Уплотнение грунта катком – 69-04 ТК «Технологическая карта на уплотнение грунта I-II группы самоходными катками» - Стройматериалы в Иркутске

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.

2) 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.

os1.ru

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

www.abzlint.ru

Технология уплотнения грунтов

При уплотнении земляного полотна применяют две схемы движения грунтоуплотняющих машин (рис. 11.14): кольцевую или челночную.

При уплотнении насыпи первые проходы делают на расстоянии 2 м от ее бровок; при последующих проходах приближаются к краю насыпи, перекрывая каждый след не менее чем на 0,15—0,2 м. Затем машину разворачивают и переходят на полосу, расположенную далее 2 м (от бровок), постепенно приближаясь к середине земляного полотна. При таком порядке уплотнения машины не завязнут в рыхлом грунте. Однако у бровок насыпей грунт чаще всего характеризуется До<0,93, поэтому откосы насыпей неустойчивы. По опыту других стран ширину насыпей по верху принимают больше на ширину вальца катка типа тандем, но не менее 0,5 м. После окончания уплотнения излишний грунт перемещают на соседние участки либо делают более пологими откосы в нижней части насыпей. В этом случае объем земляных работ повышается не более чем на 1—2 % по сравнению с общим объемом, но повышается и значение относительного коэффициента уплотнения грунтов до 0,98… 1, что гарантирует устойчивость откосов насыпей.

Рис. 11.14. Схемы возможных проходов катка при уплотнении :
а — кольцевое движение; б — челночное; 1 … 10 — последовательность проходов; 11 — ось улицы; 12 — спланированный грунт

Рассмотренная кольцевая схема движения катков применима лишь при длинных захватках, когда компенсируется время, затрачиваемое на повороты. Данную схему вынуждены также применять при использовании прицепных катков. Для самоходных катков можно применять обе схемы движения. В городских условиях чаще всего длина захваток не превышает 200—300 м. Поэтому здесь обычно применяют челночную схему движения катков.

Независимо от принятой схемы движения вначале по рыхлому грунту катки должны двигаться вперед ведомыми вальцами. Если уплотняют грунт с ненарушенной структурой (например, в выемке или нулевом профиле), первые проходы уплотняющие средства делают у вертикальных стенок корыта, затем постепенно приближаются к оси.

На участках с продольным уклоном, равным поперечному или более его, уплотнение грунтов всегда начинают снизу и двигаются к вершине выпуклой вертикальной кривой. Сначала проходят катки легкого типа, которые делают 20—30 % общего количества проходов, установленного опытным путем, либо принятого по нормам. В результате происходит лучшая упаковка грунтовых зерен, без существенного разрушения грунтовых агрегатов и выжимания грунта из-под рабочих органов уплотняющих машин тяжелого типа.

Длину захватки выбирают в соответствии с требованиями гл. 2 и 7, учитывая, что производительность катков, особенно вибрационных в песчаных грунтах, выше, чем в связных, примерно на 30—40%. Требуется меньше проходов, причем эффективность, например, виброкатков повышается с уменьшением влажности песчаных грунтов. Как уже известно (см. п. 11.4), от скорости движения катков зависят степень уплотнения грунта и стоимость уплотнения. Так, повышение скорости сопровождается уменьшением времени воздействия катка на грунт и соответственно снижением степени его плотности. В связи с этим значение скорости рекомендуется предварительно уточнять в конкретных условиях.

Ориентировочная производительность отдельных катков, движущихся со скоростью σ≥2,5 км/ч, при уплотнении связных грунтов до Ко=0,95 при длине захватки L<500 м и оптимальной глубине уплотнения (см. табл. 11.3) приведена в табл. 11.4.

При повышении требуемой степени уплотнения производительность катков понижается, что учитывают поправочным коэффициентом Кс, в соответствии с приведенной формулой. При расчетах значение Кс принимают равным 1; 0,6 и 0,5—0,3 соответственно при Ко равном 0,95; 0,98 и 1.

Значит при необходимости уплотнения пылеватого грунта, например до Ко—0.98…1, толщину уплотняемого слоя надо снижать ориентировочно в 1,5—2 раза.

