COMPATROL-ПЗС Weber МТ технология, работает с помощью датчика, установленного на опорной плите каждого уплотнителя почвы. Во время уплотнения этот датчик измеряет колебательные характеристики плиты. Такое поведение напрямую связано с жесткостью или плотностью уплотняемого грунта.

Используя анализ частотных диапазонов, система может в режиме реального времени предоставлять информацию о состоянии уплотнения почвы, указывая ее состояние оператору с помощью шкалы светодиодов на встроенной приборной панели.Когда другие диоды не загораются во время последовательных проходов по почве, оператор знает, что достигнуто максимальное уплотнение.

Реверсивные виброплиты BOMAG предлагаются с индикатором жесткости почвы Economizer, который мгновенно отображает результаты определения жесткости почвы на светодиодном индикаторе. Это позволяет операторам быстро реагировать на меняющиеся условия и дает им уверенность в том, что работа выполнена правильно. Это не только гарантирует качество уплотнения, но и экономит время и деньги, позволяя выполнять работы за меньшее количество проходов.

Прочность и экономичность

Современные трамбовки более прочные и долговечные. Например, недавние изменения в трамбовках Wacker Neuson включают уникальную четырехступенчатую систему фильтрации воздуха. Сюда входит усовершенствованный циклонный предварительный фильтр, предназначенный для более эффективного удаления пыли. Основной элемент с пропускной способностью на 20% больше, чем в предыдущей конструкции, по-прежнему использует движение трамбовки для самоочистки, а фильтр «последнего шанса» четвертой ступени предотвращает попадание пыли во время замены фильтра.

Пыль — неотъемлемый враг двигателей, поэтому эта новая система фильтрации обеспечит практически свободный от пыли двигатель, увеличивая срок его службы и повышая надежность.

Экономия топлива — еще одна область технического прогресса. Помня об этом, BOMAG разработала свою систему управления ECOMODE, которая обеспечивает минимальный расход топлива. В рамках ECOMODE системы ориентированы на потребности, позволяя снизить потребление дизельного топлива на 20% по сравнению с обычными машинами того же класса производительности без ECOMODE.

Дополнительные ресурсы для уплотнения почвы:

Выбор подходящего трамбующего машины

Выбор подходящего уплотнителя для работы

Безопасное и эффективное уплотнение почвы в траншеях

.

факторов, влияющих на уплотнение почвы и их влияние на разные почвы — The Constructor

Существуют разные факторы, влияющие на уплотнение почвы. Обсуждается влияние этих факторов на уплотнение различных типов почв.

Уплотнение почвы — это процесс уплотнения почвы за счет вытеснения воздуха из пор путем приложения внешней нагрузки к почве при разном содержании влаги.

Факторы, влияющие на уплотнение почвы — влияние на различные типы почвы

Следуя различным факторам, влияющим на уплотнение почвы:

• Содержание воды
• Величина уплотнения
• Типы грунтов
• Способы уплотнения грунта

Влияние влажности на уплотнение почвы

При низком содержании воды почва становится жесткой и более устойчивой к уплотнению.По мере увеличения содержания воды частицы почвы смазываются. Почвенная масса становится более обрабатываемой, а частицы плотнее укладываются.

Сухая плотность почвы увеличивается с увеличением содержания воды до достижения оптимального содержания воды. На этом этапе воздушные пустоты достигают примерно постоянного объема. При дальнейшем увеличении содержания воды воздушные пустоты не уменьшаются, но общие пустоты (воздух плюс вода) увеличиваются, а плотность в сухом состоянии уменьшается.

Таким образом достигается более высокая сухая плотность до оптимального содержания воды за счет вытеснения воздушных пустот из пустот почвы.После достижения оптимального содержания воды становится труднее вытеснить воздух и еще больше уменьшить воздушные пустоты.

Влияние содержания воды на уплотнение почвы также можно объяснить с помощью теории двойного электрического слоя. При низком содержании воды силы притяжения в слое адсорбированной воды велики, и имеется большее сопротивление движению частиц.

По мере увеличения содержания воды двойной электрический слой расширяется, и силы отталкивания между частицами увеличиваются.Частицы легко скользят друг по другу и плотно упаковываются. Это приводит к более высокой плотности в сухом состоянии.

Объем уплотнения

Уплотнение почвы увеличивается с увеличением усилия уплотнения. С увеличением усилия уплотнения оптимальное содержание воды, необходимое для уплотнения, также уменьшается. При содержании воды меньше оптимального эффект повышенного уплотнения преобладает.

При содержании воды выше оптимального объем воздушных пустот становится почти постоянным, и влияние повышенного уплотнения на почву незначительно.

Следует отметить, что максимальная плотность в сухом состоянии не увеличивается с увеличением усилия уплотнения. При некотором увеличении уплотняющего усилия увеличение сухой плотности становится все меньше и меньше. Наконец, достигается стадия, после которой не происходит дальнейшего увеличения плотности в сухом состоянии с увеличением усилия уплотнения.

Линия оптимумов, которые соединяются с пиками кривых уплотнения различных усилий уплотнения, следует общей тенденции отсутствия пустот.Эта линия соответствует воздушным пустотам около 5%.

Тип почвы:

Уплотнение почвы зависит от типа почвы. Максимальная сухая плотность и оптимальная влажность для разных почв показаны на рисунке. В общем, крупнозернистые грунты можно уплотнять до более высокой сухой плотности, чем мелкозернистые.

При добавлении даже небольшого количества мелких частиц к крупнозернистой почве почва достигает гораздо более высокой плотности в сухом состоянии при том же усилии уплотнения.

Однако, если количество мелких частиц увеличивается до значения, большего, чем требуется для заполнения пустот крупнозернистого грунта, максимальная сухая плотность уменьшается. Хорошо гранулированный песок имеет гораздо более высокую плотность в сухом состоянии, чем плохо гранулированный грунт.

Связные почвы имеют большие воздушные пустоты. Эти почвы достигают относительно более низкой максимальной сухой плотности по сравнению с несвязными почвами. Такие почвы требуют больше воды, чем несвязные почвы, и поэтому оптимальное содержание воды высокое.Тяжелые глины с очень высокой пластичностью имеют очень низкую плотность в сухом состоянии и очень высокое оптимальное содержание воды.

Метод уплотнения грунта:

Достигаемая плотность в сухом состоянии зависит не только от усилия уплотнения, но и от метода уплотнения. При одинаковом усилии уплотнения плотность в сухом состоянии будет зависеть от того, использует ли метод уплотнения действие замешивания, динамическое воздействие или статическое воздействие.

Например, в Гарвардском миниатюрном испытании на уплотнение почва уплотняется за счет замешивания, и, следовательно, полученная кривая уплотнения отличается от кривой, полученной в других традиционных испытаниях, в которых прилагается равное усилие уплотнения.

Различные методы кривой уплотнения дают свои собственные кривые уплотнения. Следовательно, линии оптимумов тоже разные.

Рис: Кривые уплотнения для разных грунтов

Подробнее:

Различные типы оборудования для уплотнения грунта — типы катков

Уплотнение грунта — методы испытаний и влияние на свойства грунта

Испытание Проктора на уплотнение почвы — инструменты, процедуры и результаты

,

6 ТИПОВ РОЛИКОВ, ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ

В зависимости от требований проекта и грунта, подлежащего уплотнению, для уплотняющих работ используются различные типы катков. Для уплотнения используются следующие типы катков:

1. Цилиндрические ролики
2. Опорные катки
3. Каток с пневматическими шинами
4. Катки гладкие
5. Вибрационные катки
6. Сетчатые ролики

Обычно используются следующие типы дорожных катков.

1. Цилиндрический ролик

• Это легкий каток из железа, бетона или камня; нарисованные от руки или волов. Размер варьируется, но обычно он составляет около 1 метра в диаметре. и длиной около 1,5 метра.
• Давление на грунт, создаваемое катком этого типа, составляет около 7 кг / см ² .

2. Ролик с ножками

Ролик овчинный

• Как следует из названия, этот тип ролика состоит из барабана с множеством выступов круглой или прямоугольной формы или « футов, » на нем.Эти ролики также называются подбивочными роликами .
• Доступны различные типы с разным диаметром и шириной барабана, а также с разной длиной и формой ножек. Самый распространенный тип — это барабан с двумя барабанами шириной 1,22 метра и 1,06 метра в виде конических или косолапых роликов в зависимости от формы ступней.
• Площадь каждого выступа может варьироваться от 30 до 80 см ² .
• Зона покрытия составляет около от 8 до 12%.
• Толщина уплотняющего слоя выдерживается примерно на 5 см больше, чем длина каждой ножки .
• Каток этого типа в основном используется для уплотнения связных грунтов, таких как тяжелые глины и илистые глины. Не эффективен на песчаных почвах.
• Вес барабана можно увеличить, наполнив его водой или влажным песком.
• Факторы, определяющие степень уплотнения почвы, следующие:
  • Масса катка брутто
  • Площадь каждой ноги
  • Количество ножек или выступов, контактирующих с землей
  • Общее количество ножек на барабан
  • Максимальное давление на почву, когда ступня находится в вертикальном положении.
• Предполагается, что грунт уплотняется, если глубина вдавления выступающих зубцов составляет не более 12 мм или когда поверхность прокатана от 16 до 20 раз .
• От 10 до 20 проходов обычно требуется для полного покрытия.
• Плотность уплотненного грунта должна быть около 1,48 кг / см. ³ . Верхний слой необходимо обработать гладким колесным валиком.
• Давление на опоры может быть увеличено путем заполнения барабана влажным песком или другим материалом, которое может составлять от 4 до 7 кг / см. ² для легких катков и до 25-70 кг / см. ² для гигантских катков.