Высокая производительность катков с уплотняющими башмаками (см. табл. 11.4) связана с высокой рабочей скоростью, принимаемой во Франции, равной 20 км/ч при уплотнении глинистых грунтов и длине захватки не менее 500 м.

При реконструкции городских улиц захватку почти всегда вынуждены назначать меньшей длины (200 м), поэтому производительность катков снижается не менее чем на 20 %. Из данных табл. 11.4 также видно, что эффективность катков значительно повышается с увеличением их массы.

www.stroitelstvo-new.ru

Уплотнение грунта при возведении земляных сооружений

При устройстве из насыпных качественных грунтов различных земляных сооружений или их элементов, к которым предъявляются определенные требования по несущей способности, устойчивости, водонепроницаемости и др., необходимо выполнять уплотнение грунта. Наибольшее распространение получил механизированный метод. Критерием уплотнения приняты требуемая плотность грунта, выраженная объемной массой скелета грунта, или коэффициент стандартного уплотнения (Ку), равный отношению требуемой плотности скелета грунта к его максимальной стандарт Работы по уплотнению грунта ведут при их влажности, близкой к оптимальной, при которой достигается наибольший эффект. Ниже приводятся ориентировочные значения оптимальной влажности, %, для различных грунтов:
пески мелкие и пылеватые ………. 8…14
супеси:
легкие и тяжелые ………………………… 9…15
пылеватые…………………………………… 16…20
суглинки:
легкие ….. …………………………………. 12…18
пылеватые …. ……………………..……..15…22
тяжелые и тяжелые пылеватые… 14…20
глины:
пылеватые………………………………. ….16…26
жирные………………………………………..20…30
черноземы суглинистые ………….20…25

Оптимальную влажность практически можно получить увлажнением сухих или подсушиванием излишне влажных грунтов. При уплотнении грунтов, влажность которых отличается от оптимальных, необходимо уменьшить толщину уплотняемого слоя и увеличить время работы средств уплотнения.

Механические методы уплотнения в зависимости от характера воздействия рабочих органов на грунт и конструктивного решения средств механизации делятся в основном на следующие виды: укатка, вибрирование, трамбование и комбинированный метод.

При уплотнении грунта укаткой используются катки пневмо-колесные, кулачковые, решетчатые и с гладкими вальцами. В исполнении они могут быть различные по массе, самоходные, полуприцепные и прицепные.

Пневмокатками в зависимости от их типа и характеристики грунта могут уплотняться связные грунты с толщиной слоя (в рыхлом состоянии) 15…75 см и несвязные — при толщине слоя 25…90 см; число проходов катка по одному следу при опытном уплотнении соответственно равно 5…12 и 4…10 раз.

Кулачковыми катками уплотняют только связные грунты при толщине слоя 20…85 см и числе проходов 6… 14 раз.

Катки с гладкими вальцами используют для уплотнения связных и несвязных грунтов при толщине слоя 10…15 см.

При уплотнении грунта укаткой различаются две схемы движения катков: челночная и по кругу.

При уплотнении грунта вибрированием применяются вибрационные катки (виброкатки), виброплиты, вибротрамбовки и глубинные виброуплотнители. Этот метод рационален в основном для несвязных и малосвязных грунтов. Чем выше связность грунта, тем интенсивнее затухают колебания по глубине уплотняемого слоя и тем ниже эффективность вибрирования. Сочетание вибрации со статическим давлением способствует повышению эффективности данного метода. Все виды катков при наличии у них вибровозбудителя могут быть использованы для виброуплотнения грунтов.

Виброкатки с гладкими вальцами применяют для уплотнения связных грунтов толщиной 15…50 см и несвязных — толщиной 15… 70 см. Особый интерес представляют одновальцовые малогабаритные самоходные виброкатки (рис. 4.11, а) с массой до 0,7 т, обеспечивающие ширину уплотняемой полосы 66 см. Ими производят уплотнение в стесненных условиях, в том числе в узких траншеях, вблизи трубопроводов, фундаментов и стен, где применение других машин затруднительно.

Рис. 4.11. Средства для уплотнения грунтов
а — одновальцовый малогабаритный виброкаток: 1 — валец; 2 — рама; 3 — опорный валик: 4 — дышло; 5 — двигатель внутреннего сгорания: б — подвесная виброплита: 1 — вибропогружатель ВПП-2; в — самопередвигающаяся вибротрамбовка ВУТ-3: 1 — вибровозбудитель: 2 — пусковое устройство; 3 — пульт дистанционного управления; 4 — кабель; 5 — трамбующая плита; г — подвесная вибротрамбовка ПВТ-3: 1 — корпус; 2 — вал эксцентриковый; 3 — плита трамбующая; 4 — электродвигатель; 5 — кожух; 6 — пульт управления; д — глубинная виброударная установка ВУПП: 1 — вибропогружатель ВПП-2; 2 — электродвигатель; 3 — патрубок; 4 — ствол: 5 — ребро: 6 — наконечник ствола; 7 — резиновый шланг; 8 — патрубок; е — уплотнение грунта трамбовочной машиной ДУ-12Б: 1 и 2 — толщины соответственно уплотняемого и уплотненного слоев; ж — уплотнение грунта навесной трамбующей плитой: 1 — экскаватор с навесной трамбующей плитой; 2 — трамбующая плита; 3 — полосы перекрытия; 4 — уплотняемые полосы грунта; 5 — уплотненные участки; 6 — стоянки экскаватора по оси движения

Виброплиты также используются для уплотнения несвязных и малосвязных грунтов. По конструкции они состоят из уплотняющей плиты с вибровозбудителем и подмоторной рамы с двигателем, на которой закреплена рукоять управления или крановая подвеска. Самопередвигающиеся легкие и тяжелые виброплиты типа Д и Svp используются при обратной засыпке пазух и траншей для уплотнения слоя несвязного грунта толщиной 20…60 см. Подвесные (к крану) виброплиты типа ВПП (с массой 1 …2,7 т) применяют для уплотнения связных и несвязных грунтов при толщине слоя 50…80 см (рис. 4.11, б).

Работа виброударных машин основана на сочетании вибрационного и ударного режимов, что способствует увеличению их уплотняющих свойств. Использование самопередвигающихся с дистанционным управлением вибротрамбовок типа СВТ и ВУТ (масса 0,1…0,35 т, размер плиты от 0,4 X 0,4 до 0,6 X 0,8) целесообразно для уплотнения связных грунтов при толщине уплотняемого слоя до 0,3 м в труднодоступных местах (рис. 4.11, в). Подвесной вибротрамбовкой типа ПВТ (масса 2,6 т, размер плиты 0,8 X 0,8 м) уплотняют грунты: связные — при толщине слоя до 0,6 м, несвязные — до 0,8 м (рис. 4.11, г). Управление трамбовкой осуществляется из кабины крана.

Глубинное уплотнение с помощью виброударной установки типа ВУПП (рис. 4.11, д) эффективно для водонасыщенных средне- и мелкозернистых песков при глубине 2,5…6 м. Установка погружается и извлекается из грунта с помощью вибропогружателя и крана. Уплотнение песка происходит на площади диаметром 4…5 м.

Уплотнение грунта методом трамбования осуществляется с помощью трамбовочных машин, навесных плит и механических трамбовок. Этот метод рационален для уплотнения связных и несвязных грунтов, в том числе крупнообломочных, а также сухих комоватых глин.

С помощью трамбовочных машин типа ДУ-12 (рис. 4.11, е) уплотняются грунты с толщиной слоя до 1,2 м при устройстве различных оснований. Уплотнение осуществляется проходками шириной 2,6 м поочередными ударами двумя плитами массой 1,3 т при свободном их падении на грунт.

При использовании навесных трамбующих плит глубина уплотнения грунта зависит от диаметра и массы трамбующего органа (рис. 4.11, ж). Свободно подвешенные плиты поднимают на высоту 1…2 м и при иЗГ падении за несколько ударов уплотняют грунт. Трамбование тяжелыми плитами с диаметром основания 1… 1,6 м, массой 2,5…4,5 т обеспечивает уплотнение слоя толщиной 120… 160 см для связного и 140… 180 см для несвязного грунта. Уплотнение ведут полосами шириной 0,9 диаметра трамбующего органа с перекрытием смежных следов на 0,5 диаметра.