3. Катки с пневматическими шинами

Каток с пневматическими шинами

• Каток этого типа представляет собой тяжело нагруженный вагон с несколькими рядами из четырех-шести близко расположенных шин. Его также называют катком с резиновыми шинами.
• Обеспечивает равномерное давление по всей ширине.
• 2 фактора, определяющие степень уплотнения, следующие:
  • Давление в шинах
  • Зона связи
• Давление в шинах может достигать примерно 7 кг / см ²
• Зона покрытия составляет около 80% .
• Полная масса катка составляет от 6 до 10 тонн, которую можно увеличить до 25 тонн за счет балластировки стальным профилем или другими средствами.
• Максимальная плотность может быть достигнута за 8 проходов валика. Оптимальная скорость катка от 6 до 24 км / ч .
• Используется для уплотнения холодных битумных покрытий, мягких грунтовых материалов или слоев рыхлого грунта. Эти катки также подходят для уплотнения мелкозернистых песков и мелкозернистых связных грунтов при влажности, приближающейся к пределам пластичности, хотя уплотнение не такое высокое, как у гладких колесных катков.
• Они особенно эффективны при отделке насыпи, утрамбованной овчинным катком, или на рыхлых песчаных почвах.

4. Каток с гладкими колесами

Тандемный ролик

• Каток этого типа состоит из большого стального барабана спереди и одного или двух колес или барабана на заднем конце.
• В зависимости от количества задних колес может быть двух типов:

1. Тандемные катки (с одним колесом сзади и одним колесом спереди)
2. Трехколесные катки (два колеса сзади и одно спереди)

• Вес тандемного катка варьируется от 2 до 8 тонн , а вес двухколесного катка варьируется от 8 до 10 тонн.

  Каток трехколесный

• Это покрытие грунта , обеспечиваемое гладкоколесным катком 100% .
• Вес катка можно увеличить, заполнив внутреннее пространство барабана водой или влажным песком. Это называется балластировка .
• Давление на грунт , оказываемое тандемными катками, составляет примерно от 10 до 17 кг / см ² .
• Производительность гладкого колесного катка зависит от его нагрузки на см ширины и диаметра рулона.
• Скорость и количество проходов гладкого колесного катка зависит от типа уплотняемой почвы и требований проекта. Оптимальная рабочая скорость составляет от 3 до 6 км / ч и около 8 проходов достаточно для уплотнения 20-сантиметрового слоя .
• Гладкие колесные катки лучше всего подходят для уплотнения каменной наброски, гравия, песка, твердого стержня, балласта и поверхностных покрытий. Не подходит для уплотнения насыпей и мягких грунтов, но лучше, чем любые другие растения, подходит для уплотнения илистых и песчаных почв с меньшим количеством проходов.Когда содержание влаги немного больше оптимального, уплотнение происходит легче.
• Два типа (то есть паровой и дизельный) очень похожи, разница заключается в основном в силовой установке. Доступны устройства с регулируемым весом, которые можно установить на колеса, чтобы можно было изменять давление качения в соответствии с различными требованиями к уплотнению. При выполнении тяжелых работ скользящие грузы всегда должны находиться сзади катка. Скользящий груз нельзя перемещать, когда каток находится на уклоне.
• Дорожный каток с паровым двигателем может выдерживать больший износ и намного проще в эксплуатации, чем каток с дизельным двигателем, но для его запуска требуется более часа, и его нельзя временно отключить, в то время как каток с дизельным двигателем можно запускать и останавливать в несколько минут и не расходует топливо при временном простое на работе. Дорожные катки с паровым двигателем теперь устаревают. Дизельные катки дешевле по эксплуатационной стоимости.
• Некоторые катки изготавливаются с тягачом или двигателем в виде отдельного агрегата, который представляет собой трактор и устанавливается на катке, что имеет свои преимущества.
• Скребки предусмотрены на всех колесах в регулируемых положениях, охватывающих всю ширину валка, с устройством орошения водой, для соскабливания грязи и поддержания чистоты колес во время катания.
• Максимальный уклон, который может преодолеть дорожный каток, составляет 1 к 5.

5. Вибрационные катки

Вибрационный каток

• Каток этого типа оснащен одним или двумя стальными колесами с гладкой поверхностью диаметром от 0,9 до 1,5 м и 1.Ширина от 2 м до 1,8 м.
• Самоходные вибрационные катки теперь доступны весом от 4 до 6 тонн .
• Вибрации вызываются вращением внутри эксцентрикового вала.
• Вибрационный каток используется для уплотнения гранулированного основного слоя. Иногда его используют для асфальтобетонных работ.

6. Сетчатые ролики

Сетка ролик

• Эти ролики имеют цилиндрическую тяжелую стальную поверхность, состоящую из сети стальных стержней, образующих решетку с квадратными отверстиями, и могут быть балластированы бетонными блоками.
• Обычно это буксируемые агрегаты, которые могут работать со скоростью от 5 до 24 км / ч. .
• Типичная масса варьируется от 5 тонн нетто до 15 тонн с балластом .
• Сетчатые катки обеспечивают высокое контактное давление, , но низкое перемешивающее действие, и подходят для уплотнения большинства крупнозернистых почв.

Об авторе

Сурьяканта

Инженер-геотехник.Вы можете подключить меня к Google +. Чтобы узнать больше обо мне, просто посетите AboutMe

,