Для уплотнения грунтов в стесненных условияхэффективными могут быть такие навесные средства, как гидравлические и пневматические молоты с уплотняющими плитами. Толщина уплотняемого слоя в соответствии с типом молота будет для связных грунтов 25…70 см и 25…40 см, для несвязных — 30…80 см и 30…50 см (рис. 4.11, з). В этих же целях успешно используются пневмопробойники и станки ударно-канатного бурения. Образуемые при уплотнении скважины следует засыпать местным грунтом слоями толщиной до 1 м с уплотнением. В результате вокруг скважины образуется зона уплотненного грунта размером 2,5…3 диаметра скважины.

Для уплотнения грунта в стесненных и неудобных местах при засыпке траншей, ям и котлованов в качестве механических трамбовок с ручным управлением используются самопередвигающиеся электротрамбовки типа ИЭ и пневматические трамбовки TP и Н Электротрамбовками (рис. 4.11, и) массой от 18 до 180 кг уплотняют несвязный грунт при толщине слоя 0,15…0,5 м, массой 80 и 180 кг — связный грунт при толщине слоя соответственно 0,3 и 0,4 м.

При комбинированном методе уплотнения грунта применяют различные средства уплотнения в зависимости от условий работы.

www.stroitelstvo-new.ru

Уплотнение грунтов земляного полотна

Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются равномерным послойным уплотнением грунта различными машинами и механизмами. Для достижения требуемых норм плотности грунты должны иметь при уплотнении влажность от 0,9 W_o до W_д_on.

Отсыпку грунта в насыпь производят на всю ширину земляного полотна, включая откосы.

В целях качественного уплотнения грунта и во избежание опрокидывания катка под откос допускается отсыпать слои на 0,3…0,5 м шире проектного очертания насыпи. Излишний грунт в дальнейшем используется для отсыпки обочин, устройства съездов и переездов.

Каждый слой следует разравнивать, соблюдая поперечный уклон 20…40 ‰ от оси к бровкам земляного полотна — pppa.ru. Толщина слоев и количество проходов катка по одному следу зависят от вида грунта, требуемого коэффициента уплотнения, применяемых уплотняющих машин и ориентировочно назначаются по табл. 38.

Фактически число проходов катка по одному следу определяется по результатам пробного уплотнения. При возведении насыпи скреперами или с помощью транспортных средств достаточно 40…50 % проходов катка от рекомендуемых норм.

При уплотнении грунтов следует соблюдать определенные правила.

1. Укатку начинают вслед за отсыпкой и профилированием слоя грунта.

2. Грунт уплотняют равномерно по всей ширине насыпи с перекрытием сопредельных полос укатки на 20…30 см.

3. Первый и второй проходы катка при уплотнении верхних слоев насыпи высотой до 1,5 м выполняют на расстоянии 2 м от бровки, а затем, смещая проходы на 1/3 ширины катка в сторону бровки, постепенно уплотняют до бровки насыпи.

4. Первые и последние два прохода катка при уплотнении насыпи выполняют со скоростью 1,5…2 км/ч, а остальные проходы — 4…8 км/ч.

5. Прекращают работу по отсыпке и уплотнению грунтов при интенсивном кратковременном дожде.

При уплотнении грунтов широко применяются самоходные и прицепные катки.

Катки самоходные пневмоколесные применяют для уплотнения всех видов грунтов.

Толщину уплотняемого слоя принимают 0,2…0,25 м при массе катков до 15 т и — 0,3…0,4 м — до 25 т.

Самоходные и прицепные кулачковые катки используют для уплотнения связных и малосвязных грунтов слоями 0,20…0,30 м.

Комбинированные катки, как правило, применяют на окончательной стадии уплотнения грунтов слоями 0,15…0,25 м.

Плиты вибрационные, пневматические и электрические трамбовки массой от 20 до 800 кг используют для уплотнения грунтов в стесненных условиях и при малых объемах работ.

Для уплотнения насыпей из песчаных грунтов, устраиваемых на болоте, применяют подвесные глубинные вибраторы.

При возведении насыпей из отходов промышленности уплотнение следует выполнять тяжелыми виброкатками или трамбующими машинами.

Наилучшее сочетание средств уплотнения связных грунтов при больших объемах сосредоточенных работ: 2…3 самоходных кулачковых и 1…2 самоходных пневмоколесных катков.

Минимальный фронт работы катков — 100 м. Рациональная величина захвата для уплотнения грунтов:

кулачковых катков — 150…300 м;

пневмоколесных катков — до 200 м;

вибрационных катков — 200…250 м;

трамбующих машин — до 50 м.

Самоходные катки, как правило, работают челночным способом.

Плотность грунта следует контролировать на каждом технологическом слое насыпи по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5…2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м — и в промежутках между ними.

Плотность грунта контролируется на каждой сменной захватке, но не реже чем через 50 м при высоте насыпи более 3,0 м.

Контроль плотности верхнего слоя насыпи следует осуществлять не реже чем через 50 м

Плотность грунта проверяется на глубине 1/3 толщины уплотненного слоя, но не менее 8 см..

Окончательное заключение по уплотнению грунтов и их естественной, относительной и оптимальной влажности составляет лаборатория предприятия.

Наиболее перспективны в применении электронные приборы — плотномеры, устанавливаемые на катке и позволяющие мотористу следить за результатами уплотнения прямо на приборной панели.

Такой прибор состоит из аксельрометра, устанавливаемого на вальце катка, процессора и шкалы — указателя плотности, расположенной на панели приборов.

Cтроительные самосвалы от других специализированных машин отличаются наличием саморазгружающегося кузова (платформы). Если придерживаться определенной систематизации, то по типу используемого шасси все они могут быть разделены на одиночные автомобили-самосвалы и на самосвальные прицепы или полуприцепы, которые в сцепке с автомобилем-тягачом образуют самосвальные автопоезда. В зависимости от проходимости самосвалы делятся на дорожные, повышенной проходимости и внедорожные. Разгрузка их кузовов может осуществляться назад, на боковые стороны, на три стороны, с предварительным подъемом вверх, а также через люк в днище и бункер.

Протяженность маршрутов строительных самосвалов в большинстве случаев составляет от двух до тридцати километров, причем в городах по условиям эксплуатации они приближаются к грузовикам общего назначения. Обычно строительные самосвалы перевозят сыпучие (навалочные) грузы, главным образом землю, песок, гравий или щебень, жидкие строительные растворы, такие как бетон, известь, гипс и мыльная щелочь, а также различные промышленные грузы, например силикатный кирпич, цемент или керамзит. По экономическим соображениям самосвалы создают на шасси серийных грузовых автомобилей, что не приводит к существенному изменению сложившегося крупномасштабного производства.

Строительные самосвалы малой грузоподъемности (0,5-4 т) с разгрузкой кузова назад, на боковые стороны или на три стороны предназначены для работы без прицепа. По конструкции они являются модификациями малотоннажных дорожных автомобилей общетранспортного назначения с колесной формулой 4×2. Незначительные габаритные размеры и большие углы поворота управляемых колес машин данного типа обусловили их применение на городских стройках с ограниченными объемами земляных работ либо там, где стесненные условия строительной площадки не позволяют проехать и разгрузиться более крупным самосвалам. Такие автомобили достаточно активно используют и при ремонте дорожных покрытий.

Строительные самосвалы повышенной грузоподъемности (8-10 т) с колесной формулой 4×2 и 6×4 предназначены для постоянной работы с прицепом-самосвалом, то есть в составе автопоезда. Допустимые осевые нагрузки позволяют им передвигаться по всем видам дорог общей сети, но из-за неудовлетворительной проходимости (малая сцепная масса при буксировке прицепа) их используют преимущественно для массовых перевозок инертных грузов по установившимся маршрутам на строительные объекты с причалов, железнодорожных баз или из карьеров, причем в основном в крупных городах. Перевозки осуществляются по относительно хорошим дорогам, без крутых как правило, разгружается на три стороны, а прицеп -на две боковые или тоже на три.

Основное применение они находят при массовых перевозках насыпных и навалочных грузов на крупных подъемов и спусков, а специально подготовленные пункты погрузки и разгрузки снижают требования по маневренности. Преобладают относительно большие расстояния перевозок, достигающие 15-25 км. Погрузка в данном случае нередко осуществляется стационарными средствами: транспортерами или бункерами, но используют для этой цели и экскаваторы или фронтальные погрузчики. Полужидкие грузы, такие как бетон или раствор, описываемыми самосвалами перевозятся очень редко, поэтому требования к повышенной герметичности их кузовов снижаются.

Для исключения выдувания груза кузова закрывают тентом. В своем большинстве самосвальные кузова выполнены сварными из листовой стали с усиленными стойками.

studfiles.net

Особенности уплотнения грунтов вибрационными катками

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.

www.gruzovikpress.ru

Уплотнение грунта самоходными катками — Строительные СНИПы, ГОСТы, сметы, ЕНиР,

Главная > Уплотнение грунта самоходными катками

§ Е2-1-31. Уплотнение грунта самоходными катками

Таблица 1

Техническая характеристика катков

Показатель	Единица	Марка катков
	измерения	ДУ-31А (Д-627А)	ДУ-29 (Д-624)
Тип катка	—	Самоходный на пневматических шинах
Ширина уплотняемой полосы	м	1,9	2,22
Толщина уплотняемого слоя	«	До 0,35	До 0,4
Мощность двигателя	кВт (л.с.)	66 (90)	96 (130)
Масса катка	т	16	30

Состав работы

1. Приведение агрегата в рабочее положение.
2. Уплотнение грунта.
3. Повороты катка и переходы на соседнюю полосу укатки.

Самоходный каток ДУ-31А (Д-627А)

Машинист 6 разр.

А. УПЛОТНЕНИЕ НАСЫПИ

Таблица 2

Нормы времени и расценки на 100 м³ уплотненного слоя грунта

Наименование работ	Толщина уплотняемого	С разворотом на насыпи			С разворотом, со съездом с насыпи
	слоя, м	Длина гона, м
		до 100	до 200	св.200	до 200	до 300	св.300
Уплотнение грунта при четырех проходах по	До 0,2	0,63 (0,63) 0-66,8	0,46 (0,46) 0-48,8	0,39 (0,39) 0-41,3	0,77 (0,77) 0-81,6	0,58 (0,58) 0-61,5	0,5 (0,5) 0-53	1
одному следу	От 0,2 до 0,3	0,41 (0,41) 0-43,5	0,31 (0,31) 0-32,9	0,26 (0,26) 0-27,6	0,51 (0,51) 0-54,1	0,39 (0,39) 0-41,3	0,34 (0,34) 0-36	2
Добавлять на каждый проход сверх первых	До 0,2	0,13 (0,13) 0-13,8	0,08 (0,08) 0-08,5	0,07 (0,07) 0-07,4	0,15 (0,15) 0-15,9	0,11 (0,11) 0-11,7	0,09 (0,09) 0-09,5	3
четырех	От 0,2 до 0,3	0,08 (0,08) 0-08,5	0,06 (0,06) 0-06,4	0,04 (0,04) 0-04,2	0,11 (0,11) 0-11,7	0,08 (0,08) 0-08,5	0,06 (0,06) 0-06,4	4
		а	б	в	г	д	е	N

Б. УПЛОТНЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ

Таблица 3

Нормы времени и расценки на 1000 м² уплотненной поверхности

Наименование работ	Длина гона, м
	до 100	до 200	св. 200
Уплотнение грунта при четырех проходах по одному следу	1,3 (1,3) 1-38	0,92 (0,92) 0-97,5	0,79 (0,79) 0-83,7	1
Добавлять на каждый проход сверх первых четырех	0,24 (0,24) 0-25,4	0,16 (0,16) 0-17	0,13 (0,13) 0-13,8	2
	а	б	в	N

Самоходный каток ДУ-29А (Д-624)